化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的速率魯科選修

化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的速率魯科選修第1頁(yè)/共49頁(yè)

舉出幾例你在生活中所遇到的與化學(xué)反應(yīng)快慢有關(guān)的事例。

溶洞的形成需要幾百年甚至上千年有些反應(yīng)可以瞬間完成，例如酸堿中和反應(yīng)、炸彈爆炸有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢，例如牛奶變質(zhì)、鐵橋生銹等第2頁(yè)/共49頁(yè)第3頁(yè)/共49頁(yè)一、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義：

化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。它與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是反應(yīng)的時(shí)間；另一個(gè)是反應(yīng)物或生成物的濃度。反應(yīng)物濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷減小，生成物濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而增大。第4頁(yè)/共49頁(yè)2、化學(xué)反應(yīng)速率的表示：

化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分，每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來(lái)表示。

某一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算式為：

v=——

試根據(jù)以上計(jì)算式推出v的單位是什么？⊿c⊿t第5頁(yè)/共49頁(yè)

例題：反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來(lái)表示為多少？問(wèn)題1：若用O2的濃度變化來(lái)表示此反應(yīng)速率是多少？問(wèn)題2：v(NO)=0.002mol/L·s

與v(O2)=0.0025mol/L·s是否表示此反應(yīng)的同一種速率？數(shù)值上有何規(guī)律？v(NO)=0.002mol/L·sv(O2)=0.0025mol/L·s問(wèn)題3：小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率表示時(shí)的注意點(diǎn)、規(guī)律。第6頁(yè)/共49頁(yè)

注意：1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值是可以不同的，但是這些數(shù)值都表示同一個(gè)反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示必須用下標(biāo)說(shuō)明用哪種物質(zhì)來(lái)做標(biāo)準(zhǔn)。

2、用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率時(shí)，其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

3、一般來(lái)說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行可不斷變化。因此某一時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際是指這一時(shí)間段內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時(shí)速率。v>0第7頁(yè)/共49頁(yè)

練習(xí)：反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椤?1)>(4)>(2)=(3)

所以比較反應(yīng)速率大小時(shí)，不僅要看反應(yīng)速率數(shù)值本身的大小，還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小來(lái)說(shuō)明。第8頁(yè)/共49頁(yè)

練習(xí)：在25℃時(shí)，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：

(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為

；

(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為

；

(3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率

較快，其原因可能

。0.25mol/(L·s)0.25mol/(L·s)前2s前2s時(shí)段鹽酸濃度比后4s時(shí)段大第9頁(yè)/共49頁(yè)3、某溫度時(shí)，在2L容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線如圖所示由圖中數(shù)據(jù)分析該反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率：ZXY0.20.70.9時(shí)間（min)物質(zhì)的量（mol）3X+Y2Z1.010.800.40.60.223Vz=0.2÷2=0.05mol/(L.min)2第10頁(yè)/共49頁(yè)練習(xí)：

1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應(yīng)速率為0.12mol/L·s，則10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量為

。2、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮?dú)猓?mol氫氣，3min后測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的0.9倍，在此時(shí)間內(nèi)用氫氣的變化來(lái)表示反應(yīng)速率為

。3.2mol0.1mol/(L·min)第11頁(yè)/共49頁(yè)4、一定條件下反應(yīng)xA2(g)

+yB2(g)

2C(g)在2min內(nèi)可表示為

VA=0.5mol/L.min,VB=1.5mol/L.min則x和y的值為（）A、32B、13C、31D、21

5、在2L密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：mX(g)+nY(g)

=pZ(g)+qQ(g),2s時(shí)間內(nèi)Z表示的平均反應(yīng)速率為0.3mol/L.s，則2s時(shí)間內(nèi)，Q物質(zhì)增加的物質(zhì)的量為（）molA、1.2q/pB、1.2m/pC、1.6p/qD、0.6q/p

6、在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中，已知10S末，硫酸濃度減少了0.6mol/L,若不考慮反應(yīng)過(guò)程中溶液的體積變化，則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是（）mol/(L.min)A、0.02B、1.8C、1.2D、0.18

引自/kejian/download.asp?softid=8681&downid=30&id=874422BAC第12頁(yè)/共49頁(yè)

第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率（第2課時(shí)）

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素第13頁(yè)/共49頁(yè)知識(shí)回顧及知識(shí)準(zhǔn)備：

⑴有效碰撞：⑵活化分子：

⑶活化能:

(4)

能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞。

能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫作活化分子。

活化分子所多出普通分子的那部分能量E1。

活化能越低，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率就會(huì)越快。第14頁(yè)/共49頁(yè)反應(yīng)速率理論本質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞化學(xué)反應(yīng)

碰撞理論n活=n總×活%如果分子間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：1、反應(yīng)物分子必須相互碰撞；2、分子必須具有一定的能量3、活化分子碰撞時(shí)，必須有合適的取向第15頁(yè)/共49頁(yè)

一、影響反應(yīng)速率的因素（2）外因：（1）內(nèi)因（主要因素）：

反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵斷裂、生成物分子中的化學(xué)鍵形成過(guò)程——舊鍵斷裂，新鍵生成——

參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：①濃度：②壓強(qiáng)：③溫度：④催化劑：⑤其他因素：光、顆粒大小、溶劑等。第16頁(yè)/共49頁(yè)

一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響第1組[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究濃度的不同對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)原理]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+MnSO4+10CO2+8H2O[實(shí)驗(yàn)用品]試管、膠頭滴管、0.01mol/L的KMnO4

溶液、

0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、[實(shí)驗(yàn)步驟]1.取兩支試管向其中各加入2mL0.01mol/L的KMnO4

溶液；2.向其中一支試管加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液，向另一支試管中加入2mL0.2mol/LH2C2O4溶液；

3.觀察兩支試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。探究實(shí)驗(yàn)2-2第17頁(yè)/共49頁(yè)三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響第2組[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究溫度的不同對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)原理]Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O[實(shí)驗(yàn)用品]試管、膠頭滴管、0.2mol/L的H2SO4

溶液、

0.1mol/LNa2S2O3溶液[實(shí)驗(yàn)步驟]1.取兩支試管各加入2mL0.2mol/L的H2SO4；另取兩支試管各加入2mL0.1mol/LNa2S2O3；

2.將四支試管分成兩組（各有一支盛有H2SO4

和

Na2S2O3的試管），將其中一組浸入到熱水中，將另一組試管浸入到冷水中；

3.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，分別混合并攪拌，觀察現(xiàn)象。探究實(shí)驗(yàn)2－3第18頁(yè)/共49頁(yè)

四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響第3組[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)原理]2H2O2====2H2O+O2↑[實(shí)驗(yàn)用品]錐形瓶、量筒、漏斗、藥匙，（10％的H2O2

、MnO2、帶余燼木條）[實(shí)驗(yàn)步驟]1.在錐形瓶中加入10mlH2O2

，塞緊瓶塞，從短導(dǎo)管插入帶余燼木條，觀察現(xiàn)象

；

2.經(jīng)漏斗向錐形瓶加入少量MnO2

，觀察現(xiàn)象；

3.觀察兩支試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。探究實(shí)驗(yàn)2-4MnO2第19頁(yè)/共49頁(yè)

四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響第4組[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響[實(shí)驗(yàn)原理]2H2O2====2H2O+O2↑[實(shí)驗(yàn)用品]試管、膠頭滴管、漏斗、藥匙，（5％的H2O2

、0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LCuSO4溶液）[實(shí)驗(yàn)步驟]1.在兩支試管中分別加入2mlH2O2

；

2.再向兩支試管中分別加入1mlFeCl3溶液，1mlCuSO4溶液；

3.觀察比較兩支試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?？茖W(xué)探究1催化劑第20頁(yè)/共49頁(yè)結(jié)論：其它條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；反之，降低反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。加入試劑

實(shí)驗(yàn)快慢濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4慢快探究實(shí)驗(yàn)2-2

用碰撞理論如何分析？第21頁(yè)/共49頁(yè)結(jié)論：其它條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減慢。

編號(hào)0.1mol/LNa2S2O30.1mol/LH2SO4

反應(yīng)溫度反應(yīng)快慢12ml2ml室溫22ml2ml熱水

溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響慢快探究實(shí)驗(yàn)2－3

用碰撞理論如何分析？第22頁(yè)/共49頁(yè)探究實(shí)驗(yàn)2-4結(jié)論：其它條件不變時(shí)，選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢愿淖兎磻?yīng)速率；正催化劑使反應(yīng)速率加快，負(fù)催化劑使反應(yīng)速率減慢。加入試劑

實(shí)驗(yàn)快慢催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響10％H2O210％H2O2慢快

用碰撞理論如何分析？不加MnO2加MnO2第23頁(yè)/共49頁(yè)探究實(shí)驗(yàn)2-4結(jié)論：其它條件不變時(shí)，不同反應(yīng)對(duì)催化劑有不同的選擇性；選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦歉淖兎磻?yīng)速率的有效方法之一。加入試劑

實(shí)驗(yàn)快慢催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響5％H2O25％H2O2慢快

聯(lián)系實(shí)際，試舉一些具體例子？加0.1mol/LFeCl3加0.1mol/LCuSO4第24頁(yè)/共49頁(yè)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響本質(zhì)原因第25頁(yè)/共49頁(yè)碰撞理論解釋各外界因素對(duì)速率的影響濃度增大→單位體積內(nèi)n總↑T不變，活%不變n活增大→有效碰撞↑反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的頻率增加，反應(yīng)速率增大。結(jié)論：其它條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；反之，降低反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。第26頁(yè)/共49頁(yè)注意

對(duì)于純固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)，因而其物質(zhì)的量改變時(shí)不影響化學(xué)反應(yīng)速率。第27頁(yè)/共49頁(yè)食品袋中加除氧劑你能舉出生活中利用改變濃度改變反應(yīng)速率的例子嗎？第28頁(yè)/共49頁(yè)請(qǐng)?jiān)嚫鶕?jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響推出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快。第29頁(yè)/共49頁(yè)壓強(qiáng)增大→

體積減小其他條件不變→V↑→C增大

壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)速率的影響是通過(guò)對(duì)濃度的影響實(shí)現(xiàn)的P增大→C成比例增大，P減小→C成比例減小壓強(qiáng)只對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響（緊扣對(duì)C的影響）發(fā)散思考：壓強(qiáng)對(duì)于任意化學(xué)反應(yīng)的速率都有影響嗎？第30頁(yè)/共49頁(yè)結(jié)論：其它條件不變時(shí)，有氣體參加的反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。第31頁(yè)/共49頁(yè)注意：

1、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響適用于有氣體參加的反應(yīng)。

2、由于固體、液體粒子間的空隙很小，增大壓強(qiáng)幾乎不能改變它們的濃度，因此對(duì)只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對(duì)于反應(yīng)速率的影響可以忽略不計(jì)。第32頁(yè)/共49頁(yè)反應(yīng)速率無(wú)變化！例題1恒容條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3中充入He氣，反應(yīng)速率如何改變？He分子討論第33頁(yè)/共49頁(yè)

對(duì)于壓強(qiáng)的改變，只有引起反應(yīng)體系中反應(yīng)物濃度的變化，才對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。改變壓強(qiáng)，其實(shí)是改變了反應(yīng)物的濃度。注意??！第34頁(yè)/共49頁(yè)三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響本質(zhì)原因升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得活化分子百分?jǐn)?shù)提高，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反應(yīng)速率增大。第35頁(yè)/共49頁(yè)

一般說(shuō)來(lái)，溫度每升高10℃，速率增加2-4倍。T↑→普通分子變?yōu)榛罨肿印?↑→n活↑→V↑V×倍數(shù)值（t2-t1)/10=變化后的反應(yīng)速率第36頁(yè)/共49頁(yè)注意溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響適用于各種狀態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)。第37頁(yè)/共49頁(yè)提醒：

溫度對(duì)任何反應(yīng)的反應(yīng)速率皆有影響，但對(duì)于吸熱或放熱反應(yīng)影響的程度不同。第38頁(yè)/共49頁(yè)冰箱延長(zhǎng)食物保鮮期你能舉出生活中利用改變溫度改變反應(yīng)速率的例子嗎？第39頁(yè)/共49頁(yè)碰撞理論解釋各外界因素對(duì)速率的影響反應(yīng)速率理論本質(zhì)探討分子運(yùn)動(dòng)相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞化學(xué)反應(yīng)

碰撞理論n活=n總×活%正催化劑→降低反應(yīng)的活化能→V↑

催化劑→n活↑——改變反應(yīng)的途徑→活%↑n總不變鉆隧道生成物平均能量活化分子具有能量反應(yīng)物平均能量能量無(wú)催化劑活化分子能量反應(yīng)物平均能量生成物平均能量有催化劑第40頁(yè)/共49頁(yè)提醒：使用催化劑同等程度的增大（減慢）、正逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間。沒特別指明一般指正催化劑催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對(duì)不發(fā)生的反應(yīng)無(wú)作用催化劑一定的具有選擇性生成物平均能量活化分子具有能量反應(yīng)物平均能量能量活化分子能量反應(yīng)物平均能量生成物平均能量

解釋：“對(duì)可逆反應(yīng)而言，催化劑既能催化正反應(yīng)又能催化逆反應(yīng)”試?yán)萌鐖D原理加以解釋？第41頁(yè)/共49頁(yè)

決定因素：參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)影響因素：當(dāng)其它條件不變時(shí)1.濃度的影響：增加反應(yīng)物的濃度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。2.壓強(qiáng)的影響：（僅適用于有氣體參加的反應(yīng)）增加體系的壓強(qiáng)，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低體系的壓強(qiáng)，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率3.溫度的影響：升高體系的溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低體系的溫度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。4.催化劑：使用催化劑同等程度的增大（減慢）正逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間。沒特別指明一般指正催化劑本節(jié)課小結(jié)第42頁(yè)/共49頁(yè)小結(jié)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞頻率化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子活化百分?jǐn)?shù)分子數(shù)增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度催化劑

增加增加增加加快增加增加增加加快不變?cè)黾釉黾蛹涌觳蛔冊(cè)黾釉黾蛹涌觳蛔儾蛔冊(cè)龃笤龃蟮?3頁(yè)/共49頁(yè)決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是

A．反應(yīng)物的濃度B．反應(yīng)溫度

C．使用催化劑D．反應(yīng)物的性質(zhì)請(qǐng)同學(xué)們注意，化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素在于化學(xué)物質(zhì)本身！D．反應(yīng)物的