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化学反应速率理论一、有效碰撞理论碰撞理论认为：化学反应的实质是原子的重新组合，在组合过程中，必须破坏反应物分子中的化学键，才能形成产物分子中的化学键。而旧化学键的断裂和新化学键的形成，是通过反应物分子间的碰撞实现的。在反应物分子的无数次碰撞中，只有极少数的碰撞能发生化学反应。一、有效碰撞理论1、什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞。结论：某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有关1）发生碰撞的分子具有较高的能量。2）分子在一定的方向上发生碰撞。2、发生有效碰撞的条件二、活化分子和活化能理论1、什么是活化分子？具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子结论：发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。推论：有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。活化分子的多少又与什么有关？问题:2、活化能活化分子平均能量与反应物分子平均能量的差能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热结论：活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定。内因推论:活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。归纳总结一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量反应物本身的性质活化能的大小单位体积内活化分子的多少单位时间内有效碰撞次数的多少化学反应速率的快慢决定决定决定决定内因决定一个化学反应速率的因素主要因素，无法改变二、过渡状态理论过渡状态理论认为:在化学反应过程中反应物分子首先形成一种中间过渡态的活化配合物。反应物与活化配合物之间很快达到化学平衡，化学反应的反应速率由活化配合物的分解速率决定。反应过程可表示为：ABC[ABC]ABC在过渡状态理论中，活化能定义为活化配合物的平均能量与反应物分子的平均能量的差值。=反应过程中系统的能量变化图O反应进程能量1、浓度对化学反应速率的影响。原因：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应的增多，反应速率也必然增大。学科网浓度对反应速率的影响影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数增大浓度增加增加增加增大二、外界条件对化学反应速率的影响zxxk注意事项：1）此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。2）化学反应为可逆反应，反应物或生成物浓度的改变，其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律。反应物的浓度与化学反应的速率之间的定量关系探究：二、浓度对化学反应速率的影响小组完成教材Ｐ５7《交流·研讨》实验编号12345C(HI)/mol·L-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/mol·L-10.1000.1000.1000.2000.300v/mol·L-1·s-10.00760.01530.02270.01510.0228请找出化学反应速率与C(HI)、C(H2O2)之间的关系,并尝试写出相应的数学表达式反应速率常数1.表示单位浓度下的化学反应速率2.通常反应速率常数越大，反应进行得越3.与浓度无关，但受、、等因素的影响4.反应速率常数有单位。在不同的速率表达式中，反应速率常数的单位可能不同，单位不同的速率常数没有可比性V=kc(H2O2)c(HI)快温度催化剂固体表面性质2、压强对反应速率的影响。原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。压强对反应速率的影响影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数增大压强增加增加增加增大碰撞理论解释注意事项：1）压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响；2）对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正反应速率，逆反应速率都增大；减小压强，正反应速率，逆反应速率都减小；3）注意“真”变和“假”变。若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。如：2SO2+O22SO3A.恒压时充入He：B.恒容时充入He：注意事项：3、温度对化学反应速率的影响温度升高【结论】其他条件不变，升高温度反应速率增大；降低温度反应速率减小；分子获得更高的能量碰撞频率提高有效碰撞频率提高反应速率因此加快温度对反应速率的影响影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数升高温度不变增加增加增大碰撞理论解释zxxk（1）一般，温度每升高10℃，化学反应速率增大到2～4倍；（2）温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。（3）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。（4）改变温度对活化能大的反应速率影响更大。注意事项：4、催化剂对化学反应速率的影响催化剂正催化剂负催化剂加快化学反应速率减慢化学反应速率注：不说明指正催化剂反应物生成物能量反应过程过渡态理论无催化剂过渡态Ea2活化能Ea1有催化剂过渡态Ea1Ea2﹤4、催化剂对化学反应速率的影响。原因：在其他条件不变时，使用催化剂会改变反应历程，降低活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，因而使反应速率加快。规律：催化剂可以改变化学反应的速率。等效改变可逆反应的V正、V逆影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数正催化剂不变增加增大增加5、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。练习：对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（）A、温度B、浓度C、压强D、催化剂练习：下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（）A、增大浓度B、增大压强C、升高温度D、使用催化剂各条件对速率的影响大小是：催化剂温度浓度=压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。总结:外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素分子总数活化分子总数活化分子百分数单位体积活化分子数反应速率增大浓度增大压强升高温度正催化剂增加不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变增加增加增加增加对于在一定条件下进行的化学反应：2SO2+O22SO3，改变下列条件可以提高反应物中的活化分子百分数的是（）A、增大压强B、升高温度C、加入催化剂D、减小反应物的浓度BC