高中化学 2.1.1 化学反应速率 苏教版必修2

1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1,2,1.化学反应速率 (1)概念 化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的快慢程度。 (2)化学反应速率的计算,常用单位:mol(Lmin)-1或mol(Ls)-1。 预习交流1 化学反应速率是某一时刻的瞬时速率吗? 答案:不是。通常所说的化学反应速率是指一定时间内的平均反应速率,目标导航,预习导引,1,2,2.化学反应速率的影响因素 (1)内因 化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质。 (2)外因 在其他条件相同时,目标导航,预习导引,1,2,预习交流2 增大反应物的物质的量,反应

2、速率是否一定改变?为什么? 答案:不一定。因为影响化学反应速率的因素是反应物的浓度,如果增大反应物的物质的量,因其浓度不一定改变,反应速率也不一定改变,问题导学,当堂检测,一,二,一、探究化学反应速率的表示方法 活动与探究 1.讨论:在SO2与O2合成SO3的化学反应里,若在1 min的时间里SO2的物质的量浓度减少了0.5 molL-1,将O2、SO3的物质的量浓度变化和SO2、O2、SO3的化学反应速率及其比值填入下表,问题导学,当堂检测,一,二,问题导学,当堂检测,一,二,2.在同一时间段内、同一反应的化学反应速率若用不同的物质来表示,其数值是否相同? 答案:不一定相同。一般与化学方程式

3、中的化学计量数成正比,问题导学,当堂检测,一,二,迁移与应用 例1下列关于化学反应速率的说法,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单位时间内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 mol(Ls)-1和 mol(Lmin)-1 解析:化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的浓度的多少来表示,而不是物质的量或质量的多少。 答案:B,问题导学,当堂检测,一,二,误区警示:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量,它可以用浓度随反应

4、时间改变的物质来表示,若两种物质的化学计量数不同,二者表示的化学反应速率的数值不同,比较反应快慢时,应注意将不同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,问题导学,当堂检测,一,二,迁移训练1在N2+3H22NH3反应中,经2 s后,NH3的浓度增加了0.6 molL-1,则在这2 s内,用H2浓度的变化表示平均速率为。 解析:根据2 s内NH3的浓度增加了0.6 molL-1,可求以NH3的浓度变化表示的化学反应速率为0.3 mol(Ls)-1。根据化学方程式中的化学计量数可求以H2的浓度变化表示的化学反应速率为0.45 mol(Ls)-1。 答案:0.45 mol(Ls)-1

5、,问题导学,当堂检测,一,二,问题导学,当堂检测,一,二,3.比较同一反应的反应速率时,必须换算成同一物质的速率来比较,因为化学方程式前的化学计量数不同,用不同的物质表示反应速率时,其数值大小可能不同,但意义相同。 4.化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率。一般来说,化学反应速率随着反应的进行会逐渐变慢。 5.对于有纯液体或固体参与的化学反应,一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率,因为它们不存在浓度的改变。 6.表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质的变化做标准来表示该反应的化学反应速率的,问题导学,当堂检测,一,二,问题导

6、学,当堂检测,一,二,问题导学,当堂检测,一,二,实验探究2,以上实验中,热水中气球膨胀得最快,而冷水中气球膨胀得最慢。说明温度对双氧水分解有何影响? 答案:说明升高温度使双氧水分解加快;降低温度使双氧水分解变慢,问题导学,当堂检测,一,二,实验探究3,以上实验中,加入MnO2和FeCl3溶液的装置中,右侧导管中红墨水上升得快,说明什么问题? 答案:催化剂加快双氧水的分解,问题导学,当堂检测,一,二,迁移与应用 例2用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答下列问题,1)实验过程如图所示,分析判断:段化学 反应速率最快。 (2)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列 物质,你认为可

7、行的是。 A.蒸馏水B.氯化钠固体 C.氯化钠溶液D.浓盐酸 (3)除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率?(至少回答两种) ;,问题导学,当堂检测,一,二,解析:首先要弄懂曲线的意义:单位时间内产生CO2越多,说明反应产生CO2的速率快,反之则慢。由图可知,单位时间内EF段收集的二氧化碳气体最多,反应速率也最快。碳酸钙与稀盐酸反应的本质是CaCO3+ 2H+ Ca2+ +H2O+CO2,所以要想减缓反应速率,则应减小H+的浓度,加入蒸馏水和氯化钠溶液都相当于加水稀释,H+浓度减小。加入醋酸盐,可以将强酸转化为弱酸,也可以使H+浓度减小。还可以减小CaCO3固体和盐酸的接触

8、面积。 答案:(1)EF(2)AC (3)改用较大块的碳酸钙固体降低温度加入醋酸钠溶液等 误区警示:增大溶液的用量、增大固体的用量,并不能提高化学反应速率。因为溶质的物质的量浓度、接触面积没有发生变化,问题导学,当堂检测,一,二,迁移训练2决定化学反应速率的主要因素是() A.参加反应的物质本身的性质 B.催化剂 C.温度、压强以及反应物的接触面积 D.反应物的浓度 解析:参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要(决定性)因素。外界条件浓度、温度、压强、催化剂等,都是外因。 答案:A,问题导学,当堂检测,一,二,影响化学反应速率的因素 1.内因(主要因素):参加反应的物质的性质是决定化学反

9、应速率的主要因素,反应的类型不同,物质的结构不同,都会导致化学反应速率的不同。如:H2与F2反应很快,而H2与N2反应很慢。 2.外因(外界条件):对于同一化学反应,外界条件不同,反应速率也不同。反应温度和压强、反应物浓度、催化剂、固体反应物的颗粒大小等因素均影响反应速率。 (1)浓度对化学反应速率的影响:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。 (2)温度对化学反应速率的影响:当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。实验测得:温度每升高10 ,化学反应速率通常增大到原来的24倍,问题导学,当堂

10、检测,一,二,3)压强对化学反应速率的影响:对于有气体参加的化学反应,当其他条件不变时,增大压强,可以增大化学反应速率;减小压强,可以减小化学反应速率。对于没有气体参加的化学反应,压强的改变不影响化学反应速率。 (4)催化剂对化学反应速率的影响:使用催化剂一般能使化学反应速率显著加快。如,5)反应物(固体)颗粒的大小对化学反应速率的影响:固体反应物的颗粒越小,反应物之间的接触面积越大,化学反应速率越大。如制取CO2气体,粉末状碳酸钙与盐酸反应产生CO2的速率比块状碳酸钙与盐酸反应产生CO2的速率大,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,1.有的化学反应进行得很快,几乎在瞬间即可完成,如产生美丽焰

11、火的反应;有的化学反应进行得比较缓慢,如金属的锈蚀;还有一些化学反应进行极其缓慢,如塑料的自行分解。为了表示化学反应的快慢,我们引入了化学反应速率。已知反应4NH3+5O24NO+6H2O,在5 L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol,则此反应的平均速率为() A.v(O2)=0.01 mol(Ls)-1 B.v(NO)=0.08 mol(Ls)-1 C.v(H2O)=0.003 mol(Ls)-1 D.v(NH3)=0.001 mol(Ls)-1,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,解析:先求出NO的反应速率,然后运用“用不同物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物

12、质前的计量数之比”求出其他物质的反应速率。 根据题意计算得v(NO)=0.002 mol(Ls)-1 因v(O2)v(NO)=54 故v(O2)=0.002 5 mol(Ls)-1 同理v(H2O)=0.003 mol(Ls)-1 v(NH3)=0.002 mol(Ls)-1 答案:C,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,2.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是(,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,解析:探究温度对化学反应速率的影响,除了温度不同外,其余条件必须完全相同,这样利于做对比实验,以便得出合理的结论。 答案:D,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,3.在2A+B3

13、C+4D反应中,表示该反应速率最快的是() A.v(A)=0.5 mol(Ls)-1 B.v(B)=0.3 mol(Ls)-1 C.v(C)=0.8 mol(Ls)-1 D.v(D)=1 mol(Ls)-1 解析:根据用不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,换算为同种物质的反应速率再进行比较。 答案:B,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,4.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 molL-1H2SO4溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图曲线来表示,回答下列问题,1)曲线Oa段不产生氢气的原因是;有关反应的化学方程式为; (2)曲线ac段,产生氢气的速率增加较快的主要原因是; (3)曲线在c以后,产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是; (4)该反应若使用催化剂,可使H2产量增多吗?(填“会”或“不会”,问题导学,当堂检测,1,2,3,4,解析:(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜,硫酸首先和氧化铝反应,所以Oa段不产生H2; (2)ac段,虽然硫酸的浓度减小但该反应是放热反应,反应进行中温度逐渐升