高中化学 2.3.1 化学反应的速率课件 新人教版必修2.ppt

成才之路化学,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版必修2,化学反应与能量,第二章,第三节化学反应的速率和限度,第二章,第1课时化学反应的速率,第二章,日常生活和生产中我们会遇到很多化学反应，有的反应进行地轰轰烈烈瞬间完成(如图1烟花的燃放)，而有些反应却是在潜移默化中完成的(如图2铁的生锈)，有的则需要上亿年的时间(如煤、石油的形成)。所以有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢，那么我们在日常生活中怎样判断一个化学反应的快慢呢？我们如何能改变化学反应的快慢呢？,学习目标1了解化学反应速率的含义及其表示方法。2了解影响化学反应速率的因素，初步了解控制化学反应速率的方法。,新知预习1化学反应速率(1)表示法：通常用单位时间内_浓度或某种_浓度的变化来表示。(2)公式：_式中的t表示某段时间间隔，c表示该段时间内的反应物或生成物的浓度的变化。(3)单位：_或_等。,某种反应物,生成物,molL1s1,molL1min1,2影响化学反应速率的因素(1)内因：反应物的_。这是一个化学反应的反应速率的决定性影响因素。(2)外因：浓度：增大_的浓度可以_化学反应速率。压强：对于有_参加的反应来说，增大压强，就是增加单位体积里反应物的_，即增大反应物的_，因而可以_化学反应速率。,结构和性质,反应物,增大,气体,物质的量,浓度,增大,温度：当其他条件不变，升高温度一般可以使化学反应速率_。催化剂：当其他条件不变时，加入催化剂一般可以使化学反应速率_。,增大,增大,自主探究1请从化学反应快慢的角度解释为什么使用电冰箱保存食物？提示：食物腐败是因为发生了化学反应，在其他条件相同时，温度越低，化学反应越慢，所以人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物的腐败。,2改变外界条件对化学反应速率有什么样的影响？提示：实验证明：增加反应物的浓度、升高温度、增大压强、增大反应物的接触面积、使用适当的催化剂都可以提高化学反应速率。,3对于同一个化学反应，(1)用不同物质的浓度变化来表示的反应速率与化学计量数有何关系？(2)用不同物质表示其反应速率时，其数值相同、意义一样吗？(3)反应速率有无负值？提示：(1)例如：aAbB=cCdD中v(A)v(B)v(C)v(D)abcd即化学反应速率与其化学计量数成正比。(2)同一化学反应中，不同物质表示的反应速率数值可能相同(化学计量数相等)，也可能不同(计量数不等)，但意义一样。(3)反应速率是平均值，只有正值，无负值。,化学反应速率的概念及简单计算,思维导图,教材点拨,(4)单位：mol/(Lmin)或mol/(Ls)或molL1min1或molL1s1。温馨提示：化学反应速率的正确理解,特别提醒：表示化学反应速率时，不论是用反应物浓度的减少，还是用生成物浓度的增加表示，化学反应速率均取正值。进行化学反应速率的有关计算时，一定要注意单位的一致。,(3)主要题型计算用某物质的浓度变化表示的化学反应速率。同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率间的相互转换。根据反应速率，计算反应进行的时间或确定某物质的变化量。根据不同物质的反应速率关系确定反应的化学方程式。比较同一个化学反应在不同条件下化学反应速率的相对大小。,温馨提示：同一个化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值可能不同，所以比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，不能直接比较数值大小，应先转化为同一物质、同一单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应越快。下面的变式训练2解法简单，可供借鉴。,(2014经典习题选萃)将4molA和2molB在2L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(s)B(g)2C(g)，反应2s后测得C的浓度为0.6molL1。下列说法正确的是()A用物质A表示2s内的平均反应速率为0.3molL1s1B用物质B表示2s内的平均反应速率为0.6molL1s1C2s时v(C)0.3molL1s1D2s时物质B的浓度为0.7molL1,典例透析,【解析】不能用固体物质的浓度表示化学反应速率，A错误；化学反应速率是平均值不是瞬时值，C错误；据题目条件知v(C)0.6molL12s0.3molL1s1，则v(B)0.3molL1s120.15molL1s1，则2s时物质B的浓度为2mol2L0.6molL120.7molL1，B错误，D正确。【答案】D,(2014试题调研)在2AB3C4D反应中，表示该反应速率最快的是()Av(A)0.5molL1s1Bv(B)0.3molL1s1Cv(C)0.8molL1s1Dv(D)1molL1s1,1(2014嘉祥一中5月质检)反应2SO2O22SO3，经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(Ls)，则这段时间为()A0.1sB2.5sC5sD10s答案：C,变式训练,2(2014泰州姜堰区高一期中)可逆反应A(g)3B(g)2C(g)2D(g)在四种不同情况下反应速率分别如下，其中反应速率最大的是()Av(A)0.25mol/(Lmin)Bv(B)0.6mol/(Lmin)Cv(C)0.3mol/(Lmin)Dv(D)0.1mol/(Lmin)答案：A,影响化学反应速率的因素,思维导图,1影响化学反应速率的因素(1)内因：化学反应速率主要由反应物本身的性质决定。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快，反之化学反应速率越慢。(2)外因温度对化学反应速率的影响：【探究活动1】温度对双氧水(H2O2)分解反应速率的影响实验步骤：a.在2支大小相同的试管中，装入23mL约5%的H2O2溶液，分别滴入12滴1molL1的FeCl3溶液。,教材点拨,b待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有5左右冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有40左右热水的烧杯中，观察现象并进行对比。c待放入盛有热水的烧杯中的试管里出现大量气泡时，用带火星的火柴梗检验放出的气体。实验现象：a.放入40热水中的试管中产生气泡的速率很快。b常温下溶液中有气泡产生，且速率较快。,【探究活动2】催化剂对H2O2分解反应过程的影响实验步骤：在3支大小相同的试管中各装入23mL约5%的H2O2溶液，再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、12滴1molL1FeCl3溶液。观察现象。实验现象及结论：,温馨提示：温度和催化剂对化学反应速率的影响并不是绝对的。如：发酵过程必须在一定温度范围内进行，温度过高，反而对发酵不利。有些负催化剂可以使反应速率减慢，但是如果不特别指明，一般指的是正催化剂。,【探究活动3】浓度对化学反应速率的影响实验步骤：取2支试管分别加入表面积大致相同的铝片，在其中一支试管里滴入2mL3mol/L的HCl，另外一支试管里滴入2mL0.5mol/L的HCl，对比观察现象。,归纳总结：在溶液中进行的反应(或有气体参加的反应)，反应物的浓度越大，化学反应速率越快(但浓硫酸，浓硝酸与铁、铝反应例外)。注意：溶液浓度的大小对化学反应速率有影响，但溶液体积的大小对化学反应速率无影响。如相同体积、相同形状的铁与2L1mol/L的硫酸和4L1mol/L的硫酸反应，生成氢气的速率是相同的。,【探究活动4】压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，一定量气体的体积与其所受的压强成反比。因此，增大体系压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率增大；减小体系压强，气体体积增大，浓度减小，化学反应速率减小。温馨提示：速率快慢看内因，同一反应比条件，浓度、温度、催化剂，气体还要看压强。,其他因素对化学反应速率的影响。a固体的表面积大小也是影响化学反应速率的因素。一般来说，固体颗粒越小，与其他物质的接触面积越大，反应速率越快。b反应物的状态也能影响化学反应速率。一般来说，配成溶液或使反应物成为气体，都能增大反应物之间的接触机会，有利于加快反应速率。c溶剂的性质、光、超声波、磁场等也会对化学反应速率产生影响。,温馨提示：对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为“常数”，它们的量的改变不会影响化学反应速率。如果参加反应的物质都是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度变化也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的，在分析压强对反应速率的影响时，应最终归结到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能加快反应速率，温度每升高10，化学反应速率将提高到原来的24倍。,催化剂可以使一些化学反应在较低的温度下取得较高的反应速率，有效地提高化工生产的效益，有些负催化剂可以使反应速率减慢，如果不特别指明，一般指的是正催化剂。,2影响化学反应速率的实例分析,3.影响化学反应速率的因素归纳如下表,4.判断化学反应进行快慢常用的方法,(2014昆明官渡区二中质检)把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2molL1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是()A2030mL2molL1的X溶液B1020mL3molL1的X溶液C2010mL4molL1的X溶液D1010mL2molL1的X溶液,典例透析,【解析】加水稀释到50mL后，A、B浓度相同，但A比B温度高，A、C温度相同但C的浓度小，D温度低、浓度小，故反应最快的是A。要注意开始时的溶液体积不同，加水均稀释到50mL，浓度的变化很大。【答案】A,(2014衡阳市八中高一联赛)把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由右图表示。在下列因素中对产生H2速率有影响的是()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl的浓度ABCD,【点拨】本题如果没有速度时间变化图，同样能确定影响该反应速率的因素。实际上从图像变化看，化学反应速率开始先增大，后又逐渐减小，在增大和减小的两个时间段内，三方面都一直影响反应速率，只不过开始阶段表面积增大、温度升高(加快反应速率)为主要影响因素，而盐酸中H浓度的减小(使反应速率减小)为次要影响因素，后面阶段则相反。,3(2014石家庄二中高一期中)汽车尾气中的有毒气体NO和CO，在一定条件下可发生反应生成N2和CO2。下列关于此反应的说法中，正确的是()A减小压强能增大反应速率B增大压强能减小反应速率C使用适当的催化剂能增大反应速率D升高温度对反应速率无影响答案：C点拨：根据影响反应速率的因素知，增大压强、升高温度、加入适当催化剂都能加快反应速率，C项正确。,变式训练,4(2014临沂一中高一期中)把在空气中久置的镁条7.2g投入盛有500mL0.5molL1硫酸溶液的烧杯中，镁条与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间如图所示，回答下列问题：,(1)曲线由0a段不产生氢气的原因_，有关的离子方程式为_；(2)曲线由bc段，产生氢气的速率逐渐增大的主要原因_；(3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因_。(4)在b到c这段时间内，收集到氢气VL(标准状况)，则这段时间内用硫酸表示的平均速率为_mol/(Ls)(假设反应前后溶液体积不变)。,(5)对于足量镁条和100mL2mol/L硫酸生成氢气的反应，下列措施能减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量的是_。加NaOH固体；加BaCl2溶液；加KNO3溶液；加H2O；加CH3COONa固体；加小苏打溶液；加少量CuSO4溶液；加Na2SO4溶液；将2mol/L硫酸换成160mL2.5mol/L的盐酸；将镁条换成镁粉。,答案：(1)镁条表面有氧化镁，硫酸首先和与表面的氧化镁反应，不产生氢气MgO2H=Mg2H2O(2)镁和硫酸反应放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率(3)随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率减小(4)V/11.2(cb)(5),1下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是()A化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B化学反应速率通常用生成或消耗某物质的质量的多少来表示C在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比D化学反应速率的常用单位有molL1s1和molL1min1答案：B,点拨：化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量，通常用单位时间内生成或消耗某物质的浓度的变化来表示，常用单位有molL1s1和molL1min1，A、D正确，B错误；在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C正确。,2(2014安阳一中高一下学期二次考试)在2AB3C5D反应中，表示该反应的速率最快的是()Av(A)30mol/(Lmin)Bv(B)0.3mol/(Ls)Cv(C)0.8mol/(Ls)Dv(D)1mol/(Ls)答案：B,3(2014临沂一中高一期中)要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A(g)B(s)2C(g)的反应速率显著加快，可采用的措施是()A降温B加入BC充入氦气，使压强增大D加入A答案：D点拨：降温使反应速率减慢，A项不正确；因为B为固体，所以加入B对反应速率无影响，B项不正确；恒容条件下充入氦气不参与反应，密器内压强增大，但是反应体系各物质的浓度不变，反应速率不变，C项不正确；恒容条件加入A，增大了A的浓度，反应速率增大，D项正确。,4(2014江阴市高一期中)CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论不正确的是()A反应开始2分钟内平均反应速率最大B反应4分钟后平均反应速率最小C反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大D反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小,答案：A点拨：由图像知：2min内产生0.1molCO2,4min内产生0.3molCO2，所以A项不正确；4min后反应速率减小是盐酸浓度减小使反应速率减小占主要因素，4min前反应速率增大是因为反应放热使反应速率加快占主要因素，所以B、C、D三项均正确。,5(2014昆明官渡区第二中学检测)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：(1)在0min1min、1min2min、2min3min、3min4min、4min5min时间段中，反应速率最大的时间段是_，原因为_；反应速率最小的时间段是_，原因为_。,(2)在2min3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为_。(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，其中可行的是_。A蒸馏水BNa2SO4溶液CNaNO3溶液DCuSO4溶液ENa2CO3溶液,答案：(1)2min3min该反应是放热反应，2min3min时溶液温度最高，反应速率最快4min5min此时反应物的浓度最小，反应速率最慢(2)0.1molL1min1(3)A、B,点拨：(1)在0min1min、1min2min、2min3min、3min4min、4min5min时间段中，产生氢气的体积(mL)分别是50、70、112、58、20,2min3min时间段中，反应速率最大，因为该反应是放热反应，此时溶液的温度最高；4