高中化学 第2章 第2节 化学反应的快慢课件 鲁科版必修2.ppt

第2节 化学反应的快慢和限度 我们知道 原子弹的爆炸瞬间就能完成 如图1 切过咸菜的菜刀如果不及时清洗 过一段时间就会看到锈迹斑斑 如图2 在硫酸的工业生产中 为了有利于三氧化硫的生成 二氧化硫氧化生成三氧化硫时要选择一定的温度和催化剂 说明条件的不同对化学反应有影响 那它们又是如何影响化学反应的呢 如何描述化学反应的快慢 哪些条件可以影响化学反应的快慢 是不是所有的化学反应都进行得很完全 如何优化化工生产的工艺呢 1 化学反应的快慢 单位 mol l 1 s 1或mol l 1 min 1或mol l 1 h 1 1 化学反应速率 1 化学反应的概念 快慢 人们通常用化学反应速率来描述化学反应的 化学反应速率通常用单位时间内 或 来表示 反应物浓度的减少量 生成物浓度的增加量 2 表示方法及单位表达式 v b c b t 1 表示的化学反应速率是平均速率 同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同 因此必须注明物质 2 起始浓度不一定按比例 但是转化浓度一定按比例 3 同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比 c g 4d g a b c d 如 2a g 3b g 2 3 1 4 2 影响化学反应速率的因素 镁条 铁片 铜箔 实验设计1 把铜箔 镁条 铁片分别投入0 5mol l 1 的 盐酸中 冒气泡速率最快的是 较慢的是 没有气泡的是 其离子方程式分别是 由此可知物质间能否发生化学反应以及决定化学反应速率大小的内因是 实验设计2 把块状caco3和粉末状caco3投入到相同浓度的稀盐酸中 放出气泡速率较快的是 其离子方程式是 由此可知参加反应固体物质颗粒越小 接触面积 化学反应速率 fe 2h fe2 h2 mg 2h mg2 h2 反应物本身的性质 粉末状caco3 caco3 2h ca2 h2o co2 越大 较快 实验设计4 把相同大小的铁片分别投入0 5mol l 1 的盐 酸中 给其中一支试管加热 可观察到加热的试管中产生气泡的速率 不加热的试管中产生气泡的速率 由此可知温度越 化学反应速率越 3mol l 1的盐酸 越大 快 较快 较慢 高 快 实验设计3 把相同大小的铁片分别投入0 5mol l 1的盐酸和3mol l 1的盐酸中 产生气泡速率较快的是 由此可知反应物浓度 化学反应速率越 实验设计5 取三支试管分别装入h2o2溶液 向其中两支试管中分别加入fecl3溶液和mno2粉末 另一支试管作对照 可观察到加入fecl3溶液或mno2粉末的两支试管产生气泡的速率 fecl3和mno2起 作用 此反应方程式表示为 由此可知加入 可以提高化 学反应速率 较快 催化 催化剂 1 本质原因 内因 主要因素物质之间能否发生化学反应以及可能发生的化学反应的快 慢是由物质 决定的 本身的性质 2 外界条件 次要因素 增大 增大 改变 表面积 加快 除以上条件外还有 光波 电磁波 超声波 等也是影响化学反应速率的因素 因此调控化学反应速率在实践生产中具有十分重要的意义 采取措施加快某些反应过程 如 炼钢过程 树脂的合成过程 泄漏到大海里的石油的分解过程等 根据需要降低某些化学反应速率 如 食物腐败 塑料和橡胶制品的老化等 压强 溶剂 是否只有对吸热反应升高温度才能加快反应速率 请举例说明 答案 温度对所有的化学反应都有影响 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 如木炭的燃烧 钢铁锈蚀 1 化学反应速率 1 定义 化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理 量 2 表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生 成物浓度的增加量 均取正值 来表示 3 计算公式 v b c b t c b 表示物质b的物质的量浓度的变化量 t 表示时间的变化量 2 对化学反应速率的理解 1 化学反应速率无负值 因为不论是用单位时间内反应物浓度的减少量来表示还是用生成物浓度的增加量来表示 化学反应速率均为正值 2 由于在一定条件下 固体的密度是固定的 所以固体物质在反应中的浓度保持不变 而纯液体的浓度也为常量 所以表示反应速率时 不能选用固体或纯液体物质 3 化学反应速率是一段时间内的平均速率 4 单位 取决于浓度和时间的单位 一般浓度单位用mol l 1 时间单位用s min h等 化学反应速率的单位相应为mol l 1 s 1或mol l 1 min 1或mol l 1 h 1等 4 对同一个化学反应 在相同的反应时间内 用不同的物质表示其反应速率 其数值可能不同 但都表示同一反应的反应速率 因此 表示化学反应速率时 必须指明是用哪种物质作标准 5 对于反应aa bb cc dd a b c d均不是固体或纯液体 则有 v a v b v c v d a b c d 3 有关影响化学反应速率的因素的注意点 1 在影响反应速率的因素中 内因是决定性因素 2 在影响反应速率的各种外因中 催化剂的效果最好 它能使反应速率发生大幅度的变化 催化剂最佳能效的发挥 需要适宜的温度 不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同 3 浓度 是指反应物浓度而不是生成物浓度 改变反应物的浓度 不包括改变固体和纯液体反应物的浓度 因为固体和纯液体的浓度是不变的常量 4 压强只影响气体反应体系 气体压强的变化实质上是气 体浓度的变化 5 催化剂的选择性和高效性 不同的化学反应所需要的催化剂不同 每种催化剂适用于不同的反应 使用催化剂能大大地改变化学反应速率 既可能是加快反应速率 也可能是减慢反应速率 例1 2011广东汕头检测 在2a b 3c 4d反应中 表 示该反应速率最快的是 a v a 0 5mol l s c v c 0 8mol l s b v b 0 3mol l s d v d 1mol l s 解析 比较化学反应速率大小时 应先利用化学计量数之比等于化学反应速率之比将各物质表示的化学反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率 然后再加以比较 选项a d都转化为用物质a表示的化学反应速率依次是v a 0 5mol l s v a 0 6mol l s v a 0 53mol l s v a 0 5mol l s 可见b项的化学反应速率最快 b 例2 2010广东广州检测 少量铁粉与100ml0 01mol l的稀盐酸反应 反应速率太慢 为了加快此反应速率而不改变h2 的产量 可以使用如下方法中的 加h2o 加naoh固体 滴入几滴浓盐酸 加 ch3coona固体 加nacl溶液 滴加几滴硫酸铜溶液 升高温度 不考虑盐酸挥发 改用10ml0 1mol l的盐酸 a c b d 答案 c 解析 题目要求加快化学反应速率 且不改变氢气生成的量 加h2o 稀盐酸被稀释 反应速率减慢 加naoh固体 h 被中和 反应速率减慢 生成h2的量减少 原盐酸已过量 h2的量由铁粉的用量决定 滴加浓盐酸 盐酸浓度增大 反应速率加快而h2的量不变 加ch3coona固体 ch3coo 与h 结合生成弱酸 h 浓度降低 反应速率减慢 加nacl溶液与加水相同 都是稀释了盐酸 滴加几滴硫酸铜溶液 铁与硫酸铜反应形成铜铁原电池 反应速率加快 但是铁与硫酸铜反应消耗一部分铁 生成h2的量减少 升高温度 不考虑盐酸挥发 加快化学反应速率 改用10ml0 1mol l的盐酸 盐酸浓度增大 h 的物质的量不变 生成h2的量不变 1 2011广东汕头检测 下列关于化学反应速率的说法正确 的是 c a 化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加b 化学反应速率为0 8mol l s 是指1s时某物质的浓度为0 8mol lc 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应的快慢d 对于任何化学反应来说 反应速率越大 反应现象越明显 mol l 1 在此时间内用h2表示的平均反应 速率为0 45mol l 1 s 1所经过的时间是 2 在n2 3h2的浓度增加了0 6 2nh3的反应中 经过一段时间后 nh3 d a 0 44sc 1 33s b 1sd 2s 解析 由反应速率之比等于化学计量数之比知 v nh3 0 45mol l 1 s 1 2 3 0 30mol l 1 s 1 则nh3的浓度增