化學：221《化學反應的快慢》課件(魯科版必修2)

1、魯科版普通高中課程標準實驗教科書魯科版普通高中課程標準實驗教科書 化學化學2（必修）（必修）第二章第二章第二節(jié)第二節(jié) 化學反應的快慢和限度化學反應的快慢和限度(1)(1)化學反應的快慢化學反應的快慢 在化學實驗和日常生活中，我們經常在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到這樣的現象：觀察到這樣的現象： 有的化學反應進行得快，有的化學反有的化學反應進行得快，有的化學反應進行得慢。應進行得慢。但溶洞景觀的形成要經過成百上千但溶洞景觀的形成要經過成百上千 年的緩慢變化，反應年的緩慢變化，反應速率太慢了！速率太慢了！這些化學變化有何差異？這些化學變化有何差異？爆炸爆炸牛奶腐壞牛奶腐壞鐵棒生銹鐵棒生銹溶洞

2、形成溶洞形成很快很快 較快較快較慢較慢很慢很慢 為什么有的化學反應能瞬間完為什么有的化學反應能瞬間完成，有的需千百萬年才完成？怎成，有的需千百萬年才完成？怎樣比較和判斷反應的快慢？樣比較和判斷反應的快慢？ 請思考請思考：冒氣泡快慢冒氣泡快慢 顏色變化顏色變化 固體量減少固體量減少 渾濁程度渾濁程度 溫度變化等溫度變化等 表觀描述：根據化學反應伴隨的現象判斷。表觀描述：根據化學反應伴隨的現象判斷。那如何從本質上描述化學反應的快慢那如何從本質上描述化學反應的快慢？1、化學反應速率、化學反應速率單位單位: mol/(Lmin) 或或mol/(Ls) 或或molL1min1 用單位時間內反應物濃度或生

3、成物用單位時間內反應物濃度或生成物濃度濃度的變化量來表示的變化量來表示一、化學反應的快慢一、化學反應的快慢（1）含義：描述化學反應快慢的物理量）含義：描述化學反應快慢的物理量（2）表示方法：）表示方法： 在物理學上物體的運動快慢用運動速率表示，那么在物理學上物體的運動快慢用運動速率表示，那么 運動速率的表示方法及其含義是什么？運動速率的表示方法及其含義是什么？公式：公式： v = = (v只為正值只為正值) c tnVt練習練習1：在一個容積固定的密閉容器中，發(fā)生反在一個容積固定的密閉容器中，發(fā)生反應應2 SO2 + O2 =2 SO3 ，2min的時間內測得的時間內測得SO2的濃度由的濃度由

4、2mol/L變?yōu)樽優(yōu)?.8mol/L.問題問題1：若用若用SO2的濃度變化來表示此反應速率是多少？的濃度變化來表示此反應速率是多少？ 若用若用O2來表示呢來表示呢?問題問題2：此反應的同一種速率用不同物質表示為什么數值此反應的同一種速率用不同物質表示為什么數值不同？數值上有何規(guī)律？不同？數值上有何規(guī)律？化學反應速率為某一段時間內的平均速率，非化學反應速率為某一段時間內的平均速率，非 瞬時速率瞬時速率不能用固體或純液體的濃度變化來表示速率。不能用固體或純液體的濃度變化來表示速率。 （因固體或純液體的濃度為常數）（因固體或純液體的濃度為常數）練習練習2: A(g)+3B(g)=2C(g)+3D(g

5、)在四種情況下的反在四種情況下的反應速率別為應速率別為 v(A)=0.1molL1S1 v(B)=0.9molL1min1 v(C)=0.4molL1S1 v(D)=0.45molL1S1 ,按照由快到慢排列順序。按照由快到慢排列順序。比較同一反應在不同條件下的快慢，應先轉化為比較同一反應在不同條件下的快慢，應先轉化為 同一物質且單位要一致。同一物質且單位要一致。(兩統一兩統一)同一個反應，在同一時間內速率可用不同的物質同一個反應，在同一時間內速率可用不同的物質來表示，其數值可能不同，但表示的快慢是相同的，來表示，其數值可能不同，但表示的快慢是相同的，各物質的速率之比等于化學計量數之比。各物質

6、的速率之比等于化學計量數之比?！纠}【例題2】反應反應A + 3B = 2C + 2D在四種不同情況在四種不同情況下的反應速率分別為下的反應速率分別為VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 則該反應在不同條件下速率快慢順序是則該反應在不同條件下速率快慢順序是 = 結論結論:在同一反應中，反應速率的大小不能單純在同一反應中，反應速率的大小不能單純地看數值大小，應化作地看數值大小，應化作相同的物質相同的物質并統一單位并統一單位進行比較（或結合計量數來比較）。進行比較（或結合計量數來比較）。比

7、較反應速率的大小比較反應速率的大小例、反應例、反應N23H22NH3在在2L的密閉容器中發(fā)生，的密閉容器中發(fā)生，反應開始時充入反應開始時充入N2 的物質的量為的物質的量為4mol,，H2的物質的的物質的量量10mol，2min末測得末測得N2的濃變?yōu)榈臐庾優(yōu)?.8mol/L，求，求2min內內(NH3)、 (N2)、 (H2)及及2min末容器中末容器中NH3的濃度。的濃度。（3）有關化學反應速率的計算）有關化學反應速率的計算“三行式三行式”計算法計算法N2 3H2 2NH3起始起始(mol/L)轉化轉化(mol/L)某時刻某時刻(mol/L)2501.80.20.60.44.40.4(N2)

8、=0.2mol/L2min=0.1molL1min1(H2)=0.6mol/L2min=0.3molL1min1=0.2molL1min1(NH3)=0.4mol/L2min還有其他的解法嗎？還有其他的解法嗎？依據：速率之比依據：速率之比=系數之比系數之比小結：小結：1、化學反應速率及其表示方法：、化學反應速率及其表示方法：(B ) Ct2、有關化學反應速率的計算、有關化學反應速率的計算A、據公式計算、據公式計算B、據關系式計算、據關系式計算=轉化量之比轉化量之比檢查練習檢查練習:在某溫度下在某溫度下,濃度都是濃度都是1mol/L的的兩種氣體兩種氣體X2和和Y2,在密閉容器中在密閉容器中反應生

9、成反應生成氣體氣體Z,反應后測反應后測X2的濃度為的濃度為0.4mol/L, Y2的濃度為的濃度為0.8mol/L,生成的生成的Z的濃度為的濃度為0.4mol/L,則該反應式方程式為則該反應式方程式為A. X2+3Y2 2ZB. 2X2+Y2 2ZC. 3X2+Y2 2ZD. X2+3Y2 2ZD1 1、可逆反應、可逆反應A A（g g）+ B+ B（g g）= C= C（g g）+ D+ D（g g） ，在四種不同情況下的反應速率如下，其中反應進行在四種不同情況下的反應速率如下，其中反應進行得最快的是（得最快的是（ ） A. V A. V（A A） = 0.15mol/= 0.15mol/（

10、LminLmin） B. V B. V（B B） = 0.5 mol/= 0.5 mol/（LminLmin） C. VC. V（C C） = 0.4 mol/= 0.4 mol/（LminLmin） D. VD. V（D D） = 0.01 mol/= 0.01 mol/（LsLs） 2 2、在在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：的密閉容器中，發(fā)生下列反應： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。 若最初加入的若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10s A 的平的平均反應速率為均反應速率為0.12mol/（Ls），則），則10s時，容器中時，容器中B的物質的量為的物質的

11、量為 。 3.2mol3.根據下圖回答：根據下圖回答：1、反應物是、反應物是_.2、2min內內A的平均速率的平均速率是是_3、寫出化學方程式、寫出化學方程式A、B2.5mol/(Ls)5A + 4B 4C 4. 將等物質的量的將等物質的量的A 、 B混合于混合于2L密閉容器中，發(fā)密閉容器中，發(fā)生下列反應：生下列反應：3 A（g）+B（g）= x C（g）+2 D（g），），4min后測得后測得C（D）=0.5mol/L，C(A):C(B)=3:5，C的平均反應速率為的平均反應速率為0.125mol/(L min)，求：，求：(1)此時此時A的物質的量濃度的物質的量濃度? (2)B的平均反應速

12、率的平均反應速率?(3)x的值是多少的值是多少?D練習練習:在在2A + B 3C + 4D的反應中，下列表示的反應中，下列表示該反應速率最大的是該反應速率最大的是( ) A.VA =0.5mol / (L.min) B.VB =0.3mol / (L.min) C.VC =0.8mol / (L.min) D.VD = 0.6mol / (L.S) 單位要單位要一樣一樣、換算成用同種物質來表示換算成用同種物質來表示D1 1、可逆反應、可逆反應A A（g g）+ B+ B（g g）= C= C（g g）+ D+ D（g g） ，在四種不同情況下的反應速率如下，其中反應進行在四種不同情況下的反應

13、速率如下，其中反應進行得最快的是（得最快的是（ ） A. V A. V（A A） = 0.15mol/= 0.15mol/（LminLmin） B. V B. V（B B） = 0.5 mol/= 0.5 mol/（LminLmin） C. VC. V（C C） = 0.4 mol/= 0.4 mol/（LminLmin） D. VD. V（D D） = 0.01 mol/= 0.01 mol/（LsLs） 2 2、在在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：的密閉容器中，發(fā)生下列反應： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。 若最初加入的若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前1

14、0s A 的平的平均反應速率為均反應速率為0.12mol/（Ls），則），則10s時，容器中時，容器中B的物質的量為的物質的量為 。 3.2mol3.根據下圖回答：根據下圖回答：1、反應物是、反應物是_.2、2min內內A的平均速率的平均速率是是_3、寫出化學方程式、寫出化學方程式A、B2.5mol/(Ls)5A + 4B 4C 4. 將等物質的量的將等物質的量的A 、 B混合于混合于2L密閉容器中，發(fā)密閉容器中，發(fā)生下列反應：生下列反應：3 A（g）+B（g）= x C（g）+2 D（g），），4min后測得后測得C（D）=0.5mol/L，C(A):C(B)=3:5，C的平均反應速率為的平

15、均反應速率為0.125mol/(L min)，求：，求：(1)此時此時A的物質的量濃度的物質的量濃度? (2)B的平均反應速率的平均反應速率?(3)x的值是多少的值是多少? 不同濃度的稀硫酸與鋅反應的實不同濃度的稀硫酸與鋅反應的實驗，你準備如何比較反應速率的快驗，你準備如何比較反應速率的快慢？慢？二、化學反應速率的實驗測定二、化學反應速率的實驗測定觀察產生氣泡的快、慢；觀察產生氣泡的快、慢；觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、少；觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、少；用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低定性描述定性描述定量描述定量描述定量描述定量描述測定氣體的體積

16、或體系的壓強測定氣體的體積或體系的壓強測定物質的物質的量的變化測定物質的物質的量的變化測定物質或離子的濃度變化測定物質或離子的濃度變化測定體系的溫度或測定反應的熱量變化測定體系的溫度或測定反應的熱量變化定量描述定量描述 測定方法有測定方法有 、直接觀察某些性質（如釋放出氣體的、直接觀察某些性質（如釋放出氣體的體積和體系壓強）；體積和體系壓強）； 、科學儀器測定（如顏色的深淺、光的、科學儀器測定（如顏色的深淺、光的吸收和發(fā)射、導電能力等）；吸收和發(fā)射、導電能力等）； 、溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質、溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測濃度間的正比關系來跟蹤反應

17、的過程和測量反應速率。量反應速率。二、化學反應速率的實驗測定二、化學反應速率的實驗測定演示數字化測定反應速率實驗演示數字化測定反應速率實驗 如圖裝置，在錐形瓶如圖裝置，在錐形瓶內各盛有內各盛有2g2g鋅粒（顆粒大鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過小基本相同），然后通過分液漏斗分別加入分液漏斗分別加入40mL 40mL 1mol/L1mol/L和和40mL 4mL/L40mL 4mL/L的硫的硫酸，比較二者收集酸，比較二者收集10mLH10mLH2 2所用的時間。所用的時間。二、化學反應速率的實驗測定二、化學反應速率的實驗測定1、如何檢查該裝置的氣密性、如何檢查該裝置的氣密性?思考交流思考交流2

18、、如果沒有注射器，用什么、如果沒有注射器，用什么來代替？來代替？3、你還能根據反應速率相關的哪些變化來測、你還能根據反應速率相關的哪些變化來測定該反應的反應速率定該反應的反應速率?測量氫氣體積方法有哪些測量氫氣體積方法有哪些? ?學生改進實驗步驟：學生改進實驗步驟：1 1、連接實驗裝置、連接實驗裝置2 2、檢查裝置的氣密性、檢查裝置的氣密性3 3、先向兩支試管中加入約、先向兩支試管中加入約2 2厘米的厘米的鎂條鎂條，然后再向，然后再向試管中加入稀硫酸與試管中加入稀硫酸與鎂條鎂條反應反應4 4、觀察收集、觀察收集10mLH10mLH2 2所用的時間所用的時間 化學反應速率的實驗測定化學反應速率的

19、實驗測定記錄填表加入試劑加入試劑反應時間反應時間(min)(min)反應速率反應速率(mL/min)(mL/min)1mol/LH1mol/LH2 2SOSO4 44mol/LH4mol/LH2 2SOSO4 4結論結論：鎂條鎂條跟硫酸反應產生氣泡，收集跟硫酸反應產生氣泡，收集10 mL10 mL氣體。濃度大氣體。濃度大的硫酸所用的時間比稀硫酸所用的時間短的硫酸所用的時間比稀硫酸所用的時間短實驗數據實驗數據：實驗現象實驗現象：4mol/L4mol/L的硫酸與鎂反應比的硫酸與鎂反應比1mol/L1mol/L的硫酸的硫酸與與鎂鎂反應快。反應快。 測量化學反應速率的常見方法測量化學反應速率的常見方法

20、1 1、量氣法、量氣法2 2、比色法、比色法3 3、電導法、電導法4 4、激光技術法、激光技術法1 1、化學反應速率的含義及表示方法、化學反應速率的含義及表示方法2 2、化學反應速率的實驗測定化學反應速率的實驗測定2.人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄?？人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄?？冰箱能提供較低的溫度，冰箱能提供較低的溫度，溫度越低，食物腐敗變質的速率越慢。溫度越低，食物腐敗變質的速率越慢。3.實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混勻后再進行反應。原因是什么？研細，并混勻后再進行反應。原因是什么？能增大反應物的接觸面積，使反應速率加快能增大反應物

21、的接觸面積，使反應速率加快1、為什么金屬鉀與水反應比鈉更劇烈？、為什么金屬鉀與水反應比鈉更劇烈？鉀的失電子能力比鈉強鉀的失電子能力比鈉強性質不同性質不同2.影響影響化學反應速率的化學反應速率的因素因素發(fā)現問題發(fā)現問題配成溶液，能增大反應速率。配成溶液，能增大反應速率。增大反應物濃度，能增大反應速率。增大反應物濃度，能增大反應速率。4.實驗室硫在純氧中燃燒比在空氣中燃燒更加實驗室硫在純氧中燃燒比在空氣中燃燒更加劇烈，為什么？劇烈，為什么？5.實驗室用氯酸鉀制氧氣使用二氧化錳反應快？實驗室用氯酸鉀制氧氣使用二氧化錳反應快？使用催化劑，能顯著增大反應速率。使用催化劑，能顯著增大反應速率。6.實驗室進

22、行化學反應時，通常把一些固體實驗室進行化學反應時，通常把一些固體物質溶于水配成溶液再進行反應。原因是什么？物質溶于水配成溶液再進行反應。原因是什么？影響影響化學反應速率的化學反應速率的因素因素不同化學反應不同化學反應的速率的速率反應物本身性質反應物本身性質（內因）（內因）同一化學反應同一化學反應的速率的速率外界條件外界條件（外因）（外因）？影響化學反應速影響化學反應速率的外界率的外界因素因素顆粒大小濃度溫度催化劑等活動探究：課本活動探究：課本41頁頁認識化學反應的快慢認識化學反應的快慢1）濃度對反應速率的影響）濃度對反應速率的影響實驗實驗：硫代硫酸鈉與不同濃度的鹽酸反應硫代硫酸鈉與不同濃度的鹽

23、酸反應快慢的比較快慢的比較實驗內容：實驗內容：取兩支試管，分別加入等體取兩支試管，分別加入等體積的積的0.05mol/L和和0.1mol/L的鹽酸。向的鹽酸。向2支試管中同時加入等體積等濃度的硫代支試管中同時加入等體積等濃度的硫代硫酸鈉溶液，觀察產生沉淀的快慢。硫酸鈉溶液，觀察產生沉淀的快慢。當其他條件不變時當其他條件不變時 反應速率反應速率增大增大增大反應增大反應物濃度物濃度減小反應減小反應物濃度物濃度反應速率反應速率減小減小結論：結論：注意：注意：固體或純液體量的改變不影響化學反應速率。固體或純液體量的改變不影響化學反應速率。？合成氨反應增大合成氨反應增大NH3的濃度對速率有何影響？的濃度

24、對速率有何影響？2）溫度對反應速率的影響）溫度對反應速率的影響實驗實驗2：等濃度的硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸在不等濃度的硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸在不同溫度下的反應快慢比較同溫度下的反應快慢比較結論：結論：當其他條件不變時當其他條件不變時 升高溫度升高溫度降低溫度降低溫度反應速率反應速率增大增大反應速率反應速率減小減小注意：注意：同一反應溫度每升高同一反應溫度每升高10，反應速，反應速率通常增大到原來的率通常增大到原來的24倍。倍。3）催化劑對反應速率的影響）催化劑對反應速率的影響實驗實驗3 3：取取3 3支試管支試管, ,各加入各加入3mL3%3mL3%的過氧化氫溶液的過氧化氫溶液, ,往其往其中中

25、1 1支試管中加入少量支試管中加入少量二氧化錳二氧化錳粉末，另一支加粉末，另一支加FeCl3 現現 象象 結結 論論不加其它試劑不加其它試劑加入加入FeCl3加入加入MnO2有極少量氣泡產生有極少量氣泡產生反應緩慢反應緩慢放出氣泡速率加快放出氣泡速率加快MnO2能加快反能加快反應速率且效果應速率且效果比比FeCl3更明顯更明顯放出氣泡速率更快放出氣泡速率更快FeCl3能加快能加快反應速率反應速率化學反應方程式為：化學反應方程式為：2H2O2= 2H2O + O2有的催化劑能加快化學反應的速率，叫正催化有的催化劑能加快化學反應的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學反應速率，叫負催化劑。劑；有的

26、催化劑能減慢化學反應速率，叫負催化劑。在實踐中，如沒有特殊說明，都是指在實踐中，如沒有特殊說明，都是指正催化劑正催化劑。4 4）固體接觸面積對反應速率的影響）固體接觸面積對反應速率的影響結論：結論：當其他條件不變時當其他條件不變時 使用催化劑可以加快化學反應速率使用催化劑可以加快化學反應速率注意：注意：催化劑的定義催化劑的定義 質量質量和和化學化學性質性質結論：結論：當其他條件不變時當其他條件不變時 減小固體的顆粒大?。ㄈ缪心コ煞勰p小固體的顆粒大?。ㄈ缪心コ煞勰┛梢约涌旆磻俾士梢约涌旆磻俾首⒁猓鹤⒁猓?固體物質是通過改變固體物質是通過改變接觸面積接觸面積來改來改變反應速率而不是通過變

27、反應速率而不是通過量量的改變。的改變。 對氣體物質參加的反應，壓強的改變對反對氣體物質參加的反應，壓強的改變對反 應速率有影響嗎？應速率有影響嗎？ 若沒有氣體參加呢？若沒有氣體參加呢？想一想？想一想？有氣體參加的反應有氣體參加的反應：增大壓強增大壓強,化學反應速率加快?；瘜W反應速率加快。 減小壓強減小壓強,化學反應速率減慢?；瘜W反應速率減慢。沒有氣體參加的反應沒有氣體參加的反應，改變壓強對反應速率沒有影響。改變壓強對反應速率沒有影響。分析：分析： 一定溫度一定物質的量的一定溫度一定物質的量的氣體氣體，壓強越，壓強越大大 越小。所以加壓使越小。所以加壓使 增大，故增大，故 加快速率。加快速率。 結論：結論：當其他條件不變時當其他條件不變時 5 5）壓強對反應速率的影