催化剂对化学反应速率的影响
化学反应速率与温度变化与催化剂效应关系
化学反应速率与温度变化与催化剂效应关系化学反应速率是指单位时间内反应物转化为生成物的速率。
在化学反应过程中，温度的变化和催化剂的存在都可以对反应速率产生明显的影响。
本文将分析化学反应速率与温度变化以及催化剂效应之间的关系。
一、温度对反应速率的影响温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
根据化学动力学理论，温度的上升会使反应物分子的平均能量增加，进而增加反应分子的碰撞频率和碰撞能量。
这样一来，反应物分子发生有效碰撞的几率就增大了，从而加快反应速率。
在一定温度范围内，反应速率与温度的关系可以用阿伦尼乌斯公式来描述：k = A * e^(-Ea/RT)在公式中，k表示反应速率常数，A为预指数因子，Ea为反应活化能，R为气体常数，T为温度。
可以看出，温度越高，反应速率常数k 就越大，反应速率也就越快。
二、催化剂对反应速率的影响催化剂是一种能够改变反应速率而不参与反应本身的物质。
催化剂通过提供新的反应路径或降低反应活化能，从而加速反应速率。
催化剂对反应速率的影响可以通过催化剂作用机制来解释。
1. 提供新的反应路径催化剂可以提供新的反应路径，使反应过程中的中间物质形成更稳定的复合物。
这些中间物质在反应路径中起到催化剂的作用，降低了反应的能垒，从而加速了反应速率。
2. 降低反应活化能催化剂通过与反应物发生物理或化学吸附，改变了反应物的构象或电子结构，从而降低了反应的活化能。
反应活化能是指反应过程中反应物需要具备的最小能量，降低活化能可以使更多的反应物具备足够的能量来进行反应，提高了反应速率。
三、温度变化与催化剂效应的综合影响温度和催化剂对反应速率的影响是可以综合考虑的。
实际上，催化剂在不同温度下的催化效果并不相同。
在低温下，催化剂通常能够起到更大的加速作用，因为它能够显著降低反应的活化能。
而在高温下，反应速率已经很快，催化剂的作用可能相对较小。
因此，在选择使用催化剂改变反应速率时，温度的选择也是需要考虑的。
总结起来，化学反应速率与温度变化和催化剂效应密切相关。
化学反应条件对反应速率的影响
化学反应条件对反应速率的影响化学反应速率是指在单位时间内反应物消耗的量或生成物产生的量。
影响化学反应速率的因素有很多，其中包括温度、浓度、压强、催化剂以及固体表面积等。
1.温度对反应速率的影响：温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
一般来说，温度越高，反应速率越快。
这是因为温度升高，分子的运动速度加快，使得反应物分子之间的碰撞频率增加，从而提高了反应速率。
2.浓度对反应速率的影响：浓度是指单位体积或单位质量的溶液中所含溶质的量。
浓度越大，反应速率越快。
这是因为浓度的增加使得反应物分子在单位体积内的数量增多，从而增加了反应物分子之间的碰撞频率，提高了反应速率。
3.压强对反应速率的影响：压强主要影响有气体参与的化学反应。
压强的增大会使气体分子的运动速度加快，从而增加了反应物分子之间的碰撞频率，提高了反应速率。
另外，压强的增大会使气体分子的距离变短，从而增加了反应物分子之间的碰撞概率，提高了反应速率。
4.催化剂对反应速率的影响：催化剂是一种能够改变化学反应速率的物质，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。
催化剂通过提供一个新的反应路径，降低了反应的活化能，从而加快了反应速率。
5.固体表面积对反应速率的影响：固体表面积越大，反应速率越快。
这是因为固体表面积的增大使反应物分子与固体表面之间的碰撞频率增加，从而提高了反应速率。
总结：化学反应条件对反应速率有重要影响。
温度、浓度、压强、催化剂和固体表面积等因素都可以影响反应速率。
了解这些影响因素，可以帮助我们更好地控制和调整化学反应条件，从而实现对反应速率的控制。
习题及方法：1.习题：某化学反应的速率在温度为25℃时为0.1mol/(L·min)，在温度为50℃时为0.4mol/(L·min)。
请问温度对反应速率的影响是什么？解题方法：根据题目给出的数据，我们可以计算出温度对反应速率的影响。
使用以下公式计算：速率1 / 速率2 = (温度2 / 温度1)^(△H/R)其中，速率1和速率2分别是两个不同温度下的反应速率，温度1和温度2是相应的温度值，△H是反应的活化能，R是理想气体常数。
2.2.2温度、催化剂对化学反应速率的影响
学 习 目 标 思 维 脉 络 1.理解外界条件(温度、催 化剂等)对化学反应速率的 影响,认识其一般规律。 2.了解催化剂在生产、生 活和科学研究领域中的重 大作用。 3.知道活化能的含义及其 对化学反应速率的影响。 4.了解通过改变外界条件 从而改变化学反应速率的 方法和意义。
重难点一
重难点二
情景导入
知识点拨
典例引领
1.使用催化剂,改变反应路径,降低反应的活化能,提高活化分子 百分数,增大化学反应速率。 2.可逆反应中催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。
重难点一
重难点二
情景导入
知识点拨
典例引领
例题向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2, 开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( ) 甲.500 ℃,10 mol SO2和5 mol O2的反应 乙.500 ℃,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2的反应 丙.450 ℃,8 mol SO2和5 mol O2的反应 丁.500 ℃,8 mol SO2和5 mol O2的反应 A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙 C.乙、甲、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲
重难点一
重难点二
情景导入
知识点拨
典例引领
成功体验2 如图是相同条件下做H2O2分解的对比实验时,放出 O2的体积随时间的变化关系示意图,a使用催化剂,b不使用催化剂, 其中正确的是( )
解析:由于是相同条件下做H2O2分解的对比实验,因此产生氧气 的体积相同,a使用催化剂,化学反应速率大,产生氧气速率快。 答案:A
重难点一
重难点二
情景导入
知识点拨
典例引领
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。
2.2.2 温度、催化剂对化学反应速率的影响
第2课时温度、催化剂对化学反应速率的影响[目标要求] 1.知道温度对化学反应速率影响的结论和理论解释。
2.知道催化剂对化学反应速率影响的结论和理论解释。
1．温度对反应速率的影响(1)影响其他条件相同时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。
(2)原因其他条件相同时，升高温度，提高了活化分子的百分数和较高能量的分子间的碰撞频率，使分子间有效碰撞的几率提高，反应速率增大。
2．催化剂对反应速率的影响(1)影响：使用催化剂可加快反应速率。
(2)原因：催化剂改变了反应的路径，降低了反应所需的活化能，提高了反应体系中活化分子的百分数，使有效碰撞的几率提高，反应速率加快。
(3)根据图象填空。
如图所示，使用催化剂使反应速率加快其中途径Ⅰ表示没使用催化剂。
途径Ⅱ表示使用了催化剂。
使用了催化剂，反应的活化能降低。
图中E1、E2都是该反应的活化能，但E2<E1是因为使用了催化剂，与不使用催化剂相比，反应的活化能由E1变为E2，活化分子的百分数增多。
知识点一温度对化学反应速率的影响1．对于反应：M＋N―→P，如果温度每升高10℃，化学反应速率提高到原来的3倍，在10℃时完成反应的10%需要81 min，将温度提高到30℃时，完成反应的10%需要的时间为()A．9 min B．27 min C．13.5 min D．3 min答案 A解析温度由10℃升高到30℃时，反应速率提高到原来的32倍，设当提高到30℃时，完成反应的10%需要的时间为t min，则32t＝81 min，故t＝9 min。
2．已知硫代硫酸钠溶液与稀H2SO4反应可析出单质硫沉淀：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2＋H2O，某同学按下表进行实验，请你判断哪一组编号加3%Na2S2O3/mL 加1∶5的H2SO4/滴温度/℃1 5 25 252 5 15 353 5 25 45解析反应物的浓度越大，反应温度越高，反应速率越快。
化学反应中的催化剂如何提高反应速率
化学反应中的催化剂如何提高反应速率化学反应中的催化剂是一种能够加速反应速度的物质，而本身并不参与反应。
催化剂的作用机制是通过降低反应的活化能，使反应变得更加容易进行，从而提高反应速率。
在化学反应中，反应物分子需要达到一定的能量才能克服活化能，从而发生反应。
催化剂的作用是提供一种途径，使反应物分子更容易达到所需的能量状态，从而加速反应的速率。
具体来说，催化剂可以改变反应物的化学状态，使其更容易发生反应。
这可以通过改变反应物的分子结构、极性或化学键来实现。
另外，催化剂还可以与反应物发生相互作用，形成一种中间态，这种中间态的能量比反应物分子更低，更容易发生反应。
总之，催化剂通过降低反应的活化能来提高反应速率，从而加速化学反应的进行。
在实际应用中，催化剂的选择和使用非常重要，需要根据具体的反应类型和条件进行选择和优化。
什么是催化剂对反应速率影响及机理探讨
什么是催化剂对反应速率影响及机理探讨
催化剂对反应速率的影响主要表现在以下几个方面：
1. 催化剂可以显著提高反应速率。
催化剂通过参与化学反应，改变反应历程，降低活化能，使反应速率显著提高。
2. 加催化剂后，逆反应的活化能也会降低，逆反应也会加快，因此平衡到达的时间会提前。
3. 催化剂的选择性。
不同的催化剂对不同的反应具有不同的催化效果，这就是催化剂的选择性。
催化剂的作用机理可以通过表面反应理论来解释。
表面反应理论认为，在催化剂表面上，反应物分子会吸附在催化剂表面，形成吸附态，从而改变了反应物分子的活化能，使得反应更容易进行。
以上信息仅供参考，建议查阅专业化学书籍或者咨询专业化学专家获取更全面和准确的信息。
催化剂化学效应
催化剂化学效应
催化剂的化学效应主要表现在以下几个方面：
1.提高化学反应速率：催化剂能够降低反应的能量障碍，提高化学反应的速率，从而缩短反应时间，提高生产效率。
2.降低反应温度：催化剂能够降低反应温度，从而降低能量消耗和成本。
3.提高反应选择性：催化剂能加速反应，同时可以选择性地促进某种特定反应路径，从而提高反应选择性，减少副反应。
4.改善产品质量：催化剂能够促进化学反应产生的目标产物，从而提高产品纯度和质量。
5.延长催化剂使用寿命：催化剂能够在多次使用中仍然保持催化活性，从而延长催化剂的使用寿命。
6.其他应用：催化剂还可以用于环境保护、能源转化、化学品生产等领域。
除了上述化学效应，催化剂在某些化学反应中还可以起到调节剂的作用，以控制反应的进行速度和产物性质。
总体来说，催化剂在化学反应过程中起到了促进和调控的作用，对于工业生产和实验室研究都有着重要意义。
催化剂对反应速率的影响
名师点拨：由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只 要比较 X 的浓度，X 的浓度大，反应速率快。因为混合后溶 液的体积均为 50 mL，所以只要比较 X 的物质的量即可。混合 后A、B项中X的浓度相等且最大，但 B 中温度更高，因此 B 中的影响及其微观解释
【例 1】在有气体参加的反应中，能使反应物中活化分子 数和活化分子百分数同时增大的方法是( ①增大反应物的浓度 离生成物 ⑤加入催化剂 A.①②③⑤ C.
②升高温度
C分子的能量普遍高，活化分子百 分数大，单位时间内活化分子的有效碰撞次数多，则反因素有①催化剂、②光照、③固体
表面积、④温度，请填入序号完成下列各题： (1)将固体 KClO3 研碎后与 MnO生反应：A＋B
C。现将 A、B 两
种反应物进行以下 5 个实验，其中①～④在 20 ℃时进行，⑤ 在 40 ℃时进行，实验刚开始时，反应速率由快到慢的顺序正 确的是( )。 ①20 mL 0.2 mol· L－1A＋20 mL 0.2 mol· L－1B ②50 mL 0.5 mol· L－1A＋50 mL 0.5 mol· L－1B ③10 mL 1 mol· L－1A＋10 mL 1 mol· L－1B ＋30 mL H2O ④20 mL 1 mol· L 1A＋60 mL 0.4 mol· L 1B
3.将 a g 块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量
随时间的变化曲线(如下图的实线所示)，在相同的条件下，将
b g (a＞b)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线 (图中颗粒物的大小对反应速率的影 响。粉末状 CaCO3 与盐酸反应时，接触面积大，故反应速率 快，反映到坐标图中，即虚线的斜率要大；由于 b<a，所以 b 产生的 CO2 要少。故选 C。 答案：C
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。
化学反应速率与催化剂种类不同催化剂对反应速率的影响
化学反应速率与催化剂种类不同催化剂对反应速率的影响化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物形成的量，它是评定化学反应快慢的重要指标。
在许多化学反应中，催化剂被引入系统中以加速反应速率。
不同的催化剂种类对反应速率有着不同的影响。
本文将探讨化学反应速率与催化剂种类的关系，并重点分析不同催化剂的影响。
催化剂是指在化学反应中能够降低活化能，提高反应速率，但本身在反应中不被消耗的物质。
催化剂的作用机制通常是通过提供一个新的反应路径，降低了反应物分子之间的相互作用能量，从而使反应更容易发生。
不同的催化剂种类具有不同的作用机制和活性。
以铂为例，它是许多氧化反应的常见催化剂。
铂能够与反应物发生吸附，并改变反应物分子的构象，从而使反应物分子之间的相互作用强度增加。
这种增强的相互作用能够降低活化能，促使反应更容易发生。
而对于某些氧化反应来说，铂催化剂能够提供一个新的反应路径，降低反应物之间的相互作用能量。
除了铂，还有许多其他催化剂种类，如钯、铜、钌等。
这些不同的催化剂种类对反应速率的影响也不尽相同。
以钯为例，它通常被应用在氢化反应中，并具有高催化活性。
钯催化剂的作用机制是通过钯与氢气之间的吸附作用，将氢气分子激活。
激活的氢气分子能够快速地与反应物发生反应，从而提高了反应速率。
相比之下，铜催化剂在氧化反应中具有较高的催化活性。
铜催化剂的作用机制与铂催化剂不同，它主要通过提供一个新的反应路径来降低反应物之间的相互作用能量。
这种新的反应路径不仅缩短了反应时间，还能够提高反应的选择性。
而钌催化剂主要应用于气相氨合成反应中。
钌催化剂能够吸附和活化氮气并与氢气反应生成氨。
钌催化剂能够提高氨合成反应的速率和产物选择性。
综上所述，化学反应速率与催化剂种类确实存在一定的关联性。
不同的催化剂种类对反应速率的影响取决于其自身的催化性能和作用机制。
铂、钯、铜、钌等催化剂各自具有不同的特点，并适用于不同类型的化学反应。
深入理解催化剂的种类和作用机制对于优化反应条件、提高反应效率具有重要意义。
化学反应速率与催化剂的作用
化学反应速率与催化剂的作用化学反应速率是指在化学反应中，反应物转化为产物的速率。
在实际生产和实验过程中，控制化学反应速率是非常重要的。
在某些情况下，化学反应的速率非常缓慢，而在其他情况下，速率可能非常迅速。
这种速率的差异取决于多种因素，其中一个重要的因素是催化剂的作用。
催化剂是一种能够增加化学反应速率的物质，而不被反应消耗掉的物质。
它们通过改变反应物的反应路径或提供新的反应途径来加速反应。
催化剂能够影响反应速率的原因在于它们降低了反应的活化能，即使反应物无法直接通过无催化剂的途径进行反应，但添加了催化剂后就可以实现。
催化剂的作用机制可以通过几个方面来解释。
首先，催化剂可以吸附反应物，这会使反应物分子之间的距离缩短，从而促进反应速率。
其次，催化剂还可以改变反应物的电子结构，使其更容易发生反应。
此外，催化剂能够提供活性位点，并通过吸附和解离反应物中的键来促进反应。
最后，催化剂还能够降低活性中间体的能量，从而使其更容易发生反应。
除了加速反应速率，催化剂还具有其他重要的作用。
一方面，催化剂可以提高反应的选择性。
通过选择特定的催化剂，可以控制反应物之间的相互作用，从而选择性地得到所需的产物。
另一方面，催化剂还可以增加化学反应的稳定性。
在某些情况下，反应物可能会发生副反应，导致产物的选择性下降。
添加适当的催化剂可以减少副反应的发生，提高反应的稳定性。
有许多不同类型的催化剂，包括酶催化剂、酸碱催化剂和金属催化剂等。
酶催化剂是生物体内一种重要的催化剂，它可以高效地催化生物体内的许多反应。
酸碱催化剂则通过改变反应物的酸碱性质来加速反应。
金属催化剂具有广泛的应用领域，可以用于许多重要的工业反应，例如氧化、加氢和聚合等。
在实际应用中，催化剂的选择非常重要。
不同的催化剂对不同的反应具有不同的催化效果。
因此，在设计合成路线或催化工艺时，应根据反应类型、底物特性和所需产物的要求来选择合适的催化剂。
此外，不同的反应条件也会影响催化剂的选择，包括温度、压力和溶剂等。
催化剂对化学反应速度的影响
催化剂对化学反应速度的影响
实验演示
操作方法
在两个试管里分别加入过氧化氢溶液和合成洗涤剂溶液几滴，观察现象。
在其中一个试管里加入少量二氧化锰，观察两个试管里的反应现象。
实验现象
过氧化氢中加洗涤剂，可以看到有少量泡沫产生，当加入二氧化锰粉末后立刻有大量泡沫产生。
实验结论
过氧化氢常温下不加催化剂能发生分解，生成氧气，气泡使洗涤剂产生泡沫，泡沫少说明分解生成的氧气量少。
当加入催化剂后，分解速率加快，产生大量气体，也就产生大量泡沫。
所以催化剂对反应速率有影响，它可以加快反应速率。
实验考点
1、催化剂对可逆反应速率的影响；
2、催化剂的活性温度；
3、催化剂中毒。
经典考题
1、如图是表示：2X＋Y Z＋R＋Q的气体反应速率（v）与时间（t）的关系，t1时开始改变条件，则所改变的条件符合曲线的是
A、减少Z物质
B、加大压强
C、升高温度
D、使用催化剂
试题难度：易。
催化剂对化学反应速率的影响
4、特点： ③用化学反应速率来比较不同反应进行 得快慢或同一反应在不同条件下反应的 快慢时，应选择同一物质来比较。
【例2】反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同情况 下的反应速率分别为: ①v(A)=0.15mol/(L· s); ②v(B)=0.6mol/(L· ③v(C)=0.4mol/(L· s) min) ; ④v(D)=0.45mol/(L· 则该反应进行的快慢顺 s) ④>②>①>③ 序为 。
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。 一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率 越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。 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。
注意事项 1）同一催化剂能同等程度的改变化学反应 的速率。 2）催化剂只能改变反应速率，不能将不反 应变成反应 3）催化剂有一定的选择性和活化温度：
5. 其它：固体颗粒大小、光、电、射线等
进行如下实验，在A锥形瓶中放入10g块状 CaCO3，在B锥形瓶中放入5g粉末状CaCO3，分别 加入50mL2mol/L盐酸。右图中能正确表示实验 结果的是 C
化学反应速率与化学平衡
催化剂对化学速率反应的影响
主 反应进行的快慢 化学反应速率 要 知 反应进行的程度 化学平衡 识 点 反应进行的方向
第一单元
复习要求：
化学反应速率
1.知道化学反应速率的概念及定量表示方法。 2.了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念。 3.理解浓度、压强、温度和催化剂等因素对 化学反应速率的影响。
对化学反应速率产生影响的规律
对化学反应速率产生影响的规律
1、（2012.江西省）(8分)小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用 二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，于是他对氧化铜产生了探 究兴趣。 【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化 锰催化效果更好？ 【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（ 其它可能影响实验的因素均忽略） 实验序号 KclO3质量 其他物质质量 待测数据
对化学反应速率产生影响的规律
实验结论：在相同条件下，双氧水浓度越大 ，双氧水分解得 越快。
丙用右图装置进行实验，通过比较 相同 时间天平读数差值大小 也能达到实验 目的。
对化学反应速率产生影响的规律
4、温度对反应速率的影响：反应的温度越高，反应速率也越快。 1、（08安徽中考）(7分)小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什 么因素有关”的课题开展
对化学反应速率产生影响的规律
（5）下表是小兵第①组实验的详细数据。
时段（均为1分钟）
H2的体积
第1分钟
3.1mL
第2分钟
16.7mL
第3分钟
11钟
7.6mL
第6分钟]
6.0mL
请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因由慢到快然后逐渐减 慢；反应速度加快，但随着硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小， 反应速度又逐渐减慢 。 （6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？设计实验验证 。温度；取质量相等的锌粒分别放入两只试管中，然后分别加入温 度不同，体积和溶质质量分数相同的稀硫酸，测量收集等体积的氢 气所需要的时间
实验药品 实验编号 ① ② ③ ④ KCl03 KCl03、Mn02(质量比1：1) KCl03、CuO(质量比l：1) KCl03、Fe203(质量比1：1) 580 350 370 390 分解温度(℃)
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
催化剂浓度越高，化学反应速度越快。
对于某些化学反应，使用催化剂可以加快化学反应速度。
原因是催化剂降低了反应所需的能量，使一些普通分子变成了活性分子。
在其他条件不变的情况下，提高反应物浓度可以提高化学反应速率，浓度越高，化学反应速率越高。
降低反应物浓度可以降低化学反应速率，浓度越低，化学反应速率越低。
1.催化剂只能加速热力学上可能的反应。
在开发新的化学反应催化剂时，首先要对反应进行热力学分析，看它是否是热力学可行的反应。
2.催化剂只能加速反应达到平衡，而不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。
3.催化剂对反应有选择性。
当反应可能有一个以上的不同方向时，催化剂只加速其中一个方向，这促进了反应速率和选择性的统一。
4.催化剂的寿命。
催化剂可以改变化学反应速率，但并不进入反应本身。
在理想情况下，催化剂不会因反应而改变。
但在实际反应过程中，催化剂长时间受热化学作用，会发生一些不可逆的物理化学变化。
化学反应速率与催化剂的关系
化学反应速率与催化剂的关系化学反应是物质相互转化的过程，每个反应都有其自身特定的速率。
反应速率是反应物浓度、温度、压力、催化剂等多种因素的函数。
其中，催化剂作为提高化学反应速率的一种重要因素，是化学反应机理和动力学研究的重点之一。
催化剂定义及作用催化剂是指可以促进反应速率的物质，其自身在反应中不发生永久性的变化。
它是催化反应的主要参与者，通过调整反应物分子的取向、能量和构型来降低反应的活化能，从而提高反应速率。
以焦炭为例，它既可以作为燃料在氧气存在下燃烧，也可以作为还原剂在高温下还原金属。
但它很难直接还原成碳，必须通过加热到高温后，才能与气态反应物接触足够长时间才能发生反应。
然而，当焦炭表面涂覆有催化剂时，如氧化铝、铁、钻石等，催化剂表面吸附在表面的反应物，将其分解成活性中间体，促进反应速率的提高，降低活化能，从而使化学反应更加迅速地进行。
催化剂种类及特点催化剂种类繁多，可以分为金属催化剂、非金属催化剂、酸碱催化剂等。
其中，金属催化剂是目前应用最广泛的催化剂，如钯、铂、铑等金属，它们可以提高烷基化、加氢、氧化、还原等反应的速率和选择性。
非金属催化剂包括多孔材料、氧化物、硫酸、三氧化硫等，它们常用于缩合、氧化、脱除等反应。
酸碱催化剂包括固体酸和固体碱，它们可以诱导酸碱反应、乙醇和脂肪酸酯的酯化等反应的进行。
催化剂的特点有多种，主要包括：1. 高催化效率。
催化剂与反应物之间形成强的化学吸附作用，使得反应物在活性位点上的吸附行为变得更加容易，从而降低反应活化能，提高反应速率和选择性。
2. 易于分离和回收。
催化剂通常与反应物形成混合物，在反应完成后，催化剂可以通过物理或化学方法进行分离并回收使用，从而降低催化剂的成本。
3. 兼容性强。
催化剂可以与反应物的化学性质兼容，即不会改变其化学性质，从而能够在广泛的反应系统中应用。
催化剂的机理及影响因素催化剂的机理是指催化剂对化学反应速率的影响机制，它是催化剂研究的核心问题之一。
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催化剂对化学反应速率的影响
课题组成员：王燕超左学婷李洋王希光赵海溶李晨
徐唯一耿楠陈歌余浩樑董泽霖
指导教师：郑文燕
论文摘要：
本文通过介绍研究催化剂对化学反应速率的影响的化学研学，不仅增长了对化学知识的了解，实验的动手能力得以增强，而且我们增强了理科思维，对实验的研究过程更加的熟练；我们通过研究不同物质对氯酸钾的催化作用，更深层次了解了催化剂的性质与作用，真正成为了研究性学习的参与者。
关键词：
研究性学习参与选题实验
一、问题的提出
同学们在初中就知道二氧化锰是氯酸钾制氧的催化剂，在高中的化学实验课上，同学们又学习到氧化铜也可以作氯酸钾制氧的催化剂。
于是有些同学提出了“为什么这么多年来只选用二氧化锰作为氯酸钾制氧的催化剂？还有其它的金属氧化物能作氯酸钾制氧的催化剂吗？”的问题。
这说明大家对这个问题感兴趣，想把它弄明白。
而研究性学习恰恰给了大家一个机会，让我们通过研究性学习去解惑。
二、研究方案的设计
在研究课题确立后，研究小组的学生与老师通过认真地讨论，把想要研究的问题细细地分析了一遍。
最后确定了研究目的、研究内容、研究方法、研究过程、实验时间等。
1．研究目的
①弄清为什么这么多年来一直选用二氧化锰作为氯酸钾制氧的催化剂？哪些金属氧化物还可以作为氯酸钾制氧的催化剂？
②了解催化剂选择的一般方法
③认识科学研究的一般方法
2．研究内容
①为什么一直选用二氧化锰作为氯酸钾制氧的催化剂？
②还有哪些金属氧化物可以作为氯酸钾制氧的催化剂？
3．研究方法
讨论、调查、实验、撰写论文
4．研究过程（主要为以下七个环节）
确立研究课题做出假设收集资料制定实验方案进行对比实验分析实验结果得出结论撰写论文
三、研究方案的实施
1．确立研究课题
①为什么这么多年来一直选用二氧化锰作为氯酸钾制氧的催化剂？
②哪些金属氧化物还可以作为氯酸钾制氧的催化剂？
2．做出假设
假设①：是否与二氧化锰、氧化铜有着类似性质的金属氧化物都能做催化剂呢？
假设②：是否第四周期的过渡金属元素的氧化物都可作氯酸钾制氧的催化剂呢？
3．收集资料
①上网、图书馆查有关催化剂的资料
催化剂
定义：根据IUPAC于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够加速反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。
这种作用称为催化作用。
涉及催化剂的放映为催化反应。
催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。
催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某一类型的反应加速进行。
例如，加热时，甲酸发生分解反应，一半进行脱水，一半进行脱氢：HCOOH=H2O+CO HCOOH=H2+CO2
如果用固体Al2O3作催化剂，则只有脱水反应发生；如果用固体ZnO作催化剂，则脱氢反应单独进行。
这种现象说明，不同性质的催化剂只能各自加速特定类型的化学反应过程。
因此，我们利用催化剂的选择性，可使化学反应主要向某一方向进行。
在催化反应里，人们往往加入催化剂以外的另一物质，以增强催化剂的催化作用，这种物质叫做助催化剂。
助催化剂在化学工业上极为重要。
例如，在合成氨的铁催化剂里加入少量的铝和钾的氧化物作为助催化剂，可以大大提高催化剂的催化作用。
催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，现在几乎有半数以上的化工产品，在生产过程里都采用催化剂。
例如，合成氨生产采用铁催化剂，硫酸生产采用钒催化剂，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中，都采用不同的催化剂。
②去化学用品试剂商店调查
③调查资料汇总
大家通过去化学用品试剂商店调查，获取了第四周期过渡元素的金属氧化物的价格、化学纯、分析纯、安全性的数据材料，并根据此进行了分析。
分析结果是：
从价格上看～氧化钪、一氧化镍、四氧化三钴、三氧化二钴、四氧化三
锰、三氧化二镍的价格昂贵，从成本上看不合算，不宜作催化剂。
从安全性上看～三氧化二铬（刺激性）、三氧化铬（致癌）、过氧化锌（严重烧伤）、五氧化二钒（有害）、一氧化钴（有害）等物质从安全性上不合格，更不适宜做氯酸钾制氧的催化剂。
而二氧化钛、氧化铁、二氧化锰、氧化铜、氧化锌五种金属氧化物的价格适当,化学纯、分析纯达到一定数值,用量适中,且副作用很少或几乎没有。
所以研究小组初步把它们定为氯酸钾制氧催化剂的后选者。
4．制定实验方案
进行三氧化二铁、二氧化锰、氧化铜、氧化锌这四种金属氧化物对氯酸钾制氧催化效果的对比实验。
为保证实验在同一条件下进行，实验操作人员固定，实验仪器固定，一个实验完成后在做下一个实验而不是同步进行。
所有实验都以排水取气法收集一瓶150mL氧气所需时间为准。
5．进行对比实验:（研究小组共做了三次对比实验）
第一个对比实验是比较氧化铁、二氧化锰、氧化铜、氧化锌这些药品是否有催化剂作用？比较那一种药品的催化能力强？
第二个对比实验是通过二氧化锰的不同取量，比较氯酸钾与二氧化锰的质量比为多大时二氧化锰的催化效果最好？
第三个对比实验是把两种不同的催化剂混合，比较是混合物的催化效果好？还是单一物质的催化效果好？
6、分析实验结果，得出结论
①
结论一、二氧化锰、三氧化二铁、氧化铜、氧化锌等对氯酸钾制氧都有催化作用，比较起来二氧化锰的催化效果最好，应该是当前氯酸钾制氧气最适宜的催化剂。
三氧化二铁、氧化铜在氯酸钾制氧其中也有较好地催化效果，氧化锌的催化效果不明显。
②
结论二、催化剂并不是取量越多越好，从对比实验发现当氯酸钾与二氧化锰的质量比为10：1时，收集满一瓶氧气的时间是最短的。
结论三、当二氧化锰与氧化铜混合后，二氧化锰的催化效果减弱，而氧化铜的催化效果加强。
所以当催化剂混合时，催化效果在单一催化剂之间。
原催化效果差的会有较大提高，原催化效果好的会有些降低。
通过以上的调查与实验，学生们解决了疑惑，弄清了下列问题：
(1) 从综合因素上看，二氧化锰应该是当前氯酸钾制氧气最适宜的催化剂，氧化铜、三氧化二铁等金属氧化物也能做氯酸钾制氧的催化剂；
(2) 初步了解到催化剂的选择应从反应速率、价格、安全性、用量与纯度等综合因素上去考虑。
例如：若用三氧化二铬做氯酸钾制氧气的催化剂时，反应的速率是最快的，但反应中会产生较强烈的刺激性臭味，这样三氧化二铬就不宜做氯酸钾制氧气的催化剂。
(3) 催化剂并不是取量越多催化效果越好，催化剂的适宜用量要通过实验去确定。
收获与体会
经过我们为期一个多学期的化学研学，我们不仅增长对化学知识的了解，实验的动手能力得以增强，提高了团队合作能力，而且我们增强了理科思维，对实验的研究过程更加的熟练；我们通过研究不同物质对氯酸钾的催化作用，更深层次了解了催化剂的性质与作用。
我们的收获很大！
参考文献
北京教育学院综合理科部“化学研究性学习的探索与实践”。