化学必修2课件：2-3-1化学反应速率

1、第三节第三节 化学反应速率和限度化学反应速率和限度(第一课时第一课时)化学反应与能量 在化学实验和日常生活中，我们经常观察在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：到这样的现象： 有的化学反应进行得快，有的化学反应进有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。行得慢。思考思考：请同学举出一些例子。请同学举出一些例子。爆炸爆炸牛奶腐坏牛奶腐坏铁桥生锈铁桥生锈溶洞形成溶洞形成很快很快 较快较快较慢较慢很慢很慢一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品 分解需要几百年。分解需要几百年。 汽车尾气汽车尾气NONO、COCO反应能生成反应能生成N N2 2、COCO2 2，但汽

2、，但汽 车尾气中仍有车尾气中仍有NONO、COCO排放，因为反应太慢了排放，因为反应太慢了新概念新概念不同的化学反应进行的快慢千差万别，快不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是都是定性定性地描述反应的快慢。而在科学研地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要究和实际应用中，往往需要定量定量地描述一地描述一个反应的快慢。个反应的快慢。什么是什么是定性定性？什么是？什么是定量定量？ 思考？：思考？：新概念新概念例如：我们学过物理都知道：例如：我们学过物理都知道： （1 1）光的传播速度是很快的；）光的传播速度是很快

3、的； （2 2）光在空气中的传播速度是）光在空气中的传播速度是3 310108 8m/sm/s。（1 1）就是）就是定性定性描述描述（2 2）就是）就是定量定量描述描述思考思考如何如何定量定量地判断一个化学反应的速率呢？地判断一个化学反应的速率呢？学科连接学科连接在物理中我们是如何定量地判断一个物体在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？移动速度快慢的？用速度来描述：单位时间内物体移动的距离用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小的大小v vs st t单位时间内单位时间内2 2、数学表达式为：、数学表达式为：3、单位：、单位： v (B) =t t_ C (B)mol/(LS

4、) 或或 mol/(Lmin)一、化学反应速率一、化学反应速率1 1、定义、定义: :反应物浓度的减少量反应物浓度的减少量或或生成物浓度的增加量生成物浓度的增加量.注：不能用注：不能用固体固体物质或物质或纯液体纯液体来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。 例题例题1： 在某一反应里在某一反应里, ,反应物反应物A A的浓度在的浓度在10s10s内内从从4.0 mol/L4.0 mol/L变成变成1.0 mol/L,1.0 mol/L,在这在这10s10s内的内的A A物质的化学反应速率是多少物质的化学反应速率是多少? ?解: :v (A) = c (A) t(4.0 1.0 )mol/L10

5、s=0.3 mol/(L.S)=结论结论1、 化学反应速率是化学反应速率是平均速率平均速率而不是瞬时速率而不是瞬时速率。例题例题2在一定的条件下在一定的条件下2L2L的容器中发生某的容器中发生某化学反应化学反应, ,已知反应前已知反应前B B物质的物质的量物质的物质的量为为4moL,2min4moL,2min后后B B物质的物质的量变为物质的物质的量变为8moL,8moL,在这在这2min2min内内B B物质的化学反应速率物质的化学反应速率是多少是多少? ?解: :v (B) = c (B) t8moL/ 2L - 4 moL/ 2L 2min=1.0 mol/(L.min)=结论2 2:

6、:v (B) = n (B) tV V容器容器【典例 2】将 10mol A 和 5mol B 放入容积为 10 L 的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)B(g)=2C(g)，在 2s末，测得 A 的物质的量为 4mol，则在 2s 内， A，B,C 的反应速率分别为_。结论结论3、同一反应中，各物质的速率之比等于化、同一反应中，各物质的速率之比等于化学计量数之比。学计量数之比。结论结论4、同一反应中，各物质的变化的浓度之比、同一反应中，各物质的变化的浓度之比等于化学计量数之比。等于化学计量数之比。例例3、 在一密闭容器中装有在一密闭容器中装有N2和和H2，反应开始时，反应开始时，N2的

7、浓度为的浓度为2mol/L；H2的浓度为的浓度为5mol/L；反应开始；反应开始2min时，测得容器中时，测得容器中N2的浓度为的浓度为1.8mol/L，求这，求这2min内内N2、H2、NH3的平均速率各是多少？的平均速率各是多少？解：解： N2 + 3 H2 2NH3起始浓度（起始浓度（mol/L）：）： 2 5 02min后浓度后浓度(mol/L): 1.8变化浓度变化浓度(mol/L): 0.2 所以所以:V(N2)= 0.2mol/L 2min= 0.1 mol/Lmin 同理同理: V(H2)= 0.3mol/LminV(NH3) = 0.2 mol/Lmin高温高压催化剂4.4

8、0.4 0.6 0.41、下列关于化学反应速率的说法正确的是()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少或任何一种生成物浓度的增加B化学反应速率为“0.8 mol/(Ls)”所表示的意思是： 时间为 1 s 时，某物质的浓度为 0.8 molL1C 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行得快慢D对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显【答案】【答案】C 2、在反应、在反应mAnBpC中，已知中，已知A的反应的反应速率为速率为0.5mol/(L s)，B的反应速率为的反应速率为1mol/(L s)，C的反应速率为的反应速率为1. 5mol/(L s)则该反应的化学方

9、程式为：则该反应的化学方程式为：A 2B = 3C3、在 2AB=3C4D 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答案：答案：B 比较反应的快慢比较反应的快慢,应取同一个反应应取同一个反应的同一参照物的同一参照物1 1、在、在2L2L容器中发生反应：容器中发生反应：N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2NH = 2NH3 30.5min0.5min后，生成后，生成1.7gNH1.7gNH3 3，求求v v( (NHNH3)3)， v v( (N N2)2)， v v( (H H

10、2).2).2 2、已知反应、已知反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 20 0在在2L2L容器中发容器中发生反应，开始时充入生反应，开始时充入2molNH2molNH3 3和和3molO3molO2 2反应反应5s5s后，后，已知已知NONO为为0.5mol0.5mol，求，求v v( (NHNH3)3)， v v( (O O2)2)， v v( (H H2 2O O).). 一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？ 决定因素是：汽车的性能（如功率等） 影响因素： 天气 路况 燃料质量 司机的驾驶水平和经验思考思考:比较下列每组化学反应的速率，并分

11、析引起速率不同的可能原因：4. 夏天米饭变质 冬天米饭变质1. Mg + HCl Al + HCl2. Mg +HCl Mg +HAc3. 硫在空气中燃烧硫在空气中燃烧 硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧 讨论：影响化学反应速率的外部因素有哪些？讨论：影响化学反应速率的外部因素有哪些？我们本节课重点探究的内容我们本节课重点探究的内容在化学反应中通过观察哪些现象可以相对在化学反应中通过观察哪些现象可以相对的比较出反应进行的快与慢的比较出反应进行的快与慢? ?反应物消失的快慢或生成物出现的快慢反应物消失的快慢或生成物出现的快慢气泡逸出的快慢气泡逸出的快慢 浑浊出现的快慢浑浊出现的快慢 颜色变化的快慢等知

12、识重温mol/L)mol/L)1.1.请写出的请写出的分解反应方程式分解反应方程式. .2.2.怎样检验产生的气体怎样检验产生的气体? ?3.3.通过观察什么现象来判断该反应进行的快慢通过观察什么现象来判断该反应进行的快慢? ?4.4.根据上述提供的实验用品请设计出哪些条件怎根据上述提供的实验用品请设计出哪些条件怎 样影响该化学反应速率的实验方案样影响该化学反应速率的实验方案 探究实验探究实验1 1 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响Amol/L,2滴滴)mL)(冷水冷水)Bmol/L,2滴滴)mL)( (热水热水) )讨论影响化学反应速率的因素讨论影响化学反应速率的因素实验实验25现象

13、现象结论结论热水中热水中常温常温冷水中冷水中产生气泡速率增大，产生气泡速率增大，带火星火柴带火星火柴 复燃复燃升高温度，升高温度，反应速率增大反应速率增大有气泡冒出有气泡冒出产生气泡速率减小产生气泡速率减小降低温度，降低温度，反应速率减小反应速率减小2H2O2 = 2H2O +O2 探究实验探究实验2 2 不同催化剂对反应速率的影响不同催化剂对反应速率的影响ABmL)mol/L,2滴滴)mL)mL)C不加入不加入实验实验26现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他试剂试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢有气泡冒出，较慢M

14、nO2能加快反能加快反应速率应速率FeCl3能加快反能加快反应速率应速率无催化剂无催化剂反应较慢反应较慢讨论影响化学反应速率的因素讨论影响化学反应速率的因素 探究实验探究实验3 3 浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响mol/L,2滴滴)mL)Amol/L,2滴滴)mL) ( mL)B现象结论原溶液稀溶液浓度对反应速率的影响化学反应速率较快化学反应速率快气泡冒出快气泡冒出较快二、影响化学反应速率的因素：二、影响化学反应速率的因素：(1)内因：内因：对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同。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其中重要的外界条件为: :参加反应的

15、参加反应的物质的性质物质的性质是决定化学反应速率的重是决定化学反应速率的重要因素。要因素。浓度、温度、压强、催化剂浓度、温度、压强、催化剂, ,以及固体反应物表以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率等。等都会影响化学反应的速率等。(2)(2)外因外因：影响反应速率的因素（外因）：影响反应速率的因素（外因）：（1）温度：升高温度，增大反应速率）温度：升高温度，增大反应速率（2）催化剂：加入催化剂能）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小）改变（增大或减小） 反应速率，自身不发生改变。反应速率，自身不发生改变。（3

16、）固体的表面积：增大固体的接触面积，能增）固体的表面积：增大固体的接触面积，能增大反应速率大反应速率（4）反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快）反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快（5）浓度：增大（）浓度：增大（气体或液体气体或液体）浓度，增大反应）浓度，增大反应 速率速率（6）压强：对于有气体参加的反应，增大）压强：对于有气体参加的反应，增大气体气体的的压强，相当于增大浓度，故增大反应速率压强，相当于增大浓度，故增大反应速率自学自学P49 神奇的催化剂神奇的催化剂催化剂能极大地改变反应速率，而自身的催化剂能极大地改变反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生组成、化学性质

17、和质量在反应前后不发生变化，具有高度的选择性（或专一性）变化，具有高度的选择性（或专一性）练习练习1下列变化过程中如果加快化学反应速率下列变化过程中如果加快化学反应速率,对环境对环境保护有利的是保护有利的是( ) A橡胶的老化橡胶的老化 B白色垃圾塑料的分解白色垃圾塑料的分解 C事物腐败事物腐败 D钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀B练习2决定化学反应速率的主要因素是决定化学反应速率的主要因素是( )温度温度 压强压强 催化剂催化剂 浓度浓度 反应反应物本身的性质物本身的性质A BC D B练习练习3用铁片和稀硫酸反应制取氢气时用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不下列措施不能使氢气产生速率加快的是能使氢

18、气产生速率加快的是( ) A加热加热 B改用改用98%浓硫酸浓硫酸 C增加稀硫酸的体积增加稀硫酸的体积 D不用铁片改用铁粉不用铁片改用铁粉BC答案：答案：C 5、下列措施对增大化学反应速率明显有效的是()ANa 与水反应时增大水的用量BFe 与硫酸反应制取 H2时，选用浓硫酸C两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢，其中一支试管中再加入二氧化锰制取 O2DAl 在氧气中燃烧生成 Al2O3，将铝片改成铝粉【答案】【答案】CD 答案：答案：A 【典例 5】(2012试题调研)把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，产生 H2的速率如图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是()盐酸的浓度盐酸的浓度镁条的面积镁条的面积溶液的温度溶液的温度Cl的浓度的浓度 A B C D【答案】【答案】C 5在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？