化学反应速率课件高二上学期化学人教版选择性必修12

第一节

化学反应速率第二章

化学反应速率与化学平衡一、化学反应速率1.

定义：单位时间内某反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。mol·L-1·s-1

或mol·L-1·min-1Δc(B)Δtv(B)=3.单位：2.表示方法：mol/(L·s)

或mol/(L·min)

①v表示平均反应速率，不是瞬时速率，且为正值；②固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体的浓度的变化量表示化学反应速率。注意：

[易错点：漏除体积][易错点：漏写括号]知

识

回

顾【例1】1在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生N2+3H2⇌

2NH3

，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，则用N2、H2、NH3表示的化学反应速率分别是多少？起始浓度(mol/L)2s末浓度(mol/L)变化浓度(mol/L)“三段法”解题思路04.化学反应的速率的计算和比较

Δc(N2)Δtv(N2)==0.05mol·L-1·s-1Δc(H2)Δtv(H2)==0.15mol·L-1·s-1Δc(NH3)Δtv(NH3)==0.10mol·L-1·s-1v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2

同一个反应，用不同物质表示该反应的速率时，其数值不一定相同，但意义相同。二、影响化学反应速率的因素知

识

回

顾2.外因：外界条件1.内因：反应物本身的性质（决定性因素）当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大，降低反应物浓度，化学反应速率减小。当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小。当其他条件相同时，催化剂可以改变化学反应速率。对于有气体参加的反应，当其他条件相同时，改变压强可以改变化学反应速率。【思考】在Zn与H2SO4反应体系中，反应开始时，H2SO4的浓度为2mol/L；反应开始2min时，测得容器中H2SO4的浓度为。上述化学反应速率是如何测定？

气体的体积体系的压强溶液的PH导电能力实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用3.定性与定量研究影响化学反应速率的因素气体的体积的测量方法注意：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。读数时注意:①冷却至室温；②调节两液面（内外或左右）相平；③视线与凹液面的最低处相切。导气管短进长出，短管要在液面上方。读数时注意:①冷却至室温；②调节两液面（内外或左右）相平；③视线与凹液面的最低处相切。①定性研究影响化学反应速率的因素【实验探究1】浓度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象比较结论浓度Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2

↑＋S↓＋H2O2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液①+2mL

0.1mol/LH2SO4溶液②＋

2mL

0.5mol/LH2SO4溶液[反应原理】较慢较快均变浑浊增大反应物浓度，加快反应速率影响因素实验步骤实验现象比较结论温度2mL0.1mol/LNa2S2O3溶液+2mL

0.5mol/LH2SO4溶液①将试管放入冷水中②将试管放入热水中较快较慢均变浑浊升高温度，加快反应速率

冷水热水【实验探究2】温度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象比较结论催化剂2H2O2=

2H2O＋O2↑2mL5%H2O2溶液①+

1mL的1mol/LFeCl3溶液②+

0mL

的1mol/LFeCl3溶液较多气泡产生几乎无气泡其他条件相同时，催化剂可改变化学反应速率[反应原理】【实验探究3】催化剂对化学反应速率的影响增大压强减小体积增大浓度反应速率加快减小压强增大体积减小浓度反应速率减慢注意：在恒容条件下，充入不参与反应的气体虽然也会使体系压强增大，但参与反应的各物质浓度不变，因此对化学反应速率没有影响。【实验探究4】压强对反应速率的影响(有气体参加的反应)气体加入试剂反应时间反应速率结论1g块状碳酸钙+10ml3mol·L－1盐酸1g粉末状碳酸钙+10ml3mol·L－1盐酸长短慢快其他条件相同时，增大反应物的接触面积可以加快化学反应速率。CaCO3+2HCl

=CaCl2+H2O+CO2↑[反应原理】【实验探究5】接触面积对反应速率的影响②定量研究影响化学反应速率的因素【实验探究】锥形瓶内分别放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40mL1mol/L的稀硫酸和40mL4mol/L的稀硫酸，测量并记录收集10mLH2所用的时间。加入试剂反应时间反应速率结论40mL1mol·L－1硫酸40mL4mol·L－1硫酸长短慢快其他条件相同时，反应物浓度大，化学反应速率快总结：基于变量控制法测定化学反应速率的思路明确探究问题：测定某条件下的化学反应速率寻找变量：找与浓度相关、可测量、易操作变量控制变量：控制其他变量相同改变变量：测量与浓度相关的物理量【归纳总结】三、活化能——有效碰撞理论

实际上，大多数化学反应并不是经过简单碰撞一次就能完成的，更多的化学反应过程要分为多步进行。【例如】

2HI=H2+I2，实际上是经过下列两步反应完成的：1、基元反应：通过一次碰撞就直接转化为产物的反应【例如】NO2+CO=NO+

CO2

2HI→

H2+2I∙2I∙→I2基元反应基元反应自由基：带有单电子的原子或原子团2、反应历程（反应机理）：基元反应构成的反应序列。基元反应的总和称为总反应。注意：总反应的速率由最慢的一步基元反应决定基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞【思考】是不是反应物的分子每一次碰撞都能发生反应？不是的3、有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞力量不够取向不好好球，有效碰撞【思考】反应物的分子要发生有效碰撞需满足什么条件？发生有效碰撞的条件:(1)发生碰撞的分子必须有足够的能量；(2)分子发生碰撞时必须有合适的取向。能量不足取向不合适有效碰撞4、活化分子：具有足够能量能发生有效碰撞的分子5、活化能：反应物中的普通分子转化为活化分子所需的能量【思考】活化能与

反应热有关吗?反应热∆H

=E1－E2活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差。能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子反应热普通分子得到能量活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量活化能引发化学反应6、化学反应过程③有效碰撞的次数与单位体积内反应物中活化分子的数目(即活化分子百分数)有关。注意：①能发生有效碰撞的分子一定是活化分子；②活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；(由于取向问题)④其他条件不变时，同一反应活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。①浓度、压强对反应速率的影响

单位体积内有效碰撞几率(次数)化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大浓度或增大压强影响外因增加增加增多加快增大浓度增大压强不变7、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素恒温，体积不变（恒温恒容）条件下，充入反应气体充入反应气恒温恒容充反应气体体积不变浓度c↑反应速率v↑反应物物质的量n变大普通分子活化分子拓展延伸——不同的压强改变方式对化学反应速率的影响恒温，体积不变（恒温恒容）条件下，充入惰性气体充入惰气恒温恒容充入惰性气体体积不变浓度c不变反应物物质的量n不变反应速率v不变惰性气体普通分子活化分子P2P2P基准缩小体积恒容充不相关气体恒压充不相关气体基准增大不变减小

引起了反应物浓度变化的压强变化才影响速率。具体情况具体分析！对于非气体反应，压强对速率无影响（影响忽略不计）。关键：措施压强单位体积活化分子数基准增加不变减少速率反应物浓度基准增大不变减小②温度、催化剂对反应速率的影响升温催化剂作用：降低反应所需的活化能

单位体积内有效碰撞几率(次数)化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数升高温度或加催化剂影响外因不变增加增多增加加快

2021诺贝尔化学奖公布，发明新催化剂2学者获奖表彰两人在构建分子领域的贡献，促成开发第三类催化剂“不对称有机催化剂（asymmetricorganocatalysis）”

生活中环绕有许多催化剂。通过汽车排气管中的金属催化剂——可以将废气中的有害物质转换成无害分子，又或是我们人体内的各种酶——帮助我们分解消化食物、新陈代谢等等。

在这些过程中“催化剂”是控制与改变化学反应重要物质。单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多单位体积内活化分子数增大增大反应物浓度升高温度增大化学反应速率增大气体压强催化剂单位体积内活化分子百分数增大小

结

①增大固体表面积；②金属与酸反应生成H2时，构成原电池；③光照、电磁波、超声波、放射性辐射、高速研磨等向反应体系输入能量，都有可能改变反应速率

各条件对速率的影响大小是：

催化剂>>温度>浓度=压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。其它因素埃及科学家泽维尔教授用飞秒分光技术观察化学反应的过渡状态，因在飞秒化学方面的突出贡献，1999年泽维尔获