化學(xué)必修2課件：2-3-1化學(xué)反應(yīng)速率

1、第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率和限度化學(xué)反應(yīng)速率和限度(第一課時第一課時)化學(xué)反應(yīng)與能量 在化學(xué)實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察在化學(xué)實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：到這樣的現(xiàn)象： 有的化學(xué)反應(yīng)進行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進有的化學(xué)反應(yīng)進行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進行得慢。行得慢。思考思考：請同學(xué)舉出一些例子。請同學(xué)舉出一些例子。爆炸爆炸牛奶腐壞牛奶腐壞鐵橋生銹鐵橋生銹溶洞形成溶洞形成很快很快 較快較快較慢較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 分解需要幾百年。分解需要幾百年。 汽車尾氣汽車尾氣NONO、COCO反應(yīng)能生成反應(yīng)能生成N N2 2、COCO2 2，但汽

2、，但汽 車尾氣中仍有車尾氣中仍有NONO、COCO排放，因為反應(yīng)太慢了排放，因為反應(yīng)太慢了新概念新概念不同的化學(xué)反應(yīng)進行的快慢千差萬別，快不同的化學(xué)反應(yīng)進行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，我們以上的判斷方法和慢是相對而言的，我們以上的判斷方法都是都是定性定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中，往往需要究和實際應(yīng)用中，往往需要定量定量地描述一地描述一個反應(yīng)的快慢。個反應(yīng)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：我們學(xué)過物理都知道：例如：我們學(xué)過物理都知道： （1 1）光的傳播速度是很快的；）光的傳播速度是很快

3、的； （2 2）光在空氣中的傳播速度是）光在空氣中的傳播速度是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斷一個化學(xué)反應(yīng)的速率呢？地判斷一個化學(xué)反應(yīng)的速率呢？學(xué)科連接學(xué)科連接在物理中我們是如何定量地判斷一個物體在物理中我們是如何定量地判斷一個物體移動速度快慢的？移動速度快慢的？用速度來描述：單位時間內(nèi)物體移動的距離用速度來描述：單位時間內(nèi)物體移動的距離的大小的大小v vs st t單位時間內(nèi)單位時間內(nèi)2 2、數(shù)學(xué)表達式為：、數(shù)學(xué)表達式為：3、單位：、單位： v (B) =t t_ C (B)mol/(LS

4、) 或或 mol/(Lmin)一、化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率1 1、定義、定義: :反應(yīng)物濃度的減少量反應(yīng)物濃度的減少量或或生成物濃度的增加量生成物濃度的增加量.注：不能用注：不能用固體固體物質(zhì)或物質(zhì)或純液體純液體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。來表示化學(xué)反應(yīng)速率。 例題例題1： 在某一反應(yīng)里在某一反應(yīng)里, ,反應(yīng)物反應(yīng)物A A的濃度在的濃度在10s10s內(nèi)內(nèi)從從4.0 mol/L4.0 mol/L變成變成1.0 mol/L,1.0 mol/L,在這在這10s10s內(nèi)的內(nèi)的A A物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少? ?解: :v (A) = c (A) t(4.0 1.0 )mol/L10

5、s=0.3 mol/(L.S)=結(jié)論結(jié)論1、 化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率平均速率而不是瞬時速率而不是瞬時速率。例題例題2在一定的條件下在一定的條件下2L2L的容器中發(fā)生某的容器中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng), ,已知反應(yīng)前已知反應(yīng)前B B物質(zhì)的物質(zhì)的量物質(zhì)的物質(zhì)的量為為4moL,2min4moL,2min后后B B物質(zhì)的物質(zhì)的量變?yōu)槲镔|(zhì)的物質(zhì)的量變?yōu)?moL,8moL,在這在這2min2min內(nèi)內(nèi)B B物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少是多少? ?解: :v (B) = c (B) t8moL/ 2L - 4 moL/ 2L 2min=1.0 mol/(L.min)=結(jié)論2 2:

6、:v (B) = n (B) tV V容器容器【典例 2】將 10mol A 和 5mol B 放入容積為 10 L 的密閉容器中，某溫度下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)B(g)=2C(g)，在 2s末，測得 A 的物質(zhì)的量為 4mol，則在 2s 內(nèi)， A，B,C 的反應(yīng)速率分別為_。結(jié)論結(jié)論3、同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的速率之比等于化、同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。學(xué)計量數(shù)之比。結(jié)論結(jié)論4、同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的變化的濃度之比、同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的變化的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。等于化學(xué)計量數(shù)之比。例例3、 在一密閉容器中裝有在一密閉容器中裝有N2和和H2，反應(yīng)開始時，反應(yīng)開始時，N2的

7、濃度為的濃度為2mol/L；H2的濃度為的濃度為5mol/L；反應(yīng)開始；反應(yīng)開始2min時，測得容器中時，測得容器中N2的濃度為的濃度為1.8mol/L，求這，求這2min內(nèi)內(nèi)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起始濃度（起始濃度（mol/L）：）： 2 5 02min后濃度后濃度(mol/L): 1.8變化濃度變化濃度(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高溫高壓催化劑4.4

8、0.4 0.6 0.41、下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A 化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加B化學(xué)反應(yīng)速率為“0.8 mol/(Ls)”所表示的意思是： 時間為 1 s 時，某物質(zhì)的濃度為 0.8 molL1C 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進行得快慢D對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯【答案】【答案】C 2、在反應(yīng)、在反應(yīng)mAnBpC中，已知中，已知A的反應(yīng)的反應(yīng)速率為速率為0.5mol/(L s)，B的反應(yīng)速率為的反應(yīng)速率為1mol/(L s)，C的反應(yīng)速率為的反應(yīng)速率為1. 5mol/(L s)則該反應(yīng)的化學(xué)方

9、程式為：則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：A 2B = 3C3、在 2AB=3C4D 反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是()Av(A)0.5molL1s1Bv(B)0.3molL1s1Cv(C)0.8molL1s1Dv(D)1molL1s1答案：答案：B 比較反應(yīng)的快慢比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一個反應(yīng)應(yīng)取同一個反應(yīng)的同一參照物的同一參照物1 1、在、在2L2L容器中發(fā)生反應(yīng)：容器中發(fā)生反應(yīng)：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、已知反應(yīng)、已知反應(yīng)4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 20 0在在2L2L容器中發(fā)容器中發(fā)生反應(yīng)，開始時充入生反應(yīng)，開始時充入2molNH2molNH3 3和和3molO3molO2 2反應(yīng)反應(yīng)5s5s后，后，已知已知NONO為為0.5mol0.5mol，求，求v v( (NHNH3)3)， v v( (O O2)2)， v v( (H H2 2O O).). 一輛汽車行駛速率的決定因素是什么？影響因素是什么？ 決定因素是：汽車的性能（如功率等） 影響因素： 天氣 路況 燃料質(zhì)量 司機的駕駛水平和經(jīng)驗思考思考:比較下列每組化學(xué)反應(yīng)的速率，并分

11、析引起速率不同的可能原因：4. 夏天米飯變質(zhì) 冬天米飯變質(zhì)1. Mg + HCl Al + HCl2. Mg +HCl Mg +HAc3. 硫在空氣中燃燒硫在空氣中燃燒 硫在氧氣中燃燒硫在氧氣中燃燒 討論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素有哪些？討論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素有哪些？我們本節(jié)課重點探究的內(nèi)容我們本節(jié)課重點探究的內(nèi)容在化學(xué)反應(yīng)中通過觀察哪些現(xiàn)象可以相對在化學(xué)反應(yīng)中通過觀察哪些現(xiàn)象可以相對的比較出反應(yīng)進行的快與慢的比較出反應(yīng)進行的快與慢? ?反應(yīng)物消失的快慢或生成物出現(xiàn)的快慢反應(yīng)物消失的快慢或生成物出現(xiàn)的快慢氣泡逸出的快慢氣泡逸出的快慢 渾濁出現(xiàn)的快慢渾濁出現(xiàn)的快慢 顏色變化的快慢等知

12、識重溫mol/L)mol/L)1.1.請寫出的請寫出的分解反應(yīng)方程式分解反應(yīng)方程式. .2.2.怎樣檢驗產(chǎn)生的氣體怎樣檢驗產(chǎn)生的氣體? ?3.3.通過觀察什么現(xiàn)象來判斷該反應(yīng)進行的快慢通過觀察什么現(xiàn)象來判斷該反應(yīng)進行的快慢? ?4.4.根據(jù)上述提供的實驗用品請設(shè)計出哪些條件怎根據(jù)上述提供的實驗用品請設(shè)計出哪些條件怎 樣影響該化學(xué)反應(yīng)速率的實驗方案樣影響該化學(xué)反應(yīng)速率的實驗方案 探究實驗探究實驗1 1 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響Amol/L,2滴滴)mL)(冷水冷水)Bmol/L,2滴滴)mL)( (熱水熱水) )討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實驗實驗25現(xiàn)象

13、現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論熱水中熱水中常溫常溫冷水中冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴帶火星火柴 復(fù)燃復(fù)燃升高溫度，升高溫度，反應(yīng)速率增大反應(yīng)速率增大有氣泡冒出有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，降低溫度，反應(yīng)速率減小反應(yīng)速率減小2H2O2 = 2H2O +O2 探究實驗探究實驗2 2 不同催化劑對反應(yīng)速率的影響不同催化劑對反應(yīng)速率的影響ABmL)mol/L,2滴滴)mL)mL)C不加入不加入實驗實驗26現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他試劑試劑氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出，較慢有氣泡冒出，較慢M

14、nO2能加快反能加快反應(yīng)速率應(yīng)速率FeCl3能加快反能加快反應(yīng)速率應(yīng)速率無催化劑無催化劑反應(yīng)較慢反應(yīng)較慢討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 探究實驗探究實驗3 3 濃度對反應(yīng)速率的影響濃度對反應(yīng)速率的影響mol/L,2滴滴)mL)Amol/L,2滴滴)mL) ( mL)B現(xiàn)象結(jié)論原溶液稀溶液濃度對反應(yīng)速率的影響化學(xué)反應(yīng)速率較快化學(xué)反應(yīng)速率快氣泡冒出快氣泡冒出較快二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：(1)內(nèi)因：內(nèi)因：對于同一化學(xué)反應(yīng)，外界條件不同反應(yīng)速率不同。對于同一化學(xué)反應(yīng)，外界條件不同反應(yīng)速率不同。其中重要的外界條件為其中重要的外界條件為: :參加反應(yīng)的

15、參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素。要因素。濃度、溫度、壓強、催化劑濃度、溫度、壓強、催化劑, ,以及固體反應(yīng)物表以及固體反應(yīng)物表面積的大小、溶劑、光、電磁波、激光、超聲波面積的大小、溶劑、光、電磁波、激光、超聲波等都會影響化學(xué)反應(yīng)的速率等。等都會影響化學(xué)反應(yīng)的速率等。(2)(2)外因外因：影響反應(yīng)速率的因素（外因）：影響反應(yīng)速率的因素（外因）：（1）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率（2）催化劑：加入催化劑能）催化劑：加入催化劑能改變（增大或減?。└淖儯ㄔ龃蠡驕p?。?反應(yīng)速率，自身不發(fā)生改變。反應(yīng)速率，自身不發(fā)生改變。（3

16、）固體的表面積：增大固體的接觸面積，能增）固體的表面積：增大固體的接觸面積，能增大反應(yīng)速率大反應(yīng)速率（4）反應(yīng)物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應(yīng)速率快）反應(yīng)物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應(yīng)速率快（5）濃度：增大（）濃度：增大（氣體或液體氣體或液體）濃度，增大反應(yīng)）濃度，增大反應(yīng) 速率速率（6）壓強：對于有氣體參加的反應(yīng)，增大）壓強：對于有氣體參加的反應(yīng)，增大氣體氣體的的壓強，相當于增大濃度，故增大反應(yīng)速率壓強，相當于增大濃度，故增大反應(yīng)速率自學(xué)自學(xué)P49 神奇的催化劑神奇的催化劑催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，而自身的催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，而自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生組成、化學(xué)性質(zhì)

17、和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化，具有高度的選擇性（或?qū)Ｒ恍裕┳兓哂懈叨鹊倪x擇性（或?qū)Ｒ恍裕┚毩?xí)練習(xí)1下列變化過程中如果加快化學(xué)反應(yīng)速率下列變化過程中如果加快化學(xué)反應(yīng)速率,對環(huán)境對環(huán)境保護有利的是保護有利的是( ) A橡膠的老化橡膠的老化 B白色垃圾塑料的分解白色垃圾塑料的分解 C事物腐敗事物腐敗 D鋼鐵的腐蝕鋼鐵的腐蝕B練習(xí)2決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是( )溫度溫度 壓強壓強 催化劑催化劑 濃度濃度 反應(yīng)反應(yīng)物本身的性質(zhì)物本身的性質(zhì)A BC D B練習(xí)練習(xí)3用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,下列措施不下列措施不能使氫氣產(chǎn)生速率加快的是能使氫

18、氣產(chǎn)生速率加快的是( ) A加熱加熱 B改用改用98%濃硫酸濃硫酸 C增加稀硫酸的體積增加稀硫酸的體積 D不用鐵片改用鐵粉不用鐵片改用鐵粉BC答案：答案：C 5、下列措施對增大化學(xué)反應(yīng)速率明顯有效的是()ANa 與水反應(yīng)時增大水的用量BFe 與硫酸反應(yīng)制取 H2時，選用濃硫酸C兩支試管中分別加入相同濃度的過氧化氫，其中一支試管中再加入二氧化錳制取 O2DAl 在氧氣中燃燒生成 Al2O3，將鋁片改成鋁粉【答案】【答案】CD 答案：答案：A 【典例 5】(2012試題調(diào)研)把鎂條投入盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生 H2的速率如圖所示，在下列因素中，影響反應(yīng)速率的因素是()鹽酸的濃度鹽酸的濃度鎂條的面積鎂條的面積溶液的溫度溶液的溫度Cl的濃度的濃度 A B C D【答案】【答案】C 5在下列事實中，什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)的速率？