6.2.1化学反应速率 课件 高一下学期化学人教版必修第二册

第六章

化学反应的速率与限度第一节

化学反应的速率与影响因素〖学习目标〗1.知道化学反应速率的表示方法；2.通过实验研究影响化学反应速率的因素，发展“科学探究与创新意识”学科核心素养；3.学习运用变量控制的思想和对比的方法研究化学反应，发展“证据推理与模型认知”学科核心素养。化学反应速率在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。请问下列常见的四种化学反应，哪个反应最快？爆炸牛奶变质钢铁生锈溶洞形成思考：如何科学衡量化学反应进行的快慢？化学反应速率【思考与讨论】

质量变化的快慢气泡溢出的快慢颜色变化的快慢温度变化的快慢物质角度能量角度出现浑浊的快慢这些现象只能粗略估计化学反应进行的快慢（定性角度）？思考：如何定量描述化学反应进行的快慢呢？化学反应速率及表示方法1、概念：3、公式4、单位mol/(L·min)

和

mol/(L·s)

mol·L-1·min-1

和mol·L-1·s-1用来衡量化学反应快慢程度的物理量单位时间物体运动的位移化学反应速率物质的量浓度的变化量反应物浓度的减少生成物浓度的增加v(B)=——=——Δc(B)ΔtΔtΔn(B)V——2.表示方法(均取正值)1

mol·L－1·s－1

=60mol·L－1·min－1

化学反应速率练习1、在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_________________。练习2、一个4L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余4.0mol，这种反应物的化学反应速率为___________________。练习3、一个2L的容器中，盛入4.0mol某气体反应物，2s后，测得这种气体反应物还剩余2.0mol，2s时该反应物的化学反应速率为__________。0.3mol/(L·s)0.2mol/(L·min)无法表示（1）化学反应速率指的是平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。（2）表示化学反应速率时，不论是反应物减少，还是生成物增多，化学反应速率都取正值练习4、一个1L的容器中，放入1mol氧化钙，与水反应5min后，剩下0.5mol氧化钙，氧化钙化学反应速率为_____________。练习5、一个1L的容器中，加入2molH2和1molO2，反应2min后生成1mol液态H2O，H2O的化学反应速率为_____________。无法表示无法表示（3）在一定温度下，固体和纯液体的物质，单位体积内物质的量保持不变，即物质的量的浓度保持不变，即物质的量的浓度为常数。因此通常情况下不用固体和纯液体来表示化学反应速率。化学反应速率已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其浓度数据如下：

2s内用N2、H2、NH3表示的化学反应速率v(N2)、v(H2)、v(NH3)分别为多少？0.41.20.8υ(N2)

==υ(H2)

=Δc

(H2)Δt=0.4mol/L2s=0.2mol/(L∙s)1.2mol/L2s=0.6mol/(L∙s)υ(NH3)

=Δc

(NH3)Δt=0.8mol/L2s=0.4mol/(L∙s)Δc

(N2)ΔtΔc

(mol/L)N2+3H2

2NH3

解：取正值1:3:2结论：化学反应速率之比=化学计量数之比（=n变化量之比=C变化量之比）化学反应速率（定义式法）课堂练习(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(

)(2)对有固体参加的化学反应，可用单位时间固体浓度的改变量表示化学反应速率(

)(3)化学反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1(

)(4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率(

)(5)化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1(

)×××××化学反应速率的大小比较对于一个化学反应，可用任何物质的c

随时间的变化来表示υ。υ（B）=Δc（B）

Δt=Δn（B）VΔt＝

变化量之比化学反应速率之比mA+nB

pC+qD＝

化学计量数之比υ(A)mυ(B)

nυ(C)pυ(D)q同一反应中：化学反应中，某种物质表示化学反应速率时，需要指明具体的物质===例1、反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)

在四种不同情况下的反应速率为①υ(A)=0.45mol·L-1·min-1②υ(B)=0.6mol·L-1·s-1

③υ(C)=0.4mol·L-1·s-1

④υ(D)=0.45mol·L-1·s-1

则该反应速率的快慢顺序为_______________④>③=②>①①υ(A)1=0.4560mol·L-1·s-1②υ(B)3=0.2mol·L-1·s-1③υ(C)2=0.2mol·L-1·s-1④=0.225mol·L-1·s-1υ(D)2化学反应速率的大小比较归一法：①同一单位；②同一物质比值法：①同一单位②反应速率与系数的比值化学反应速率例2、已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式是（）A.4v(NH3)=5v(O2)B.5v(O2)=6v(H2O)C.2v(NH3)=3v(H2O)

D.4v(O2)=5v(NO)V(NH3)V(O2)45D计量数交叉乘=例3、某温度时，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：(1)反应在2min内的v(X)＝______________，v(Y)＝________________________，v(Z)＝________________________。(2)容器内的反应物是________。(3)写出该反应的化学方程式：________________。0.025mol·L－1·min－10.075mol·L－1·min－10.05mol·L－1·min－1X、YX＋3Y2Z课堂练习例4、将4mol和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法，其中正确的是(

)①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L－1·s－1③2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1④2s末，物质A的转化率为70%A．①④B．①③C．②④D．③④2A(g)＋

B(g)

2C(g)三段式法起始浓度(mol/L)2s末浓度(mol/L)变化浓度(mol/L)2100.60.60.30.61.40.7B一、化学反应速率及其表示方法向容积2L的密闭容器中加2molA和1molB，一定条件下发生反应:2A(s)+B(g)⇌3C(g)。经过2s，测得C气体浓度0.6mol/L。下列说法中正确的是(

)①用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2mol/(L·s)②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.1mol/(L·s)③2s时物质A与B的转化率相等④2s时物质B的浓度为0.2mol/LA.①③ B.②③ C.②④ D.①④B化学反应速率与转化率（复习）转化率αα(A)=A的变化量A的起始量×100%用三段式完成以下题目！某温度时，在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为__________________。反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为____________________。

0.05mol·L-1·min-1化学反应速率图像分析（复习）各物质的反应速率之比＝

化学计量数

之比＝

（物质的浓度）变化量

之比用三段式完成以下题目！影响化学反应速率的因素（导入新课）对于化学反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。钢铁腐蚀

食物腐坏

炼钢

合成氨问题转化：影响化学反应速率的因素有哪些?化学反应速率影响因素(一)内因（主要因素）反应物本身的性质对于不同的化学反应，反应速率主要由反应物本身性质决定反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢。钠与水反应镁与水反应变量控制科学研究中，对于多因素(多变量)问题，常常采用只改变其中的某一因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。与温度大小有关物质的性质催化剂【实验用品】：5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、烧杯、试管、试管夹、量筒等。一、控制变量法实验探究：影响化学反应速率的因素1、温度对化学反应速率影响的探究【实验原理】：2H2O22H2O+O2↑催化剂升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。不同温度环境实验现象冷水热水产生气泡速率慢产生气泡速率快【实验现象】【实验结论】2mL5%H2O2溶液(滴入2滴1mol/LFeCl3溶液)当其它条件相同时，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【注意】(1)改变气体或溶液浓度可以影响化学反应速率(2)

对于固体和纯液体，一般认为其浓度为常数，改变其用量，不会影响到化学反应速率影响化学反应速率的因素2、浓度对化学反应速率影响的探究3、催化剂对化学反应速率影响的探究规律3：催化剂能加快化学反应速率①有少量气泡出现②③能产生大量气泡3mL实验探究：影响化学反应速率的因素化学反应速率影响因素4、固体反应物表面积对化学反应速率影响的探究其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大5、压强对化学反应速率影响的探究增大压强，容器体积减小

v=

=

=增大压强

减小容器体积

增大反应物浓度

加快化学反应速率减小压强

增大容器体积

减小反应物浓度

降低化学反应速率化学反应速率影响因素

改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变，反应速率才会改变1、恒温恒容时充入惰性气体V不变参加反应的气体浓度不变速率不变2、恒温恒压时充入惰性气体V增大参加反应的气体浓度减小速率减小

V=

==

“惰性气体”是指不参与反应的气体3、恒温恒容时充入参加反应的气体V不变参加反应的气体浓度增加速率增加【课堂小结】影响因素规律内因反应物本身的性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢外因浓度增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小温度升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小催化剂一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率固体的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快其他光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率其他条件不变时化补充实验活动七（教材P57、58）烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液、5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水影响因素实验步骤实验现象比较结论浓度温度催化剂Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2OSO2易溶于水，观察不到气泡产生2H2O22H2O＋O2↑催化剂实验用品化学反应速率影响因素【思考与讨论】

下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？(1)向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。(2)把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。(3)做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。(4)铁在空气中和