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

2、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：：：：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

3、。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

4、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

5、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

6、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。

7、结论：反应温度升高，化学反应的即时速率显著增大。(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