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浓度、压强、温度对化学反应速率的影响
课时2
第
2
章
　
第
3
节
1.从宏观上认识浓度、压强、温度对化学反应速率的影响规律(重点)。
2.了解速率常数、活化能、活化分子、有效碰撞的含义。
3.能用速率方程、过渡态理论解释浓度、压强、温度对化学反应速率的影响(难点)。
学
习
目
标
内
容
索
引
目标一　浓度、压强对化学反应速率的影响
目标二　温度对化学反应速率的影响
浓度、压强对化学反应速率的影响
< 目标一 >
安全气囊弹出时间约为0.03s
钟乳石每年平均增长3毫米
新课导入
气泡溢出的快慢
温度变化的快慢
质量变化的快慢
颜色变化的快慢
哪些现象可以描述反应的快慢？
基于经验思考影响化学反应快慢的因素有哪些呢？
1.浓度对化学反应速率影响的定性规律
对于很多化学反应——只改变浓度
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
①c(HI)一定时，c(H2O2)增大一倍， v提高一倍；
②c(H2O2)一定时，c(HI)增大一倍，反应速率v也提高一倍；
③反应速率v与c(H2O2)、c(HI)成正比。
2.探究浓度对化学反应速率影响的定量关系
298 K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI===2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率。
实验编号 1 2 3 4 5
c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v/(mol·L-1·s-1) 0.007 6 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8
(1)速率方程：表示化学反应速率与反应物浓度之间的定量关系。
v＝kc(H2O2)·c(HI)
k为反应速率常数
某时刻的速率，非平均速率
注意：
速率方程由实验测定，与化学方程式的系数无确定的关系。
增大不同反应物的浓度，对反应速率的影响程度不一定相同。
3.速率方程和速率常数
(2)反应速率常数(k)
含义:
意义:
影响因素:
表示单位浓度下的化学反应速率
通常k越大，反应进行得越快。
与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
4.压强对化学反应速率的影响
(1)对于气体参与的化学反应，在温度、体积一定的条件下:
压强与浓度成正比。
(2)压强对化学反应速率的影响规律
压强增大，体积减小
反应物浓度增大
反应速率加快
增大压强
(3)对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对反应速率几乎没有影响。
本质：浓度对化学反应速率的影响
反之，压强减小，化学反应速率减小。
(1)在其他条件不变时，增大反应物的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动
(2)任何反应，增大压强，反应速率一定增大
(3)在恒温、恒容条件下，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)，v=kc(H2)·(Cl2)，
充入相同物质的量的H2或Cl2，对化学反应速率的影响程度相同
(4)压强对反应速率的影响是通过浓度的改变影响的
(5)一定温度下，用相同质量的锌粉和锌片与同浓度的足量盐酸反应，前者反应速率常数较大
(6)依据方程式CO+NO2===CO2+NO，可知反应速率方程为v=kc(CO)·c(NO2)
×
×
√
√
×
×
1.正误判断
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　　 ，原因是_______
　　 　　。
(2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，容器内总压强　　　，反应速率　　　，原因是容积不变，充入氦气，________________________________
　 。
(3)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，反应速率　　　，原因是压强不变，充入氦气，容积　 　，反应物　　 　　 。
(4)恒温条件下，增大容器体积，正反应速率减小，逆反应速率　　　。
增大
变，充入氮气，反应物氮气的浓度增大，反应速率增大
增大
不变
反应速率不变
反应物氮气、氢气的浓度均未变，
容积不
减小
增大
氮气、氢气的浓度减小，反应速率减小
减小
返回
温度对化学反应速率的影响
< 目标二 >
1.温度对化学反应速率影响的经验规律
(1)对于大多数反应，当其他条件不变时：
升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。
(2)范托夫近似规律：
在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率提高到原来的
2～4倍。
可以对一些化学反应的速率做粗略的估计。
(3)阿伦尼乌斯经验公式：
Ea>0时，升高温度，k增大，化学反应速率随之提高。
Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度越大。
k为反应速率常数
Ea为活化能
k＝
R为理想气体常数
A为比例系数
2.探究温度对化学反应速率影响的科学规律
下表列出了一些反应在308 K和298 K时的反应速率常数(k)之比。
化学反应
NO+O3===NO2+O2 1.15
H2+I2===2HI(气体反应) 8.99
NH4CNO===CO(NH2)2 3.58
(1)温度会影响k，从而影响化学反应速率(v)。
(2)对于大多数反应，当其他条件不变时，升高温度，k增大，v增大，降低温度，k减小，v减小。温度对不同反应的反应速率的影响程度不同。
3.基元反应过渡态理论解释“温度对化学反应速率的影响”
(1)基元反应过渡态理论认为：
基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个高能量的中间状态，这个状态称为过渡态。此时旧键没有完全断裂、新键没有完全形成，如
(2)活化能
概念:
过渡态的能量与反应物的平均能量之差，用Ea表示。
单位:
J·mol－1或kJ·mol－1
意义：
活化能的存在是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。
与反应速率之间的关系：
不同的基元反应活化能(Ea)大小不同，因此化学反应速率不同。活化能越高，反应越难发生
反应的活化能
过渡态变成反应产物分子释放的能量(或逆反应的活化能)
反应热，△H=E1-E2
如图
(3)解释温度对化学反应速率的影响
升高温度
提高反应物分子的能量
增大反应物分子形成过渡态的比例
增大反应物之间的碰撞频率
提高化学反应速率
(1)升高温度，反应的活化能减小，反应速率加快
(2)温度升高时，对放热反应和吸热反应速率的影响程度是一样的
(3)温度越高单位时间内反应物之间的碰撞频率越大，过渡态分子的比例越大，反应速率越大
(4)对于COCl2(g)　　CO(g)+Cl2(g)　ΔH>0，升温能加快正反应速率，降低逆反应速率
×
×
√
×
1.正误判断
2.反应A+B―→C的反应速率方程为v=kc(A)·c(B)，v为反应速率，k为速率常数。当c(A)=c(B)=1 mol·L-1时，反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是
A.只增大c(A)时，v值增大
B.只增大c(A)时，v值不变
C.只升高温度时，k值不变
D.只升高温度时，k值变小
√
v值与c(A)和c(B)成正比
k值增大
v增大，c(A)和c(B)不变
基元反应碰撞理论简介
(1)有效碰撞理论
①基元反应发生的先决条件：
反应物的分子之间必须发生碰撞，但并不是每一次碰撞都能发生化学反应。
②有效碰撞：
拓展延伸
②有效碰撞：
概念：能够发生化学反应的碰撞
条件：a)足够的能量
b)合适的取向
拓展延伸
有效碰撞
能量不足
取向不合适
③活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
(2)有效碰撞与反应速率的关系
拓展延伸
改变条件
单位时间内、单位体积内有效碰撞次数
增多
减少
化学反应速率减小
化学反应速率增大
拓展延伸
增大反应物浓度
单位体积内分子总数增多，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增多
单位时间内、
单位体积内有效碰撞次数
增加
化学反应速率增大
增大压强
(相当于增大浓度)
(3)用有效碰撞理论解释影响化学反应速率的因素
①浓度、压强对化学反应速率的影响
②温度对化学反应速率的影响
拓展延伸
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升温
(体系能量升高)
单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增多，活化分子数增加
单位时间内、
单位体积内
有效碰撞
次数增加
化学反应速率增大
本课结束
第
2
章
　
第
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节

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