赵向军_催化剂对反应速率的影响介绍.ppt

催化剂对反应速率的影响 赵向军 北京市顺义区第一中学 特级教师 2009.04.01 【实验2-4】 【实验现象】 少量催化剂就能起显著的催化作用； 参与反应并在反应前后质量和化学组成不变； 【思考】如何改变反应路径，降低活化能？ 【科学探究】通过实验筛选使10%过氧化氢溶液分解的催化剂。 第1组 木炭和活性炭 （非金属单质） 第2组 铜的化合物 第3组 铁的化合物 第4组 银的化合物 第5组 铬的化合物 【成果交流1】催化剂与催化作用 2008年1月9日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛向获得2007年度国家最高科学技术奖的中国科学院院士、中国工程院院士闵恩泽颁奖。 二十世纪世界最重要的发明——合成氨 催化剂的发展改变了人的生活，举一个例子：1904 ～ 1913年，德国化学家哈伯发明了合成氨技术。哈伯试验了几千种催化剂，最后选出一种催化剂，由于它的转化率还是非常低的，哈伯就发明了循环催化法，荣获1918年诺贝尔化学奖。根据哈伯的技术，德国化学家波施从两万种催化剂中找到铁催化剂，获得1931年诺贝尔化学奖。国外传媒把合成氨技术评为二十世纪最重要的发明，因为如果没有用它来生产化肥，世界上六十亿人口将有一半要挨饿 。 【作业】 课本 P24 2. 整理实验报告 * * 实验装置 10 mL 10%的过氧化氢溶液，用带有余烬的木条检验不复燃。 再经漏斗向锥形瓶内加入少量二氧化锰粉末，用带有余烬的木条检验复燃。 MnO2 实验装置 实验方案 实验现象 结论 先在一个锥形瓶里加入10 mL 10%的过氧化氢溶液，观察带有余烬的木条是否复燃。再经漏斗向另一个装有10 mL 10%过氧化氢溶液的锥形瓶内加入少量MnO2粉末，再观察带有余烬的木条是否复燃 加入二氧化锰后快速产生气体 使用催化剂能加快反应速率 化学方程式 2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2 实验方案 实验现象 结论 1.催化剂 一种能改变化学反应速率，而本 身质量和组成保持不变的物质。 2.特点 3.原理 改变反应路径，降低活化能。 右图中, 蓝线和红线分别表示无催化剂和有催化剂的反应过程中,反应物和生成物的能量与活化能的关系。 显然，有催化剂时反应的活化能E2比无催化剂时反应的活化能E1降低了很多。 这样使反应体系中含有的活化分子百分数提高，从而使有效碰撞的几率提高，反应速率增大。 E1 E2 反应进程 能量 A+B+C [AC ]+B AB+C 无催化剂 有催化剂 E E1 E2 催化作用的能量图 催化剂与反应物生成了不稳定的中间化合物，改变了反应途径，降低了反应的活化能。 上图中: 红线表示化学反应A + B → AB，所需的活化能为E。 第一步反应的活化能为E1，第二步反应的活化能为E2，E1和E2均小于E，而且，通过反应催化剂得以再生。 粉红线表示在催化剂C的参与下，反应按以下两步进行： (1) A + C → AC (2) AC + B → AB + C 汽车走盘山公路 催化剂使反应分多步进行，降低了反应的活化能，类似于汽车走盘山公路降低坡度而容易翻越高山。 汽车穿越隧道 催化剂使反应分多步进行，降低了反应的活化能，类似于汽车穿越隧道而更容易翻越高山。 ☆如在每升H2O2中加入3μg的胶态铂，即可显著促进H2O2分解成H2O和O2。 硫酸铜晶体 硫酸铜溶液 6mol/LNaOH溶液 氯化铁溶液 6mol/LNaOH溶液 2%硝酸银溶液 6mol/LNaOH溶液 思考：加三氧化铬后反应剧烈。是三氧化铬跟过氧化氢发生氧化还原反应剧烈，还是三氧化铬对过氧化氢的分解的催化作用更好？请设计实验方案检验。 催化剂：存在少量就能显著改变反应速率而本身组成、质量和化学性质在反应前后保持不变的物质。 实验结果表明，催化剂参与化学反应，改变了反应机理，降低了反应活化能，增大了活化分子分数，反应速率显著增大。 活化能降低使活化分子百分数增加 催化原理： 催化作用的特点 ： ①只能对可能发生的反应起作用。 ②通过改变反应途径以缩短反应的时间。 同时改变正、逆反应速率。 ④只有在特定的条件下催化剂才能表现活性。 ③催化剂有选择性，选择不同的催化剂会有