《化学反应的速率》课件1(鲁科版选修4).ppt

第2章 化学反应的方向、限度与速率 第3节 化学反应的速率,举出几例你在生活中所遇到的与化学反应快慢有关的事例。,溶洞的形成需要几百年甚至上千年,有些反应可以瞬间完成，例如酸碱中和反应、炸弹爆炸 有些反应进行得很慢，例如牛奶变质、铁桥生锈等,一、化学反应速率,1、化学反应速率的含义：,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度。它与两个因素有关：一个是反应的时间；另一个是反应物或生成物的浓度。反应物浓度随着反应的进行而不断减小，生成物浓度随着反应的不断进行而增大。,2、化学反应速率的表示：,化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。,某一物质的化学反应速率的计算式为： v = 试根据以上计算式推出v的单位是什么？,c, t,例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？,问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？,问题2：v(NO)=0.002mol/Ls 与v(O2)=0.0025mol/Ls是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？,v(NO)=0.002mol/Ls,v(O2)=0.0025mol/Ls,问题3：小结化学反应速率表示时的注意点、规律。,注意：1、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示同一个反应速率。因此化学反应速率的表示必须用下标说明用哪种物质来做标准。,2、用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，其数值比一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。,3、一般来说，化学反应的速率随着反应的进行可不断变化。因此某一时间段内的反应速率实际是指这一时间段内的平均速率，而不是指瞬时速率。v0,练习：反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为： (1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls 则该反应速率的快慢顺序为。,(1)(4)(2)=(3),所以比较反应速率大小时，不仅要看反应速率数值本身的大小，还要结合化学方程式中物质的化学计量数的大小来说明。,练习：在25时，向100mL含HCl 14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则： (1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为 ； (2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为 ； (3)前2s与后4s比较，反应速率 较快，其原因可能 。,0.25mol/(Ls),0.25mol/(Ls),前2s,前2s时段盐酸浓度比后4s时段大,3、某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的变化曲线如图所示,由图中数据分析该反应的化学方程式：,反应开始至2min，Z的平均反应速率：,时间（min),物质的量（mol）,1.0,1,0.8,0,0.4,0.6,0.2,2,3,练习： 1、在2L的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol，在前10sA 的平均反应速率为0.12mol/Ls，则10s时，容器中B的物质的量为 。,2、一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为 。,3.2mol,0.1mol/(Lmin ),B,A,C,第2节 化学反应的速率 （第2课时） 影响化学反应速率的因素,知识回顾及知识准备：,能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。,能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子。,活化分子所多出普通分子的那部分能量E1。,活化能越低，单位体积内活化分子数越多，化学反应速率就会越快。,反应速率理论本质,分子 运动,相互 碰撞,分子具有 足够能量,活化分子,有合适的取向,化学反应,碰撞理论,n活=n总活%,如果分子间能够发生化学反应： 1、反应物分子必须相互碰撞； 2、分子必须具有一定的能量 3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向,一、影响反应速率的因素,（2）外因：,（1）内因（主要因素） ：,反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程 旧键断裂，新键生成,参加反应物质的性质 化学反应的本质：,浓度：压强：温度：催化剂： 其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。,一、浓度对化学反应速率的影响 第1组 实验目的探究浓度的不同对化学反应速率的影响 实验原理2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+MnSO4+10CO2 +8H2O 实验用品试管、胶头滴管、0.01mol/L的KMnO4 溶液、 0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、 实验步骤1.取两支试管向其中各加入2mL 0.01mol/L的KMnO4 溶液； 2.向其中一支试管加入2mL 0.1mol/LH2C2O4溶液， 向另一 支试管中加入2mL 0.2mol/LH2C2O4溶液； 3.观察两支试管中的实验现象。,三、温度对化学反应速率的影响 第2组 实验目的探究温度的不同对化学反应速率的影响 实验原理Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S +H2O 实验用品试管、胶头滴管、0.2mol/L的H2SO4 溶液、 0.1mol/LNa2S2O3溶液 实验步骤1.取两支试管各加入2mL0.2mol/L的H2SO4 ；另取 两支试管各加入2mL0.1mol/LNa2S2O3； 2.将四支试管分成两组（各有一支盛有H2SO4 和 Na2S2O3的试管），将其中一组浸入到热水中， 将另一组试管浸入到冷水中； 3.经过一段时间后，分别混合并搅拌，观察现象。,四、催化剂对化学反应速率的影响 第3组 实验目的探究催化剂对化学反应速率的影响 实验原理 2H2O2 = 2H2O+O2 实验用品锥形瓶、量筒、漏斗、药匙， （ 10的H2O2 、MnO2、带余烬木条） 实验步骤1.在锥形瓶中加入10ml H2O2 ，塞紧瓶塞，从短导管 插入带余烬木条，观察现象 ； 2.经漏斗向锥形瓶加入少量MnO2 ，观察现象； 3.观察两支试管中的实验现象。,MnO2,四、催化剂对化学反应速率的影响 第4组 实验目的探究催化剂对化学反应速率的影响 实验原理 2H2O2 = 2H2O+O2 实验用品试管、胶头滴管、漏斗、药匙， （ 5的H2O2 、0.1mol/LFeCl3溶液、 0.1mol/LCuSO4溶液） 实验步骤1.在两支试管中分别加入2ml H2O2 ； 2.再向两支试管中分别加入1mlFeCl3溶液，1mlCuSO4溶液； 3.观察比较两支试管中的实验现象。,催化剂,结论：其它条件不变时，增加反应物的 浓度，反应速率加快；反之，降 低反应物的浓度，反应速率减慢。,加入试剂,浓度对化学反应速率的影响,0.1mol/LH2C2O4,0.2mol/LH2C2O4,用碰撞理论如何分析？,结论：其它条件不变，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。,用碰撞理论如何分析？,结论：其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；正催化剂使反应速率加快，负催化剂使反应速率减慢。,加入试剂,实验快慢,催化剂对化学反应速率的影响,10H2O2,10H2O2,用碰撞理论如何分析？,不加MnO2,加MnO2,结论：其它条件不变时，不同反应对催化剂有不同的选择性；选用适当的催化剂是改变反应速率的有效方法之一。,加入试剂,实验快慢,催化剂对化学反应速率的影响,5H2O2,5H2O2,联系实际，试举一些具体例子？,加0.1mol/LFeCl3,加0.1mol/LCuSO4,浓度对反应速率的影响,本质原因,浓度增大,单位体积内n总,T不变，活%不变,有效碰撞,反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。,结论：其它条件不变时，增加反应物的 浓度，反应速率加快；反之，降 低反应物的浓度，反应速率减慢。,注意 对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。,请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况,二、压强对反应速率的影响,增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快。,压强增大, 体积减小 其他条件不变,V,压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 P增大C成比例增大，P减小C成比例减小,压强只对于有气体参加的反应的速率有影响（紧扣对C的影响）,发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？,结论：其它条件不变时，有气体参加的反应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。,注意： 1、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。 2、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。,反应速率无变化！,例题1,三、温度对反应速率的影响,本质原因,升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得活化分子百分数提高，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。,一般说来，温度每升高10，速率增加2-4倍。,T,普通分子变为活化分子,活%, n活,V,V倍数值（t2-t1)/10 = 变化后的反应速率,注意 温度对反应速率的影响适用于各种状态物质参加的反应。,提醒： 温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同。,正催化剂,降低反应的活化能,V,催化剂,改变反应的途径,活% n总不变,钻隧道,提醒： 使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性,解释： “对可逆反应而言，催化剂既能催化正反应又能催化逆反应” 试利用如图原理加以解释？,决定因素：参加化学反应的物质的性质 影响因素：当其它条件不变时 1.浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。 2.压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率 3.温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。 4.催化剂：使用催化剂同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂,本节课小结,小结：影响化学反应速率的因素,增加,增加,增加,加快,增加,增加,增加,加快,不变,增加,增加,加快,不变,增加,增加,加快,不变,不变,增大,增大,决定化学反应速率的主要因素是 A反应物的浓度 B反应温度 C使用催化剂 D反应物的性质,请同学们注意，化学反应速率的决定性因素在于化学物质本身！,D反应物的性质,例题2,练习1.用3克块状大理石与30毫升3mol/L盐酸反应 制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取 的措施是再加入30毫升3mol/L盐酸 改用 30毫升6mol/L盐酸 改用3克粉末状大理石 适当升高温度（ ） A B C D ,B,练习2.下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）,由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由大到小，若氢气的生成速率由其决定速率的变化趋势也应由快到慢，反应前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位，一定时间后，硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。,练习3.下列有关说法正确的是( ) A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大 B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的