化学反应速率与化学平衡-化学反应速率（无机化学课件）

化学反应速率˝无机化学如何衡量不同反应的快慢呢？“化学反应速率”是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。反应很快瞬间完成反应很慢成百上千年化学反应速率01化学反应速率的定义及表示方法02目录化学反应速率的比较CONTENTS化学反应速率的定义及表示方法01化学反应速率：定义：

在一定条件下，某一化学反应的速率，可用单位时间内某物质浓度变化的绝对值来表示。符号

“v“，用来衡量化学反应快慢程度的物理量。一、化学反应速率的定义及表示方法浓度单位常用mol•L–1

；

v单位常用L

；t

单位常用s，min，h；

v

单位为“mol•L–1

•s-1

、mol•L–1

•min-1、mol•L–1

•h-1”。v

表示化学反应在某反应时间段内的平均速率。反应速率越大，化学反应进行得越快。一、化学反应速率的定义及表示方法一、化学反应速率的定义及表示方法例:在一恒容容器内进行的合成氨反应

3H2

(g)+N2(g)=2NH3(g)计算反应开始2s内的平均速率。一、化学反应速率的定义及表示方法2.40.8解：起始浓度/(mol•L-1)转化浓度/(mol•L-1)2s时浓度/(mol•L-1）3H2+N22NH3→0.40.01.03.00.40.20.6不同反应物表示的反应速率之间有什么关系呢？一、化学反应速率的定义及表示方法同一化学反应，在相同条件下可以用不同的物质表示其化学反应速率1.各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比;2.表示反应速率时，必须注明是用哪一种物质来表示，通常选用容易测定的那一种物质。结

论一、化学反应速率的定义及表示方法化学反应速率的比较02二、化学反应速率的比较②①VS二、化学反应速率的比较①VS②比较两个反应的快慢，要用同一种物质的速率进行比较。课程小结本节重点同一化学反应，在相同条件下可以用不同的物质表示其化学反应速率在比较两个反应的快慢时，要用同一种物质的速率进行比较有效碰撞理论˝无机化学问题导入不同的化学反应快慢是不一样的。“化学反应速率”衡量化学反应进行快慢程度。对于不同的化学反应，其化学反应速率为什么会不同呢？01碰撞理论02目录有效碰撞必备条件CONTENTS03活化能04推导式碰撞理论01碰撞理论（effectivecollisiontheory）（路易斯，1918年）一、碰撞理论发生化学反应的前提是反应物分子之间必须相互碰撞，反应物分子之间碰撞的频率越高，反应速率就越大。但并不是每一次反应物分子之间的碰撞都能发生反应，否则，所有的气体之间的反应都会在瞬间完成。碰撞理论一、碰撞理论例如：

HI（g)

的分解反应式为：

2HI(g)=H2(g)＋I2(g)插入二维动画（待制作）有效碰撞必备条件02二、有效碰撞必备条件力量不够取向不好好球！有效碰撞力量不够取向不好反应物分子间要发生有效碰撞必须满足以下两个条件：反应物分子必须具有足够的能量，使旧化学键断裂，形成新化学键。碰撞时反应物分子必须有恰当的取向，使相应的原子能相互接触而形成生成物。二、有效碰撞必备条件有效碰撞有效碰撞：能够引发化学反应的碰撞。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。无效碰撞活化能03三、活化能活化分子百分数：活化能Ea：活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差。三、活化能

一般化学反应的活化能约为40~400kJ·mol-1化学反应活化能反应速率<40kJ·mol-1非常快，可瞬间完成>400kJ·mol-1非常慢注意事项04四、注意事项在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化能降低普通分子变成活化分子活化分子百分数增大有效碰撞次数增多反应速率加快在尊重其客观规律的基础上，通过改变外界条件，如加入催化剂，可增大或降低活化能，从而抑制或加快化学反应速率，使反应按照我们需要的速率进行。判断下列说法是否正确。1.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应。(√）2.分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件。(√)3.反应的活化能越大，反应速率越大。（×）拓展练习˝无机化学催化剂对化学反应速率的影响魔术“神杯”的故事案例导入玛利亚，你怎么把醋拿给我喝！贝采里乌斯（1779年-1848年），瑞典化学家，1836年，他在《物理学与化学年鉴》杂志上发表了一篇论文，首次提出化学反应中使用“催化”与“催化剂”概念。01催化剂02目录探究实验CONTENTS03实验原理-结论04微观解释05工业应用催化剂01一、催化剂催化剂：在化学反应里能改变反应物化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质，（固体催化剂也叫触媒）。据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等。探究实验02二、探究实验插入二维动画（待制作）双氧水的分解反应：2H2O22H2O+O2↑MnO2实验原理-结论03三、实验原理-结论1.实验中观察到什么现象？2.由实验得出的结论是什么？加MnO2前带有火星的木条没有明显的变化；加入MnO2后，迅速产生大量气泡，带有余烬的木条复燃，火焰明亮。MnO2能加速H2O2的分解，MnO2作催化剂。加入催化剂，可以加快化学反应速率。三、实验原理-结论实验中观察到什么现象？当其他条件不变时，加入催化剂，可以加快化学反应速率；对于一个化学反应，不同的催化剂，催化效果不同，实际生产中应选用合适的催化剂。结论H2O2

+FeCl3

H2O2H2O2

+MnO2微观解释04四、微观解释无催化剂加入催化剂'使用催化剂降低反应的活化能Ea单位体积内活化分子数百分数增多有效碰撞次数增加反应速率加快工业应用05五、工业应用N2+3H2

2NH3

高温、高压

催化剂条件工业合成氨生产催化剂：铁触媒（以铁为主，混合的催化剂）优点：活性高、寿命长、活性温度范围大、价廉易得、抗毒性好等˝无机化学浓度对化学反应速率的影响铁制品容易生锈，并且空气越潮湿，生锈的速度越快，生锈越严重，为什么？案例导入01探究实验02目录微观解释CONTENTS03工业应用探究实验01一、探究实验1实验过程KMnO4的褪色反应实验药品与器材一、探究实验2实验原理-结论原理2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O实验步骤现象褪色时间结论

KMnO4酸性溶液褪色KMnO4酸性溶液褪色其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；减小反应物浓度，反应速率减小。微观解释02二、微观解释插入二维动画（待制作）

增大反应物浓度，v为什么会增大？二、微观解释

增大反应物浓度，v为什么会增大？反应物浓度增大单位体积内活化分子数增多单位时间内有效碰撞次数增加反应速率加快反应物浓度减小单位体积内活化分子数减少单位时间内有效碰撞次数减小反应速率减慢二、微观解释1.浓度改变引起了单位体积内活化分子个数的改变，而活化分子百分数不变。注意2.此规律只适用于有气体参加或溶液中的反应，改变固体或纯液体的量，不影响化学反应速率，（因固体或纯液体的浓度视为常数）。工业应用03三、工业应用接触法制备硫酸的工艺过程为：

∆

空气过量，增大氧气的含量和浓度，加快化学反应速率及提高SO2的转化率。SFeS2SO2SO3O2H2SO4H2OO2拓展练习1.对于反应C(s)＋H2O(g)⇋CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是 (

)A．增大C(s)的量B．增大H2O(g)的浓度C．增大CO(g)或H2(g)的浓度D．减小H2O(g)的浓度A拓展练习2.一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

反应中，为了加快反应的速率，下列方法可行的是（

）

A.增加盐酸的浓度B.加水

C.增加同浓度盐酸的量

D.改加CaCO3粉末AD˝无机化学温度对化学反应速率的影响夏天保质期短，冬天保质期长，为什么不同季节保质期会不同？问题导入保质期：夏3天，

冬5天01探究实验02目录实验原理-结论CONTENTS03微观解释探究实验01一、探究实验插入动画1（待制作）实验原理-结论02二、实验原理-结论实验原理Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O实验操作实验现象

放入热水中的试管先出现沉淀，放入冷水中的试管后出现沉淀。实验结论

其他条件相同时，体系温度升高，反应速率增大；

温降低度，反应速率减小。

一般，温度每升高10℃，υ增大2～4倍。微观解释03三、微观解释插入动画2（待制作）三、微观解释升高温度活化分子百分数增大单位时间内有效碰撞次数增多反应速率加快知识拓展1.温度对化学反应速率的影响适用于所有的反应；2.升高温度比增大压强和增大浓度对反应速率的影响程度大。应用1.工业应用条件

在工业合成氨生产中，温度一般选用500℃的高温进行反应，此时反应速率较快，并且在500℃时催化剂铁触媒的活性最大。

N2+3H2

高温、高压

催化剂2NH3

应用2.生活应用炎热的夏天食物容易坏，放在冰箱里不容易坏用洗洁精洗碗，温水洗的要快一些，凉水慢一些小苏打蒸馒头，用温水发酵的快一些课堂考核设C(s)+CO2(g)=2CO(g)

△H

>

0，反应速率为v1，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H

<

0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（A）A.同时增大B.同时减小C.v1增大，v2减小D.v1减小，v2增大课程小结本节重点温度影响化学反应速率的作用原理；温度对化学反应速率的影响在日常生活、工业生产中的应用。˝无机化学压强对化学反应速率的影响汽油机工作原理：通过活塞反复快速压缩可燃气体，使压强增大，温度升高，反应加快案例导入01压强对化学反应速率影响的原因02目录应用CONTENTS压强对化学反应速率影响的原因01一、压强对化学反应速率影响的原因1探究实验例:N2

(g)

+3H2

(g)=2NH3(g)

初始条件5molN2

+15molH2

→

4molNH3

需

2min初始条件5molN2

+15molH2

→

4molNH3

<2min一、压强对化学反应速率影响的原因2微观解释插入二维动画（待制作）一、压强对化学反应速率影响的原因2微观解释增大压强（缩小体积)反应物浓度增大单位体积内活化分