催化剂对化学反应速率的影响(课堂PPT)
催化剂对化学反应速率的影响
催化剂对化学反应速率的影响催化剂是能够改变化学反应速率的物质。
它们通过降低化学反应的活化能，提高反应速率。
催化剂可以增加反应物粒子之间的碰撞频率，提供适宜的反应通道，调节反应物之间的电荷分布等。
催化剂在工业上广泛应用于各种化学反应中，如合成氨、制取硫酸等。
本文将详细介绍催化剂对化学反应速率的影响。
首先，催化剂能够降低化学反应的活化能。
活化能是指在反应过程中需要克服的能垒。
催化剂通过提供附近的反应路径，使反应物分子在较低的能量状态下互相碰撞，从而降低了反应所需的能量。
因此，催化剂能够加速反应物颗粒之间的碰撞，从而增加反应速率。
其次，催化剂能提供适宜的反应通道。
在化学反应中，反应物通常有多个可能的反应路径。
有些路径可能能够带来不良的副反应或催化剂的破坏。
催化剂能够选择适合的反应通道，从而提高目标产物的选择性和收率。
例如，在合成氨的工业催化剂中，铁和铑催化剂能够选择性地将氮气和氢气转化为氨气，而避免产生过多的副产物。
此外，催化剂能够调节反应物之间的电荷分布。
许多化学反应需要在正确的电荷分布下才能发生。
催化剂可以通过吸附反应物分子，并调整其电荷分布，使反应更易于发生。
例如，在贵金属催化剂中，金和铂催化剂能够调整反应物分子的电荷分布，并促进氧化反应。
这种调节电荷分布的能力是催化剂对化学反应速率的重要影响因素之一此外，催化剂能够提供活性位点来支持反应。
催化剂通常具有特定的结构和组成，其中一些部分能够提供活性位点，促进反应。
这些活性位点通常是催化剂表面上的特定原子或分子。
活性位点可以吸附并稳定反应物分子，从而促进反应。
例如，在催化剂酸中，活性位点可能是酸性羟基或酸性质子，能够吸附和促进酸催化反应。
最后，催化剂能够通过提供反应物之间的介质来增加反应速率。
介质的存在可以降低反应物分子之间的相互作用能量，从而促进反应。
例如，在溶液中，溶解催化剂能够提供介质来稀释反应物分子之间的相互作用，使反应更容易发生。
综上所述，催化剂对化学反应速率有着显著的影响。
新教材高中化学第2章第1节第1课时化学反应速率课件新人教版选择性必修1ppt
A．v(A)＝0.3 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1 C．v(C)＝0.5 mol·L－1·min－1 D．v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1
()
错解：A、B
错因分析：部分同学看到选项中反应速率的数值最大，从而错选 B； 没有注意到选项中反应速率的单位的不同，从而错选 A。
起始/mol：6
5
0
0
转化/mol：3
1
2
2
平衡/mol：3
4
2
2
α(B)＝51×100%＝20%，B 正确；平衡时，c(A)＝34mLol＝0.75 mol/L，
1 mol
C 错误；v(B)＝ΔcΔtB＝
4L 5s
＝0.05
mol/(L·s)，D 错误。
任务二 比较化学反应速率大小的方法
核心素养
2．化学反应速率与化学计量数之间的关系
对一个化学反应：mA＋nB===pY＋qZ，用不同物质表示的反应速 率其关系是 v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝_m_∶__n_∶__p_∶__q__，或vmA＝___v_n_B___ ＝vpY＝___v_qZ____。
3．化学反应速率的测定 (1)测定原理。 任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。 (2)可测定的具体物理量。 气体体积、__体__系__压__强___、__颜___色__深__浅__、光的吸收、__导__电__能__力___ 等。
化学反应速率的比较
[深化理解]
对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同，但比较反
应速率的大小不能只看数值的大小，而要进行一定的转化，具体比较方
法如下：
(1)归一法：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应 速率。
实验化学反应速率与活化能精品PPT课件
三、实验仪器及其使用
Байду номын сангаас
四、实验内容
浓度对化学反应速率的影响 温度对化学反应速率的影响 催化剂对化学反应速率的影响
实验注意事项：
两人一组 ，分工，不要出现忘记加的情况 。约一半组先做变 温实验；
先配好（Na2S2O3 + KNO3 +（NH4）2SO4 + KI + 淀粉）， （NH4)2S2O8最后加，加入时立即计时；
的不同时间间隔，计算得到不同初始浓度的初速度， 进而确定反应的速率方程和反应速率常数。
二、实验原理（初始速率法）
对速率方程取对数： lgv = mlgcS2O82 + nlgcI- + lgk 作图法求得m和n，代入速率方程即得k
恒定[S2O82-]，改变[ I-]，可以得到值； 恒定[ I-]，改变[S2O82-]，可以得到值； lgk = A – Ea/2.303RT，测定不同温度下的k值，作图， 由直线的斜率（等于– Ea/2.303R）可求得反应的活化 能Ea
关于活化能的解释，至少有三类意见：1.把反应物分 子转变为活化分子所需要的能量。2.活化分子所具有 的最低能量与反应物分子的平均能量之差。3.活化分 子的平均能量与反应物分子的平均能量之差。
实验八：化学反应速率与活化能
一、实验目的 二、实验原理 三、实验仪器及其使用 四、实验内容 五、相关知识以及基本操作 六、讨论题 七、课堂检查内容 八、安全事项
做变温时 ，两种溶液均在水浴中恒温5min以上再混合，混合 后反应在水浴中进行。温度的改变可以一个在不同水浴温度下 进行（高于室温10℃和高于室温20℃）。温度由自己的温度计 测量，包括水浴温度。
所有取用溶液的量筒均专用，用标签标好不要出错，所用的 100ml烧杯也按顺序标签标好；
高中化学《催化剂对过氧化氢分解速率的探究》实验课PPT
提出问题
今天我们通过探究： 胡萝卜、马铃薯、 MnO2均可作H2O2 分解的催化剂，还 有其他物质适合作 H2O2分解的催化剂 吗？愿同学们课外 时间到实验室继续 探究！
课堂小结：
• 胡萝卜、马铃薯均可作为H2O2分解的催化 剂，并且H2O2分解分解速率平稳，容易控 制。 • 使用胡萝卜、马铃薯作为H2O2分解的催化 剂，特别对于我们农村来讲方便，及经济 又实惠。 • 使用胡萝卜、马铃薯作为H2O2分解的催化 剂，符合应的顺利 进行需要一些条件， 如高温、高压、强酸、 强碱、催化剂等。 H2O2是否需具备这些 条件才能分解呢？
2、不同的催化剂 对H2O2分解效 果如何？
催化剂对过氧化氢分解速率的探究 作出假设： ⑴胡萝卜、马铃薯等可以作为过氧 化氢分解的催化剂。 ⑵他们在对过氧化氢催化分解时受 温度、溶液的浓度等因素的影响。
试管编号 2 3 15% 15%
5ml
碎胡萝卜丁
4
15%
5ml
碎马铃薯 丁
二
反应条件 （20—30度）
5ml MnO2 少许
剂量
3克
3克
观察
气泡产生（用时） 带火星的木条
结论
实验步骤：表格（三）
步骤 一
H2O2 浓度 剂量
1 30% 5ml ？
试管编号 2 3 30% 30%
5ml
碎胡萝卜丁
4
30%
实验探究
催化剂对过氧化氢分 解速率的探究
课外阅读资料H2O2
1.外观与性状： 水溶液为无色透明液体，有微弱的 特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。 2.溶解性：能与水、乙醇以任何比例混合。 3. 特性：过氧化氢在遇强光，特别是短波射线照射 时也能发生分解。当加热到 100℃以上时，开始 急剧分解。大多数重金属（如铁、铜、银、铅、 汞、锌、钴、镍、铬、锰等）及其氧化物和盐类 都是活性催化剂，尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等 也能加速分解。
高中化学精品课件：催化剂原理及应用
04.催化剂的活性
练一练 汽车排放管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生 吸附、解吸消除CO、NO等污染物。反应机理如下[Pt(s)表示催化 剂，右上角带“*”表示吸附状态]：
经测定汽车尾气中反应物浓度随温度T变化如图1所示。 回答： 图1中温度从Ta升至Tb过程中，反应物浓度 急剧减小的主要原因是温度升高，催化剂 __活__性__增__强__，__反__应__速__率__加__快__，__所_ 以反应物浓
(2)该反应开始时反应缓慢，但某时刻反应速率明显加快，其原 因是_生__成__的__N_O_S_O_4_H_对__该__反__应__有__催__化__作__用__。
06.催化剂的来源
练一练 某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外 界条件对化学反应速率的影响。
高锰酸钾和草酸反应开始速率较慢，反应一会儿，速率突然 加快，合理的原因是：_反__应__产__生__了__M_n__2+_，__该__离__子__对__反__应__有__催___ __化__作__用__，__使__化__学__反__应__速__率__大__大__加__快。
ΔH2=+41.2kJ·mol−1 Ⅱ
实验室控制CO2和H2初始投料比为1︰2.2，在相同压强下，经 过相同反应时间测得如下实验数据：
[备注]Cat.1：Cu/ZnO纳米棒； Cat.2：Cu/ZnO纳米片； 甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇 的百分比
交流研讨
（1）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施_C__D__。
度快速减小。
05.催化剂与反应速率、化学平衡
思考 催化剂降低活化能为何能极大地加快反应速率？
根
据
阿
伦
催化剂对化学反应速率的影响
催化剂对化学反应速率的影响在化学世界中，催化剂的角色被形容为“魔法师”，它们在化学反应中起着至关重要的作用。
催化剂能够降低反应的活化能，从而加速反应的进程。
那么，催化剂究竟是如何影响化学反应速率的？让我们一起走进这个微观的魔法世界。
一、催化剂的奥秘催化剂是一种能够改变化学反应速率的物质，而自身在反应前后并无质量或化学性质上的变化。
它通过降低化学反应的活化能，使得反应更加容易进行。
这就像是在攀登陡峭的山峰时，有人为你搭建了一座梯子，使你能够更加轻松地达到顶峰。
二、如何影响反应速率1.降低活化能：催化剂能够提供一个更为便捷的路径，使反应物分子更容易达到发生反应所需的活化状态。
这就像是在崎岖的山路上修建了一条平坦的小路，使行走变得更为轻松。
2.增加碰撞频率：催化剂可以增加反应物分子之间的碰撞频率，从而提高反应速率。
这就像是在球场上，球员的增加可以增加传球和射门的次数，从而提高比赛的节奏。
3.改变反应路径：催化剂不仅可以降低活化能，还可以改变反应的路径，使得反应更加容易进行。
这就像是改走一条全新的道路，虽然路程可能略有不同，但总体上可以更快地到达目的地。
三、实际应用在工业生产中，催化剂的应用十分广泛。
例如，在石油工业中，催化剂被用于加快油品的提炼速度；在汽车尾气处理中，催化剂被用于将有害气体转化为无害物质；在制药行业中，催化剂被用于加速药物的合成过程。
可以说，没有催化剂，许多重要的化工生产过程将无法进行。
四、未来展望随着科技的不断发展，新型催化剂的研究和开发也在不断取得突破。
未来，我们有望看到更加高效、环保、绿色的催化剂应用于各个领域，为人类的生产和生活带来更大的便利。
结语催化剂对化学反应速率的影响是一个微观世界中的魔法秀。
它们通过降低活化能、增加碰撞频率、改变反应路径等方式，使得化学反应更加快速、高效地进行。
而随着科技的不断进步，我们相信这个魔法秀将会在未来展现出更加绚丽的色彩。
《化学反应的速率与限度》-完整版课件
⑤比较同一个化学反应的反应速率的快慢时，应将所给的
各物质的反应速率转化成同一物质后，再比较大小。即做到“两
统一”：统一为用同一种物质表示的化学反应速率；速率单位要
统一。
二、影响化学反应速率的因素 1．内因：化学反应速率是由物质本身的性质决定的。化学 反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。若在相同条 件下，不同反应中的反应物分子中的化学键越难断裂，其反应 速率越小；反之就越大。 2．外因：(1)温度：温度越高，化学反应速率越大；温度 越低，化学反应速率越小。因此，通常我们可以采用调控温度 的办法来控制化学反应速率。例如，人们用电冰箱储存食物， 原因就是温度越低，食物的变质腐烂越慢。
二 影响化学反应速率的因素 【例 2】 下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚 开始时，放出氢气的速率最快的是( )
选 金属(块状)
项
酸的浓度及体积
反应温度 (℃)
A Mg 0.1 mol 6 mol/L 硝酸 10 mL
60
B Mg 0.2 mol 3 mol/L 盐酸 40 mL
60
C
Fe 0.2 mol 3 mol/L 盐酸 50 mL
解析 影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、 催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂 的性质等，也会对化学反应速率产生影响。
课内针对性训练
1.某一反应物的浓度是 1.0 mol·L－1，经过 10 s 后，它的浓
度变成了 0.2 mol·L－1，在这 10 s 内，它的反应速率为( )
[答案] B
[点评] 有关反应速率中，用不同物质表示同一时间段内 的同一化学反应的速率时，其速率之比等于化学反应计量数之 比。
催化剂对化学反应速率的影响
例.对于在一个密闭容器中进行的可逆 反应： C(s)+ O2 = CO2 (g)
• 下列说法中错误的是( D ) • A将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应
速率
• B增大氧气的量可以加快化学反应速率 • C增大压强可以加快化学反应速率 • D增加碳的量可以加快化学反应速率
压强对反应速率的影响
结论：增大压强，相当于增大反应物浓度， 反应速率加快。
思考： 浓度、压强、温度、催化剂的 变化对有效碰撞的频率有何影响？
浓度对反应速率的影响
反应物浓度增大：即 单位体积内反应物分 子总数数增大
有效碰撞次 数增多
单位体积内活化分 子数增加
反应速率加快
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。
降低活化能
Ec：活化分子所具有的最低能量 Ee：所有分子的平均能量 Ea：活化能
催化剂对化学反应速率的影响
使用催化剂
活化分子的 百分比增大 有效碰撞 次数增多
降低活化能
活化分子的 数目增多 化学反应 速率加快
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 剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更 多的反应物分子成为活化分子，大大增加活 化分子百分数，因而使反应速率加快。
例4.NO和 CO都是汽车尾气中的物质，它们 能很缓慢地反应生成CO2 和 N2 ，对此反 应有关的叙述中不正确的是(AD) A、降低温度能加快化学反应速率； B、使用适当催化剂可以加快化学反应 速率； C、增大一氧化氮的量可以加快化学反 应速率； D改变压强对化学反应速率没有影响。