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6 第三课 影响化学反应速率的因素②

免费读1263字2024-07-22

  老师:同学们,上一节课我们讨论了浓度、反应物颗粒大小、温度对化学反应速力的影响。这节课我们继续讨论催化剂、压强等外界因素对化学反应速力的影响。选择同学们最熟悉的反应过氧化氢分解制氧气为研究对象,请同学们观看实验。

  学生:向一支试管中加入适量的过氧化氢溶液,片刻后将带火星的木条深入试管,木条没有复燃。

  学生:再将这支试管中加入少量的二氧化锰,观察到有气体迅速产生。将带火星的木条深入试管,木条复燃了,说明二氧化锰能加速过氧化氢分解产生氧气的反应。一段时间后,等试管中没有气体产生时,再加入一些过氧化氢溶液,可以看到又有气体生成了,再将带火性的木条深入试管,木条又复燃了,说明二氧化锰并未损耗掉人能加速过氧化氢分解产生氧气的反应。

  老师:实验中我们可以看到,将带火星的木条深入双氧水的试管中,带火星木条不复燃。若在双氧水中加入二氧化锰粉末时,立即有大量气泡产生,带火型的木条复燃。可介催化剂二氧化锰使双氧水的分解速力加快了,催化剂可以有效地提高化学反应速率。选用适当的催化剂是改变化学反应速率常用的有效方法之一。催化剂在现代化工生产中占有极其重要的地位,具有十分重要的现实意义。如通常情况下,二氧化硫氧化为三氧化硫的反应是很慢的,用五氧化二梵作催化剂后,反应速率就大大加快,就可以用于工业上大量生产硫酸。据初步统计,现代化学工业中约有85%的化学反应需要使用催化剂,有很多反应还必须靠性能优良的催化剂才能进行。

  老师:生命过程中,催化剂也起着重要作用。生物体中进行的各种化学反应,如食物的消化、细胞的合成等,几乎都是在酶的催化作用下进行的。环境保护中,催化剂同样扮演着重要角色。环境保护催化剂与石油炼制催化剂、化工催化剂并列为工业催化剂中三大类产品,可借助催化作用来消除环境中有害气体或肺叶的污染。如安装在汽车排气系统中,汽车三元催化器就可将汽车尾气中排出的一氧化碳、氢化合物和氮氧化物等有害气体,通过氧化或还原作用,转变为无害的二氧化碳、水和氮气等三种物质,使汽车尾气得以净化,保护环境。

  老师:催化剂为什么可以有效地提高化学反应速力?我们结合教材41页的图6.13分析催化剂影响化学反应速率的原因。这一张反应过程能量变化示意图,同学们有点熟悉又有点陌生,我们一起分析一下。数值方向表示物质内部储存的总能量。化学能可以看出,反应物的总能量高于生存物的总能量。该反应是一个放热反应,横向表示该反应的反应过程,或称反应历程。从图可知,不加催化剂,也就是图中标注的正常的反应,反应物转变成生成物需要经过一个中间的过渡状态,这个中间的过渡状态像一座山峰一样,能量最高。反应物变成生成物需要跨越这座山峰,中间过渡状态的能量越高,反应速率就越慢。催化反应也就是加入催化剂后发生的反应。由图可知,加入催化剂改变了反应的途径。反应物变成生成物只需要跨越一座比原先能量第一的山峰,相当于降低了

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