2019_2020学年高中化学第2章第2节第1课时浓度、压强对化学反应速率的影响课件新人教版选修4.pptx

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1、第1课时 浓度、压强对化学反应速率的影响,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.影响化学反应速率的外界因素有:反应物浓度、温度、气体压强、催化剂、固体反应物的表面积等。 2.其他条件相同,煤粉比煤块燃烧时的反应速率大。 3.HClO在光照条件下,分解速率会增大(填“增大”或“减小”)。,知识铺垫,新知预习,自主预测,一、有效碰撞理论 1.有效碰撞:能发生化学反应的碰撞。 2.活化分子:能够发生有效碰撞的分子。 3.活化能:活化分子比一般分子所多出的那部分能量。 4.指出下图中有关能量E的含义E1:反应的活化能 E2:活化分子变成生成物分子放出的能量 E1-E2:反应热,知识铺垫,新知预习,自主预测

2、,二、影响化学反应速率的因素 同一条件下不同的反应有快有慢,这取决于反应物的性质。 同一反应在不同的条件下进行时,快慢不同,这是因为外界条件影响化学反应速率。例如:H2O2常温时分解缓慢,加热时分解加快,使用催化剂时分解速率增大。 1.浓度对反应速率的影响 (1)影响 其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率增大;减小反应物浓度,反应速率减小。 (2)原因 其他条件不变时,增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞几率增多,化学反应速率增大。反之,减小反应物的浓度,化学反应速率减小。,知识铺垫,新知预习,自主预测,2.压强对反应速率的影响 (1)影响 对于气体反应,增大压强(减小容器容

3、积),反应速率增大;减小压强(增大容器容积),反应速率减小。 (2)原因 对于气体反应,增大压强(减小容器容积),相当于增大反应物浓度,反应速率增大;反之,减小压强,反应速率减小。,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 ( ) (2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 ( ) (3)化学反应的实质是原子的重新组合 ( ) (4)化学反应的过程是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4),知识铺垫,新知预习,自主预测,2.10 mL 1 molL-1盐酸与一小块大理石发生化学反

4、应:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O。下列措施能使化学反应速率增大的是( ) A.加入大量的CaCO3固体 B.加入5 mL 1.5 molL-1盐酸 C.加入5 mL 0.5 molL-1盐酸 D.加入5 mL H2O 答案 B,探究一,探究二,浓度对化学反应速率的影响 问题探究 1.对于一个在溶液中进行的反应,改变溶液的用量对化学反应速率有何影响? 答案 改变溶液的用量时,由于浓度不变,因此对化学反应速率无影响。 2.增大反应物浓度对可逆反应的逆反应速率有何影响? 答案 增大反应物浓度,正反应速率增大,在改变的瞬间,生成物的浓度可认为不变,逆反应速率不变;但随着反应的进行,

5、反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,导致正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,直到两者相等。,探究一,探究二,知识归纳 1.用碰撞理论解释浓度变化对化学反应速率的影响 反应物浓度增大单位体积内分子数增多单位体积内活化分子数增多单位时间内有效碰撞次数增多化学反应速率增大。 2.分析浓度对化学反应速率的影响时需注意的问题 (1)固体或纯液体的浓度视为常数,所以增加其用量时,化学反应速率不变。但增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂中,能增大化学反应速率。 (2)增大反应物浓度,即增大了单位体积内活化分子的数目,但活化分子的百分数没有增大。 (3)增大反应物的浓度,必须是增加实际参加反应的反

6、应物浓度才能增大反应速率。,探究一,探究二,典例剖析 【典例1】 500 mL 1 molL-1的稀盐酸与锌反应,下列操作能使产生氢气的速率增大的是( ) A.在忽略接触面积变化的情况下,增加锌的质量 B.将500 mL 1 molL-1的稀盐酸改为1 000 mL 1 molL-1的稀盐酸 C.用 1 molL-1的H2SO4溶液代替1 molL-1的稀盐酸 D.用浓硫酸代替1 molL-1的稀盐酸,探究一,探究二,解析 该反应的实质是2H+Zn=Zn2+H2,增大反应物浓度可使反应速率增大,由于纯固体、纯液体的组成为定值,所以在忽略接触面积变化的情况下,增加锌的质量,不能增大反应速率,而将

7、等浓度的盐酸由500 mL变为1 000 mL,只是改变了反应物的体积,并未改变其浓度,所以反应速率不变。用1 molL-1的H2SO4溶液代替1 molL-1的稀盐酸,溶液中氢离子浓度增加一倍,所以反应速率增大。浓硫酸与锌反应不产生氢气。 答案 C,探究一,探究二,变式训练1对反应A+B AB来说,常温下按以下情况进行反应: 20 mL溶液中含A、B各0.01 mol 50 mL溶液中含A、B各0.05 mol 0.1 molL-1的A、B溶液各10 mL混合 0.5 molL-1的A、B溶液各50 mL混合 四者反应速率的大小关系是( ) A. B. C. D. 解析 反应物的浓度越大,反

8、应速率越大,A、B的浓度各为0.5 molL-1;A、B的浓度各为1 molL-1;A、B的浓度各为0.05 molL-1;A、B的浓度各为0.25 molL-1;所以四者反应速率的大小关系是。 答案 A,探究一,探究二,压强对化学反应速率的影响 问题探究 1.增大压强(减小容器体积)是否改变了活化分子的百分数? 答案 增大压强(减小容器体积)时,单位体积的气体中的活化分子数增加,单位体积中总的气体分子数也增加,故活化分子百分数不变。 2.怎样理解向反应容器中加入稀有气体对反应速率的影响? 答案 向容器中加入稀有气体,如果保持恒温恒容,尽管容器内总压强增大了,但容器的体积不变,反应物的浓度不变

9、,因此反应速率不变;如果保持恒温恒压,加入稀有气体后,为维持容器内压强不变,容器的体积增大,反应物的浓度减小,因此反应速率减小。,探究一,探究二,3.对于那些反应物和生成物中都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强(减小体积),正、逆反应速率怎样变化? 答案 增大体系的压强(减小体积),反应物和生成物的浓度都增大,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。,探究一,探究二,知识归纳 压强影响反应速率的常见情况 改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是压强改变时引起气体反应物浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时,应注意压强变化是否引起物质浓度的变化。 (1)对于没有气体参与的化学反应,

10、由于改变压强时,反应物浓度变化可以忽略不计,因此对化学反应速率无影响。,探究一,探究二,探究一,探究二,典例剖析 【典例2】 在一密闭容器中充入2 mol H2和2 mol I2,压强为p,在一定温度下发生H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应: (1)恒容条件下,向其中加入1 mol H2,反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。 (2)恒容条件下,向其中加入1 mol Ar,反应速率 。 (3)恒压条件下,向其中加入1 mol Ar,反应速率 。 解析 (1)恒容条件下,充入H2,增大了反应物浓度,反应速率增大。 (2)恒容条件下,充入与反应无关的气体(Ar),没有引起反应物

11、浓度的变化,反应速率不变。 (3)恒压条件下,充入与反应无关的气体(Ar),使得容器体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减小。 答案 (1)增大 (2)不变 (3)减小,探究一,探究二,变式训练2其他条件一定,下列条件的改变,一定能增大化学反应速率的是( ) A.增大压强 B.增大反应物的浓度 C.增大反应物的量 D.减小生成物的浓度 解析 对于非气体反应体系,增大压强不会改变化学反应速率;对于反应物为固体的化学反应,改变反应物的量一般不会改变化学反应速率;对于可逆反应,减小生成物的浓度会使化学反应速率减小。 答案 B,1,2,3,4,1.下列说法不正确的是( ) A.其他条件不变,缩小气体体

12、积增大压强,单位体积内的分子数增大,活化分子数增多,化学反应速率增大 B.其他条件不变,增大体积减小压强,单位体积内的分子数减小,活化分子数减少,化学反应速率减小 C.加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率增大 D.减小反应物的浓度,单位体积内的分子数减少,活化分子数减少,化学反应速率减小 解析 增大体积减小压强或减小反应物的浓度,单位体积内的分子数减小,活化分子数减少,化学反应速率减小,故B、D两项正确。其他条件不变,缩小体积增大压强,单位体积内的分子数增大,活化分子数增多,化学反应速率增大,故A项正确。加入反应物,反应物的活化分子百分数不变,C项说法错误。 答案 C,1,2,3,4

13、,2.下列判断正确的是( ) A.0.1 molL-1的盐酸和0.1 molL-1的H2SO4溶液分别与0.2 molL-1 NaOH溶液反应的速率相同 B.0.1 molL-1的盐酸和0.1 molL-1 HNO3溶液分别与大小相同的大理石反应的速率相同 C.大小、形状相同的镁和铁分别与0.1 molL-1 HCl溶液反应的速率相同 D.大理石块与大理石粉末分别与0.1 molL-1 HCl溶液反应的速率相同,1,2,3,4,解析 A中0.1 molL-1的盐酸与0.1 molL-1的H2SO4溶液中c(H+)是不同的,因而反应速率不同;D中大理石粉末增大了与盐酸的接触面积,也就会增大反应速

14、率;而同浓度的两种一元强酸溶液与大理石反应时的本质是相同的:CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O,因此在c(H+)相同的情况下,反应速率相同,B项正确;在完全相同的外界条件下,Mg、Fe由于自身金属活动性的不同,故其反应速率v(Mg)v(Fe),C项错误。 答案 B,1,2,3,4,解析 对于无气体参加的反应,压强变化对化学反应速率无影响。 答案 C,1,2,3,4,4.在一密闭容器中充入1 mol I2和1 mol H2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) H0。 (1)保持容器容积不变,向其中充入1 mol H2,反应速率 (填“增大”

15、“减小”或“不变”,下同),理由是 。 (2)保持容器容积不变,向其中充入1 mol CO2(不参加反应),反应速率 ,理由是 。 (3)保持容器内气体的压强不变,向其中充入1 mol CO2,反应速率 ,理由是 。,1,2,3,4,解析 (1)容器容积不变,充入H2,增大反应物的浓度,使反应速率增大。 (2)容器容积不变,充入“惰性气体”CO2,并没有改变H2、I2的浓度,故反应速率不变。 (3)p不变,充入“惰性气体”CO2,使容器容积增大,H2、I2的浓度降低,反应速率减小。 答案 (1)增大 增大反应物浓度,反应速率增大 (2)不变 反应物的浓度不变,反应速率不变 (3)减小 容器的容积变大,反应物浓度减小,反应速率减小,