资源简介

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第一章
化学反应的热效应
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
本节重点
实验探究影响化学反应速率的因素
影响化学反应速率的因素有哪些？
物质本身
结构、性质
固体表面积
温度
浓度
催化剂
如何设计实验来探究这些因素对化学反应速率的影响？
实验方法：控制变量法
【介绍】 控制变量法思想
如果有多个因素（变量）对实验结果存在影响，往往控制其他因素保持不变，而仅对其中的一个因素进行改变，并通过对比实验来明确该因素是否会产生影响并且如何影响。（定多议一）
确定研究对象（某一化学反应）
明确研究问题（探究xx因素对化学反应速率的影响）
确定实验变量，并控制其他变量不变
记录结果随变量变化的情况（xx增大/减小，化学反应速率增大/减小）
整理结果得出结论
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
如何设计实验来探究这些因素对化学反应速率的影响？
实验方法：控制变量法
影响因素 设计思路
物质本身结构、性质 较难调控
固体表面积
温度
浓度
催化剂
比较块状、粉末状固体
比较冷水、热水条件下
比较不同浓度反应物
比较有无催化剂加入
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
实验原理
表面积以及质量大致相同的镁片、铁片；等质量碳酸钙（块状、粉末状）；盐酸溶液；硫酸（0.1 mol/L，0.5 mol/L）；0.1 mol/L Na2S2O3溶液；
5% H2O2溶液；1 mol/L FeCl3溶液；蒸馏水；热水。
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
2H2O2 ==== O2↑＋2H2O
催化剂
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
设计
实验方案
在探究某一条件对化学反应速率的影响时，要保证其他条件完全相同，即采用“变量控制法”。
任务1 任务2 任务3
待研究的变量
需控制不变的量
浓度
温度、催化剂等
温度
催化剂、浓度等
催化剂
温度、浓度等
思考：如何借助反应现象来体现化学反应速率？
颜色变化快慢，产生气泡快慢，产生浑浊快慢，固体减少快慢等
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
设计
实验方案
实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。
0.1 mol/L Na2S2O3溶液、 0.1 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。
任务1 任务2 任务3
待研究的变量
需控制不变的量
探究的反应
观察的现象
浓度
温度、催化剂等
温度
催化剂、浓度等
催化剂
温度、浓度等
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 ↑+ S↓ + H2O
2H2O2 = O2↑ + 2H2O
产生浑浊快慢
产生气泡快慢
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？
实验试剂：0.1 mol/L NaS2O3溶液 0.1 mol/L、0.5 mol/L H2SO4溶液
实验变量
影响因素 实验方案 现象比较 结论
浓 度
其他条件不变时，增大反应物浓度，
化学反应速率加快
反应原理：Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓+ SO2 ↑+ H2O
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？
实验试剂：0.1 mol/L NaS2O3溶液 0.1 mol/L H2SO4溶液
冷水、热水
实验变量
影响因素 实验方案 现象比较 结论
温度
其他条件不变时，升高温度，
化学反应
速率加快
反应原理：Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓+ SO2 ↑+ H2O
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？
实验试剂：5% H2O2溶液
1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水
实验变量
影响因素 实验方案 现象比较 结论
催化剂
其他条件不变时，使用催化剂可加快
化学反应速率
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
影响因素 实验方案 实验现象 实验结论
接触面积
0.5 mol/L盐酸溶液
在其他条件相同时，反应物的接触面积越大，化学反应越快。
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
影响因素 实验方案 实验现象 实验结论
反应物
本身性质
Mg
Fe
0.5 mol/L盐酸溶液
在其他条件相同时，反应物本身越活泼，化学反应越快。
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
定量研究影响化学反应速率的因素
试剂 收集10 mL H2所用时间 反应速率 结论
锌粒与4 mol/L
H2SO4溶液
锌粒与1 mol/L
H2SO4溶液
短
长
快
慢
增大反应物浓度，化学反应速率增大
主题1:实验探究影响化学反应速率的因素
浓度
增大反应物的浓度，化学反应速率加快
减小反应物的浓度，化学反应速率减慢
1．适用于气体或溶液参与的反应；
2．实际参加反应的离子浓度的变化，才会引起反应速率的改变。
主题1:外界条件对化学反应速率的影响
压强
增大压强，引起气体反应物浓度增大，化学反应速率加快
减小压强，引起气体反应物浓度减小，化学反应速率减慢
1．适用于有气体参与的反应；
2．通过浓度对反应速率的影响实现速率改变。
主题1:外界条件对化学反应速率的影响
温度
升高温度，化学反应（正反应、逆反应、放热反应、吸热反应）速率加快
降低温度，化学反应速率速率减慢
主题1:外界条件对化学反应速率的影响
催化剂
正催化剂加快化学反应速率
逆催化剂减慢化学反应速率
同等程度影响正、逆反应速率
主题1:外界条件对化学反应速率的影响
影响反应速率的因素是多方面的
其他因素
接触面积
溶剂的性质
光
超声波
磁场
主题1:外界条件对化学反应速率的影响
影响化学反应速率的因素 温 度
浓 度
催化剂
固体表面积
其他条件一定时，升高温度，化学反应速率增大（T↑，v↑）
大量实验证明，温度每升高10℃，v 通常增大为原来的2~4倍
其他条件一定时，增大反应物浓度，化学反应速率增大（c↑，v↑）
其他条件一定时，加入催化剂可以改变化学反应速率
同一反应可以有不同催化剂（正催化剂、负催化剂）
不同催化剂对同一反应催化效果不同
其他条件一定时，固体表面积增大，化学反应速率增大
对于有气体参加的化学反应，改变压强同样可以改变化学反应速率（实际改变c）
主题1:外界条件对化学反应速率的影响
例1.下列产生氢气速率最快的是
选项 温度 物质 酸(足量)
A 25 ℃ 1 g锌粒 1 mol·L－1 HCl
B 60 ℃ 1 g锌粉 2.5 mol·L－1 HNO3
C 60 ℃ 1 g锌粒 2 mol·L－1 HCl
D 60 ℃ 1 g锌粉 1 mol·L－1 H2SO4
反应物浓度越大，温度越高，反应物间接触面积越大，反应速率越快
生成的是氮的氧化物
D
例2.对于反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氮气，反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，原因是______________________________________________。
(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是_______________________________________________________________________。
(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率________，原因是_______________________________________________________________________
_______。
增大
增大反应物的浓度，化学反应速率增大
不变
恒容条件下，充入氦气，反应物和生成物的浓度不变，化学反应速率不变
减小
压强不变，充入氦气，容积增大，反应物和生成物的浓度减小，化学反应速率减小
讨论：A(g)＋B(g)?=?C(g)，恒温恒容，充入氦气，对反应速率有何影响？恒温恒压，充入氦气，对反应速率又有何影响？
【小结】对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况：
①恒温时：
增大压强
②恒容时：
a．充入气体反应物
b．充入“惰气”
③恒压时：
充入“惰气”
体积缩小
浓度增大
反应速率加快
浓度增大
反应速率加快
各物质浓度不变
反应速率不变
各物质浓度减小
反应速率减慢
体积增大
例3.某学生做浓度对化学反应速率影响的实验时，将3支试管编号为①、②、③，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是16 s、28 s、33 s，请将3个数据填入下表的适当位置，并写出实验结论。
(1)将对应①、②、③的时间分别写出：a_____，b_____，c_____
(2)实验结论： 。
(3)写出反应的化学方程式： 。
试管编号 加3%Na2S2O3 加H2O 加H2SO4(1∶5) 出现浑浊时间
① 3 mL 3 mL 5滴 a s
② 4 mL 2 mL 5滴 b s
③ 5 mL 1 mL 5滴 c s
【解析】参加反应的Na2S2O3的浓度由大到小的顺序为③>②>①，反应速率③>②>①，出现浑浊的时间③<②<①，这说明反应物浓度越大，化学反应速率越快。
33
28
16
增大反应物浓度，化学反应速率加快
Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O
课堂检测
下列实验中将水、试剂1、试剂2混合后褪色最快的是
选项 温度 水 试剂1 试剂2
A 25 ℃ 4 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4
B 25 ℃ 2 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 4 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4
C 35 ℃ 2 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 4 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4
D 35 ℃ 2 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4 4 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4、少量MnSO4固体
D
课堂检测
3.某同学为探究化学反应速率的影响因素拟设计如图实验方案，不能达到成目的的是
A
课堂小结
实验方法：控制变量法
定 量
定 性
影响因素
不同化学反应的速率
内因：反应物本身性质
同一化学反应的速率
外因：外界条件
浓度：增大反应物的浓度，v 增大
温度：升高温度， v增大
催化剂：一般使用催化剂， v增大
接触面积：增大反应物的表面积， v增大
其他：压强、光照、溶剂、电磁波等
Thank you for watching

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