高中化学第一单元化学反应速率课件苏教版选修4.ppt

专题二化学反应速率与化学平衡 2 1 1化学反应速率 余杭第二高级中学邹丙铎 第一单元化学反应速率 烟花的爆炸是瞬间完成 溶洞的形成需要亿万年时间 caco3 co2 h2o ca hco3 2ca hco3 2 caco3 co2 h2o 一次性快餐盒 聚乙烯等塑料制品分解需要几百年 汽车尾气no co反应能生成n2 co2 但汽车尾气中仍有no co排放 因为反应太慢了 有的反应我们认为快一点好 2 橡胶老化 钢铁腐蚀 云龙陛石 近几十年腐蚀加快 乐山大佛近几十年腐蚀特别严重 有的反应我们认为慢一点好 一 化学反应速率 1 定义 用来衡量化学反应进行快慢程度 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度的增加来表示 3 单位 mol l s 或mol l 1 min 1 2 数学表达式 p33交流与讨论 0 29 0 290 0 50 0 216 0 65 0 332 0 375 0 166 0 188 0 75 0 83 0 430 0 500 0 580 0 150 0 125 0 110 0 095 0 084 0 250 例1 在2l的密闭容器中 加入1mol和3mol的h2和n2 发生n2 3h22nh3 在2s末时 测得容器中含有0 4mol的nh3 求该反应的化学反应速率 说明 计算反应速率一般运用 三段思维法 即 起始 转化 平衡 时的情况来考虑 这种方法的优点在于各物质的量及变化非常清晰 一目了然 4 小结 化学反应速率是平均速率 且均取正值 但在时间 速率图像中某时刻对应的速率为瞬时速率 在同一个反应里 各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比 例 对于反应 ma nb pc qdv a v b v c v d m n p q 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 在一定温度下 固态和纯液态物质 物质的量浓度视为常数 它们的反应速率也视为常数 不用这些物质表示反应速率 如caco3 浓硫酸等 例2 向一个容积为2l的密闭容器中加入1moln2和3molh2 在一定条件下发生反应n2 3h22nh3 在2s末时 测得容器中含有0 4mol的nh3 3 已知n2和h2在四种不同的情况下分别发生反应 反应速率如下 v n2 0 2mol l s v h2 0 6mol l s v nh3 0 8mol l s v n2 0 3mol l s 其中反应进行快慢的顺序是 4 化学反应的速率的实验测定 测定方法有 直接观察某些性质 如释放出气体的体积和体系压强 科学仪器测定 如颜色的深浅 光的吸收和发射 导电能力等 例3 把下列金属分别投入0 1mol l盐酸中 能发生反应但反应最缓慢的是 afebalcmgdcu a 思考与讨论 例4 实验室用铁与盐酸制取氢气时 采用哪些方法 可以增大铁与盐酸反应速率 a 增大盐酸浓度b 将铁片改为铁粉c 升温d 加入少量的cuso4粉末e 加nacl溶液f 加mno2作催化剂 二 影响化学反应速率的因素 1 内因 2 外因 对于同一化学反应 外界条件不同反应速率不同 其中重要的外界条件为 参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素 浓度 温度 压强 催化剂 以及固体反应物表面积的大小 溶剂 光 电磁波 激光 超声波等都会影响化学反应的速率等 1 浓度对反应速率的影响 c 实验结论 在其它条件不变时 增大反应物浓度 化学反应速率加快 反之则慢 实验探究 p35 a 实验原理 b 实验现象 hco3 h h2o co2 产生气体 最终气体的体积相同 但盐酸浓度大的反应快 d 注意 固体 纯液体的浓度均可视作常数 因固体物质间的反应只与接触面积有关 故固体物质的量的改变对反应速率无影响 e 原因分析 增大反应物的浓度 可以增大活化分子的数目 可以增加有效碰撞次数 则增大反应物浓度 可以使化学反应的速率增大 有效碰撞理论 有效碰撞 条件 a 足够高的能量 b 合适的取向 活化分子 活化分子百分数 活化能 指能够发生化学反应的碰撞 指能够发生有效碰撞的分子 指活化分子在总分子中所占的百分数 活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差 没足够的能量 足够的能量合适的取向 有效碰撞 借鉴投篮 没合适的取向 图中表示活化分子的平均能量 表示正反应的活化能 表示反应物分子和生成物分子的平均能量 正反应的活化能 ea 逆反应的活化能 eb 此图表示该反应为 反应 吸热或放热 思考与讨论 浓度对反应速率的影响 小结 增加反应物浓度 单位体积内活化分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 反应速率 增加 增加 不变 加快 2 压强对反应速率的影响 a 结论 在其它条件不变时 增大反应气体的体系压强 化学反应速率加快 反之则慢 b 原因分析 改变压强 对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变 c 注意 反应物为固体或液体时 可以认为压强对它的反应速率无影响 在讨论压强对反应速率的影响时 应区分引起压强改变的原因 压强对反应速率的影响 小结 增大反应物气体压强 单位体积内活化分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 反应速率 增加 不变 增加 加快 对于气体反应体系 有以下几种情况 反应速率加快 反应速率不变 反应速率减慢 反应速率加快 思考与讨论 在一密闭容器中放入一定量的h2和n2使之发生反应 改变下列条件时 对反应速率有何影响 1 压缩容器的体积 速率 2 保持体积不变 再通入1lh2 速率 3 保持体积不变 再通入1lhe 速率 4 保持容器压强不变 再通入1lhe 速率 3 温度对反应速率的影响 实验探究 p37 a 实验现象 b 实验结论 c 原因分析 升高温度 单位体积内活化分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 反应速率 d 规律 每升高温度10 其反应速率增加2 4倍 加热的试管中溶液很快褪色 不加热的试管中溶液褪色不完全 升高温度 反应速率加快 增加 增加 增加 加快 4 催化剂对反应速率的影响 实验探究 p38 a 实验现象 b 实验结论 加fecl3和mno2的试管反应较快 没加催化剂的试管几乎不反应 加催化剂加快反应速率 c 原因分析 小结 使用正催化剂 降低反应所需的活化能 单位体积内活化分子数 活化分子百分数 有效碰撞次数 反应速率 过渡态理论 无催化剂过渡态 ea2 ea1 有催化剂过渡态 c 原因分析 过渡态理论 5 其它条件对反应速率的影响 说出哪些