高中化學化學反應速率

1、學習必備歡迎下載第二章化學平衡第一節(jié)化學反應速率學習目標1: 了解化學反應速率的概念和表示方法。2: 了解決定化學反應速率的主要因素是反應物本身的性質(zhì)；了解濃度對化學反應速率的影 響。3: 了解改變化學反應速率的意義4,學會化學反應速率計算的方法5:正確認識濃度、壓強、溫度、催化劑等因素對化學反應速率的影響。重點化學反應速率的概念，表示方法。難點：外界條件對化學反應速度的影響教學過程：1:師生共同回顧以下兩個實驗：（1） Na、K分別和水反應的對比實驗；（2） Mg、Al分別和同濃度同體積鹽酸反應的對比實驗。2.:提出問題討論：（1）怎樣判斷反應的快慢？ （ 2）通過對實驗現(xiàn)象的觀察你能否判斷

2、出 一個反應比另一個反應快多少嗎？【明確】1.為了定量的描述化學反應的快慢，我們需要一個能定量描述化學反應快慢的量。2.化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的量?；瘜W反應速率的表示方法【討論】在物理上用單位時間內(nèi)物體運動的距離來表示物體運動的快慢，那么在化學上怎樣定量的表示化學反應進行得快慢呢？ 一、化學反應速率1 .定義：用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。若濃度用物質(zhì)的量（C）來表示，單位為：mol/L,時間用t來表示，單位為：秒（s）或分（min）或小時（h）來表示，則化學反應速率的數(shù)學表達式為：V = AC/ t單位是：mol/ （L s）或 mol/ （L m

3、in） 或 mol/ （ L h）化學反應速率是用單位時間內(nèi)反應物或生成物的量變化來表示，通常用單位時間內(nèi)反應物濃 度的減小或生成物濃度的增加來表示，其數(shù)學表達式可表示為【例題】在2L的密閉容器中，加入 1mol和3mol的H2和N2,發(fā)生N2 + 3H2三i 2NH3在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3,求該反應的化學反應速率。0.40.4貝U VN2=0.2/2 X 2=0.05 mol/ ( L s)VH2=0.6/2 X 2=0.15 mol/ ( L s)解：N2 + 3H2 、 2NH3起始量(mol):1302s末量(mol)：1-0.23-0.6變化量(mol):0.

4、20.6VNH3=0.4/2 X 2=0.1 mol/ (L s)【明確】理解化學反應速率的表示方法時應注意的幾個問題：2 .上述化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率。3 .無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學反應速率一般為正值。4 .對于同一個反應來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì) 都可以用來表示該反應的快慢。5 .在同一個反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于方程式中的系數(shù)比。即：VN2 : VH2 : VNH 3 =1 : 3 : 26 .對于在一個容器中的一般反應aA + bB = cC + dD來說有：Va : Vb : Vc : Vd = a

5、Ca : aCb : aCc : aCd =：: nc : aRd=a : b ： c ： d7 .用化學反應速率來比較不同反應進行得快慢或同一反應在不同條件下反應的快慢時，應選擇同一物質(zhì)來比較。例如：可逆反應A (g) + B (g)C (g) + D (g),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()A. V A=0.15mol/L min B. V b=0.6 mol/L min C. V c=0.4 mol/Lmin D.V d=0.01 mol/L s對化學反應速率要注意以下幾個問題：1 、物質(zhì)濃度是物質(zhì)的量濃度以mol/L為單位，時間單位通?？捎胹、min、h表示，

6、因此反應速率的與常見單位一般為mol/(l - s)、mol/(l - mon)或mol/(l - h)。2 、化學反應速率可用反應體系中一種反應物或生成物濃度的變化來表示，一般是以最 容易測定的一種物質(zhì)表示之，且應標明是什么物質(zhì)的反應速率。3 、用不同的物質(zhì)表示同一時間的反應速率時其數(shù)值可能不同，但表達的意義是相同的，各物質(zhì)表示的反應速率的數(shù)值有相互關(guān)系，彼此可以根據(jù)化學方程式中的各化學計量數(shù)進行換算：對于反應 mA(g)+nB(g) = pc(g)+qD(g)來說，貝U有 VA =VB =VC =VD。 m n p q4 、一般說在反應過程中都不是等速進行的，因此某一時間內(nèi)的反應速率實際上

7、是這一 段時間內(nèi)的平均速率。二、外界條件對化學反應速率的影響：(一)在其它條件不變的情況下，濃度對化學反應速率的影響【表征性抽象】當其它條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大反應的速率?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃蠓磻锏臐舛葧绊懛磻俾誓兀?明確)當增加反應物的濃度時，活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導致反應速率增大?！緦Y(jié)論的再理解】1.一個反應的速率主要取決于反應物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大2.對于可逆反應 aA +bB。cC + dD來說，正反應的速率只取決于 A、B兩種物質(zhì)的濃度，與C、D兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度，與A、B兩種物質(zhì)的濃

8、度關(guān)系不大。增加 A或B的濃度只可以使正反應的速率增大，不會 影響逆反應的速率。3.固體和純液體的濃度是一個常數(shù)，所以增加這些物質(zhì)的量，不會影響 反應的速率?！緫谩?.用飽和食鹽水代替水制乙快，以減緩太快的反應速率。2.制Fe (OH) 2時，通過降低 NaOH溶液的含氧量(給溶液加熱)來降低 Fe (OH) 2被 氧化的速率。(二)在其它條件不變的情況下，壓強對化學反應速率的影響【提出問題】壓強是怎樣對化學反應速率進行影響的？【收集事實】途徑：已有的實驗知識（提出以下幾個實驗）對比1.10ml、0.1mol/L的Na2s2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應的實驗。2. CaO固體與S

9、iO2固體在高溫下反應生成 CaSiO3。3. SO2與02在一密閉容器內(nèi)反應生成 SO3。（討論）給上述三個反應的容器加壓，三個反應的反應物的濃度是怎樣變化的？【事實的處理】列表比較編R反應物的狀態(tài)加壓后反應物濃度變化加壓后反應的速率變化123【表征性抽象】 對于有氣體參加的反應來說，當溫度一定時，增大體系的壓力，反應速率會加大?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃髩簭姇绊懹袣怏w參加的化學反應的速率？（明確）1.一定量氣體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說，如果氣體的壓強增大到原來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的一半，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍，即體系中各個物質(zhì)的濃度都增加，所以化學反應速

10、率增大。 相反，減小壓強，氣體的體積就擴大，濃度減小，因而反應速率減小。2.如果參加反應的物質(zhì)是固體、 液體或溶液時，由于改變壓強對它們的體積改變很小， 因而它們的濃度改變也很小，可以認為壓強與它們的反應速率無關(guān)。【結(jié)論的再理解】1.壓強對反應速率的影響是通過改變濃度而影響反應速率的。我們在分析壓強對反應速率的影響時，應最終落實到濃度上，將壓強問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。2.對于那些反應物和生成物都有氣體參加的可逆反應來說，增大體系的壓強，反應物和生成物的濃度都增加，所以，正反應的速率和逆反應的速率都增大。（三）在其它條件不變的情況下，溫度對化學反應速率的影響【提出問題】溫度是怎樣對化學反應速率進行影

11、響的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧過去已有的化學知識和所掌握的實驗事實。演示實驗10ml同濃度的Na2s2。3溶液分別在不同溫度下與 0.1摩/升的硫酸10毫升反應 的對比實驗復習回顧1. Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應情況的對比。2. Mg條分別與冷水和沸水的反應情況的對比?！緦嶒炇聦嵉奶幚怼?.化學用語化（寫方程式）1 1）Na2s2O3 + H2SO4 = W2SO4 + SO2 + S J + H2O或S2O32- + 2H+ = SO2 + S J + H2O2 2） Cu + 2H 2SO4 （濃）=CuSO4 +2 SO2 T+2 H2O （3 ） M

12、g +2H 2O = Mg （OH） 2 + 2H 2T2.表格化（1）同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與 0.1摩/升的硫酸10毫升反應的對比表編 號0.1mol/L 的Na2s2O30.1mol/L 的H2SO4反應溫度 （C）反應中出現(xiàn)渾濁的時間 （秒）110ml10ml冷水210ml10ml熱水(2) Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應情況對比表編RCu與濃硫酸在常溫條件下反應Cu與濃硫酸在加熱條件下反應12(3) Mg條分別與冷水和沸水的反應情況對比表編RMg條與冷水反應Mg條與熱水反應12【表征性抽象】在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學反應要加快。經(jīng)過實驗測定，溫

13、度每升高10C,反應速率通常要增大到原來的24倍?！驹硇猿橄蟆繛槭裁瓷邷囟葧狗磻俾始涌欤?明確)當反應物濃度一定時，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應物分子的能量增高，是活化 分子的百分比增大，因而活化分子數(shù)量增多，有效碰撞頻率增大，所以，反應速率加大?！緦Y(jié)論的再理解】 對于可逆反應來說， 升高體系的溫度，反應物和生成物中的活化分子數(shù) 都增加，所以，正反應的速率和逆反應的速率都增大?！緫谩?.在實驗室進行化學反應時，常常通過給反應物加熱來增大反應的速率。3 .合成氨工業(yè)中，是在 500 c的條件下進行反應，以加快反應進行的速度。4 .為防止食品變質(zhì)，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變

14、質(zhì)的速率。(四)催化劑對化學反應速率的影響【提出問題】催化劑是怎樣影響化學反應速率的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧已有知識(演示實驗)過氧化氫分解的對比實驗(復習回顧)用 KC1O3制氧氣的實驗【實驗事實的處理】1.寫化學方程式(1) 2H2O2 = 2H 2O + 02 T(2) 2KC10 3 = 2KCl +30 2 T2.列表對比(1)過氧化氫分解實驗的對比表編R無催化劑時的反應情況有催化劑時的反應情況12(2)用KC10 3制氧氣實驗的對比表編p無催化劑時的反應情況有催化劑時的反應情況12【表征性抽象】催化劑能加快化學反應速率?！驹硇猿橄蟆繛槭裁创呋瘎┠芗涌旎瘜W反應

15、速率？(明確)當溫度和反應物濃度一定時，使用催化劑可使反應途徑發(fā)生改變，從而降低了反應的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故化學反應速率加大?！緦Y(jié)論的再認識】1.催化劑改變化學反應速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不改變反應的結(jié)果。例：（1）在加熱條件下：2Cu + O2 = 2CuO2CuO +2 CH 3CH2OH = 2Cu +2 CH3CHO + 2H 2O（2）氮的氧化物破壞臭氧：NO + O3 = NO 2+ O2NO2 + O = NO + O22 .能加快反應速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學反應速率的催化劑叫負催化劑。3 .對可

16、逆反應而言，正催化劑使正、逆反應速率都加快，且加快的程度相同。相反，負催 化劑使正、逆反應速率都減小，且減小的程度相同?！緫谩看呋瘎┰诂F(xiàn)代化學和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中，很多反應還必須使用性能良好的催化劑。例；接觸法制硫酸工業(yè)?！菊n堂練習】1.要使在容積恒定的密閉容器中進行的可逆反應2A （氣）+B （固）=2C （氣）+Q （Q>0）的正反應速率顯著加快，可采用的措施是（不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積）（）A.降溫B.加入BC.增大體積使壓強減小D.加入A2.把除去氧化膜的鎂條放入一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2的生成速度V隨時間t變化如圖。其中tit2速度變化白原因是 ； t2t3速度變化的原因是【實驗事實的處理】1.寫化學方程式或離子方程式(1.)Na2s2。3 + H 2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S J + H2O或S2O32-