选择性必修1 化学反应原理 · 人教版
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43 化学反应速率_第2课时

免费读1261字2024-07-22

  老师:同学们好,我是北京市第八中学丁讲老师。今天我们来继续学习化学反应速率第二课时,为什么反映条件对化学反应速率有影响?这节课我们从实验探究走向微观解释。我们来做一组对比实验,探究温度对化学反应速率的影响。选用无色的硫代硫酸钠溶液与硫酸溶液发生反应。实验原理如下,硫代硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和硫沉淀以及水利用产物生成的硫磺细小颗粒悬浮在溶液中,出现浑浊这一特征现象。实验用品有,0.1摩每升的硫代硫酸钠溶液、0.1摩每升的硫酸溶液、20摄注的水、70摄度的热水试管儿、烧杯等。实验中,两组实验所用试剂为0.1摩每升的硫代硫酸钠溶液两毫升和0.1摩,每升的硫酸溶液两毫升。

  老师:实验的温度分别为20摄氏度和70摄氏度。采用水域控制温度观察实验现象,记录出现浑浊的时间。让我们来观察实验视频,用录像记录下的实验十分方便。记录时间和观察现象。我们观察到20摄氏度出现浑浊的时间为87秒,而70摄氏度出现相同浑浊度的时间仅为16秒。

  老师:化学反应速率明显增大实验的结论是,在一般情况下,当其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大。降低温度,化学反应速率减小。大量实验证明,温度每升高10摄度,化学反应速率通常增大为原来的2-4倍,这表明温度对化学反应速率的影响非常显著。在实验室或工业生产中,常采用加热的方法使化学反应在较高的温度下进行,以提高化学反应速率。

  老师:如何解释温度对化学反速率的影响?这是化学家们十分关注的问题。下面我们通过简单碰撞理论和活化能对这一问题进行讨论。1918年,路易斯提出了化学反应速率的简单碰撞理论,是一种比较直观的化学反应速率理论。该理论认为,反应物分子之间必须相互碰撞才有可能发生反应。化学反应速率的大小与单位时间内反应物分子间的碰撞次数是成正比的。反应物分子间有效碰撞的频率越高,那么化学反应速率就会越大。

  老师:碰撞理论认为,化学反应基于反应物分子间的相互碰撞,通过碰撞一步直接转回为产物的反应叫做机原反应。例如二氧化氮和一氧化碳反应生成,一氧化氮和二氧化碳是个机原反应。从图示可以看出,反应物二氧化氮和一氧化碳通过碰撞一步直接转化为产物一氧化氮和二氧化碳。所以我们从微观角度解释温度、浓度、催化剂等对化学反速率的影响,就是从分子间碰撞发生机原反应开始认识的。通过研究发现,多数的反应物分子并不是通过碰撞一步完成反应的,一般总是经过若干的机缘反应步骤才最后转化为产物分子。

  老师:美部肌原反应的总和称为总反应。通过研究发现,多数的反应物分子并不是通过碰撞一步就能发生的。例如碘化氢的分解分两步进行,每步反应都是机缘反应。这两个先后进行的机缘反应序列反映了碘化氢的反应力程,又称反应激励,第一步和第二步机缘反应的总和称为总反应。两膜的碘化氢分解为一膜的氢气和一膜的碘单质。

  老师:因此平常所写的化学反应方程式是这些机缘反应

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