2019_2020学年高中化学第2章第2节第2课时温度、催化剂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2课时 温度、催化剂对化学反应速率的影响,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.在化学反应中,能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质,叫做催化剂。 2.向H2O2溶液中加入MnO2,会增大(填“增大”或“减小”,下同)H2O2的分解速率,降低温度会减小H2O2的分解速率。,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.温度对反应速率的影响 (1)影响 其他条件相同时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率 减小。 (2)原因 其他条件相同时,升高温度,提高了活化分子的百分数和较高能量的分子间的碰撞频率,使分子间有效碰撞的几率提高,反应速率增大。 2.催化剂对反应速

2、率的影响 (1)影响:使用催化剂可增大反应速率。 (2)原因:催化剂改变了反应的路径,降低了反应所需的活化能,提高了反应体系中活化分子的百分数,使有效碰撞的几率增大,反应速率增大。,知识铺垫,新知预习,自主预测,(3)根据图像填空。如图所示,使用催化剂使反应速率增大 其中途径表示没使用催化剂。途径表示使用了催化剂。使用了催化剂,反应的活化能降低。 图中E1、E2都是该反应的活化能,但E2 E1是因为使用了催化剂,与不使用催化剂相比,反应的活化能由E1变为E2,活化分子的百分数增多。,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)催化剂都不参加化学反应 ( )

3、 (2)升高温度时,不论正反应是吸热还是放热,正、逆反应的速率都增大 ( ) (3)催化剂能改变化学反应的焓变 ( ) (4)催化剂能增大化学反应速率的原因是降低了反应的活化能,提高了活化分子的数目,但活化分子的百分数不变 ( ) (5)决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,而不是外界因素 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 2.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是( ) A.增大固体反应物的量 B.减少生成物的量 C.升高温度 D.减小压强 答案 C,探究一,探究二,温度对化学反应速率的影响 问题探究 1.对一个吸热反应,其他条件不变时,升高温度,它的反应速率也加快

4、吗? 答案 加快;升高温度,活化分子百分数、分子间碰撞频率都提高,使分子有效碰撞的几率提高,无论是放热反应还是吸热反应,反应速率都加快。 2.活化能和反应速率有什么关系? 答案 活化能越小,一般分子成为活化分子越容易,活化分子越多,单位时间内有效碰撞次数越多,则反应速率越快。,探究一,探究二,知识归纳 温度对反应速率的影响 (1)规律 当其他条件不变时,(2)解释(3)注意:所有化学反应的反应速率都与温度有关。,探究一,探究二,典例剖析 【典例1】 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( ),解析

5、当有多个外界条件时,要对比找出其相同条件和不同条件,然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多,本题从浓度和温度两个因素考查,结合选项知混合溶液体积都为20 mL,根据浓度越大、温度越高,反应速率越快,可以推知D选项正确。,答案 D,探究一,探究二,变式训练1下列反应中,开始时放出氢气的速率最大的是( ),解析 C项中锌的表面积大,硫酸的浓度大,温度高,故反应速率最快。 答案 C,探究一,探究二,催化剂对化学反应速率的影响 问题探究 1.改变哪些条件一定能改变活化分子百分数? 答案 温度、催化剂。 2.催化剂一定都能加快化学反应速率吗? 答案 不一定。有的反应需要负催化剂,即有的催化剂可

6、减慢化学反应速率。,探究一,探究二,知识归纳 1.影响规律: 使用合适的催化剂,可加快化学反应速率。 2.微观解释: 使用合适的催化剂降低反应所需的活化能活化分子百分数增加有效碰撞次数增加化学反应速率加快。 3.注意事项: (1)催化剂有正、负之分,正催化剂能加快反应速率,负催化剂能减慢反应速率,不特别指明的条件下,均指正催化剂。 (2)催化剂只有在一定温度下,才能最大限度地发挥其催化作用。,探究一,探究二,4.催化剂的催化效率: (1)H2O2分解实验中,FeCl3和CuSO4均有催化作用,但FeCl3催化效果更好。 (2)KMnO4与H2C2O4反应的实验中,常用MnSO4作催化剂。 (3

7、)淀粉水解实验中,H2SO4和淀粉酶均有催化作用,但淀粉酶催化效果更好。,探究一,探究二,典例剖析 【典例2】 向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( ) 甲500 ,10 mol SO2和5 mol O2的反应 乙500 ,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2的反应 丙450 ,8 mol SO2和5 mol O2的反应 丁500 ,8 mol SO2和5 mol O2的反应 A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙 C.乙、甲、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲 解析 增大反应物浓度,升高温度,使用催化剂等均可

8、增大反应速率。要比较正反应速率大小,则需要比较温度、是否使用催化剂及氧气和SO2的浓度,所以根据题干数据可判断正反应速率由大到小的顺序是乙、甲、丁、丙。,答案 B,探究一,探究二,变式训练2下列关于催化剂的说法,正确的是 ( ) A.催化剂能使不发生反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后化学性质和质量都不变 C.催化剂不能改变化学反应速率 D.任何化学反应都需要催化剂 解析 催化剂能改变化学反应速率的原因是它能改变反应机理,在化学反应过程中,催化剂参与反应,经过一系列变化之后,催化剂又恢复到原来的状态,尽管催化剂能改变化学反应速率,但对于不能发生反应的物质,是不能使其反应的,另外,有些反

9、应是不需要催化剂的,如燃烧、中和反应等。 答案 B,1,2,3,4,5,1.下列说法中正确的是( ) A.增大反应物的物质的量一定能增大化学反应速率 B.升高温度使放热反应速率减小,吸热反应速率增大 C.使用正催化剂,能增大化学反应速率 D.增大压强,肯定会增大化学反应速率 解析 增大反应物的物质的量不一定能增大反应物的浓度;升高温度使分子运动加快,分子获得更高的能量,活化分子百分数增大,另外,含有较高能量的分子间有效碰撞次数也增多,反应速率增大(无论化学反应是吸热反应还是放热反应);对有气体参加的反应,增大压强一定要使反应物的浓度增大,才会增大反应速率,反应物的浓度不变,其反应速率也不会发生

10、变化。 答案 C,1,2,3,4,5,2.反应E+F=G在温度T1 下进行,反应M+N=K在温度T2 下进行。已知T1T2,且E和F的浓度大于M和N的浓度(其他条件均相同),则两者的反应速率( ) A.前者大 B.后者大 C.相等 D.无法判断 解析 影响化学反应速率的因素有内因(反应物的性质)和外因,其中内因对反应速率的影响是主要的,且不同化学反应的活化能不同,反应速率不同。 答案 D,1,2,3,4,5,3.下列说法中有明显错误的是( ) A.对有气体参加的化学反应,增大压强使体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大 B.活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞 C.升高

11、温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大 D.加入适宜的催化剂,使分子能量增加从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率 解析 对有气体参加的化学反应,增大压强使体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大,A项正确;活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞,只有能引起化学变化的碰撞才是有效碰撞,B项正确;升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,C项正确;加入适宜的催化剂,可降低活化能从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率,D项错误。 答案 D,1,2,3,4,5,A.在整个反应过程中,作催化剂的物质是KI

12、 B.上述两个反应中,反应速率较大的是 C.碘钟反应的快慢由反应决定 D.“溶液突然变为蓝色,随之又很快消失”这一现象与的反应速率有关 解析 由题目信息知,反应相对较慢,反应相对较快,所以B、D两项正确,C项错误;分析反应中I-的作用知,KI是催化剂,故A项正确。 答案 C,1,2,3,4,5,5.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。,1,2,3,4,5,(1)催化剂能增大化学反应速率的原因是 。 (2)实验和的目的是探究 对反应速率的影响。 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易

13、分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是 。 (3)实验中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。 分析下图能够得出的实验结论: 环境能增大H2O2分解的速率; 环境能减小H2O2分解的速率。,1,2,3,4,5,解析 (1)催化剂能增大化学反应速率的原因是降低了反应的活化能,从而增大了活化分子的百分数。 (2)实验和的差别是H2O2溶液的浓度不同,故目的是探究浓度对反应速率的影响;由于通常条件下H2O2稳定,不易分解,所以为了增大反应速率,可向反应物中加入等量的同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。 (3)据图可以看出在碱性条件下反应最快,在酸性条件下反应最慢。 答案 (1)降低了反应的活化能 (2)浓度 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (3)碱性 酸性,