化学反应原理 §2-1 化学反应速率 讲义

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1、化学反应原理§2化学反应速率和化学平衡教案§2-1化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率的概念(1)定义:化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。设问:“路程”——反应物质量、物质的量、浓度变化?讲解:路程——是浓度变化而不是物质的量变化——与反应的“规模”无关。(2)表示方法:单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大。(3)类别:平均速率(计算)和即时速率(影响因素讨论)2、化学反应平均速率的计算公式(1)化学反应平均速率讲解:注意:——取正值或者:、、单位:讲解:V为反应

2、器容积或溶液的总体积。(2)化学反应即时速率讲解:,当,则得化学反应的即时速率。(3)化学反应速率的图像C()t(s)ΔtΔCt1C1设问:指出C-t图中各项的意义①曲线——②C1、t1——③红线的斜率——④蓝线的斜率——ν()t(s)Δtt1ν1设问:指出ν-t图中各项的意义①ν1、t1——②阴影面积——③Δt时间内的平均速率——④若将阴影面积近似为三角形,则Δt时间内的平均速率——二、化学反应平均速率与化学计量数的关系设有:反应(所有物质均有可变浓度)在体积为V的密闭容器中反应Δt时间:::

3、:则有:结论:用不同反应物或生成物的浓度变化计算所得化学反应速率之比,等于化学方程式中的化学计量数之比。注意:可逆反应达到平衡时,正逆反应的平均速率为零。第4页共4页例题:DLP12N1-3、DLP13DL1-2、DLP13Z1、DLP14Z2讨论:DLP14实验探究练习:DLP14S§2-2影响化学反应速率的因素一、碰撞理论和反应的活化能1、碰撞理论(1)原理:气态或液态反应物的化学反应,是由微粒间的有效碰撞引起的。讲解:气态或液态反应物分子或离子的热运动引起微粒间的碰撞。例如:例如分子碰撞频

4、率高达,假如每次碰撞都引起反应,则反应速率而实际测得反应速率仅为!结论:微粒间绝大多数的碰撞是无效的。(2)概念:①有效碰撞——能够引发化学反应的碰撞。②活化分子——能够发生有效碰撞的分子,具有较高的能量。讲解:能够——活化分子还必须彼此按照一定方向彼此碰撞才能引发反应。2、活化能讲解:只有发生碰撞的分子的能量等于或超过某一定的能量Ec(称为临界能)时,才可能发生有效碰撞。能量大于或等于Ec的分子称为活化分子。讲解:临界能Ec与破坏旧键所需能量有关。①活化分子百分数——活化分子占全体分子的物质的

5、量分数。②活化分子浓度:③活化能:如图:Ea表示分子的平均能量,Ec是活化分子所具有的最低能量。能量大于或等于Ec的分子可能产生有效碰撞。活化分子具有的最低能量Ec与分子的平均能量Ea之差叫做反应的活化能。讲解:一般反应的活化能为10~60。活化能越小,则活化分子百分数越大,活化分子浓度越大,反应速率越快。活化能低于10则反应极快,活化能高于100则反应极慢。设问:提高活化分子浓度的方法有那些?讲解:增大分子浓度、提高活化分子百分数、提高分子平均能量、降低活化能。注意:增大反应速率—增大反应物分

6、子碰撞频率、提高活化分子浓度第4页共4页二、影响化学反应速率的因素1、浓度的影响(1)实验事实:演示:P20实验2-2反应:现象:的草酸溶液使酸性高锰酸钾溶液褪色较快。结论:反应物的浓度增大,对应的化学反应(?)的即时速率增大。(2)解释:活化分子百分数不变时,增大分子浓度则提高活化分子浓度;增大分子浓度则反应物分子碰撞频率也增大。(3)注意:①固体和纯液体的浓度为常数,不能改变——注意物质状态。②溶液中的反应物的化学计量数越大,其反应速率受浓度影响越显著。例如:欲使平衡右移,增大离子浓度更为有

7、效。2、压强的影响(1)实验事实:燃料在纯氧中燃烧更快……结论:气体反应物的压强增大,对应的化学反应的即时速率增大。(2)解释:活化分子百分数不变时,增大分子浓度则提高活化分子浓度;增大气体压强则反应物分子碰撞频率也增大。讲解:气体的浓度与压强成正比:,液体和固体的浓度与压强无关。读书:P21上。(3)注意:气体反应物的化学计量数越大,其反应速率受压强影响越显著。3、温度的影响(1)实验事实:演示:P21实验2-3反应:现象:加热的混合溶液先出现浑浊。结论:反应温度升高,化学反应的即时速率显著增

8、大。(2)解释:反应温度升高,分子热运动加剧,分子碰撞频率提高;分子平均能量提高,活化分子百分数提高,活化分子浓度增大。讲解:温度每升高10℃,化学反应即时速率增大到原来的2~4倍。(3)注意:吸热反应对温度更敏感——升温(降温)时增加(减少)得多。4、催化剂的影响(1)实验事实:演示:P22实验2-4反应:现象:加入MnO2的锥形瓶中迅速产生大量气泡,带余烬的木条复燃。结论:催化剂能显著地改变化学反应的即时速率。(2)解释:活化能减小(增加),活化分子百分数大大提高(减低),第4页共4页在其他

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