《化學(xué)反應(yīng)的速率》名師課件

第六章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度（1）高一年級(jí)化學(xué)主講人：劉釗北京市第九十六中學(xué)快慢差別很大的化學(xué)變化：爆炸牛奶變質(zhì)鋼鐵生銹溶洞形成定性描述和比較相對(duì)的快慢科學(xué)研究實(shí)際應(yīng)用定量描述和比較同一定義或標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)物理學(xué)中物體的運(yùn)動(dòng)快慢用“速率”表示ν=ΔsΔt化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行的快慢用“反應(yīng)速率”來(lái)表示一.化學(xué)反應(yīng)的速率化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來(lái)表示。濃度常以mol/L為單位，時(shí)間常以min（分）或s（秒）為單位，化學(xué)反應(yīng)速率的單位相應(yīng)為mol/(L·min）或mol/(L·s）。1.定義例如：某反應(yīng)的反應(yīng)物濃度在5min內(nèi)由6mol/L變成了2mol/L，則以該反應(yīng)物濃度的變化表示的該反應(yīng)在這段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為_(kāi)____________。反應(yīng)物濃度的減少量為：4mol/L反應(yīng)時(shí)間為：5min平均反應(yīng)速率為0.8mol/(L·min)“加快有利的化學(xué)反應(yīng)”“減慢有害的化學(xué)反應(yīng)”硫酸生產(chǎn)合成氨金屬腐蝕食物變質(zhì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率常常是決定化學(xué)實(shí)驗(yàn)成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵資料打磨后的鎂條與4mol/L鹽酸打磨后的鋁片與4mol/L鹽酸思考：通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，能得出什么結(jié)論？一.化學(xué)反應(yīng)的速率2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因物質(zhì)自身的性質(zhì)【探究】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素哪些反應(yīng)條件會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速率？影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可能有________、____________、___________等。問(wèn)題猜想和假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案催化劑反應(yīng)溫度反應(yīng)物濃度【實(shí)驗(yàn)】（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響2H2O22H2O+O2↑

催化劑2KClO32KCl+3O2↑

過(guò)氧化氫分解：氯酸鉀分解：氨的催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O合成氨、SO2轉(zhuǎn)化為SO3等△催化劑催化劑△選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象：【實(shí)驗(yàn)】（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象：2H2O22H2O+O2↑

催化劑2KClO32KCl+3O2↑

過(guò)氧化氫分解：氯酸鉀分解：氨的催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O合成氨、SO2轉(zhuǎn)化為SO3等△催化劑催化劑△條件溫和操作簡(jiǎn)單現(xiàn)象明顯易于觀察便于記錄綠色環(huán)?！Y料【實(shí)驗(yàn)】（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響有催化劑無(wú)催化劑實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加入催化劑，過(guò)氧化氫分解反應(yīng)速率增大。“手持技術(shù)”計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集器注射器氣體壓強(qiáng)傳感器【實(shí)驗(yàn)】（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響資料【實(shí)驗(yàn)】（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響——借助“手持技術(shù)”【實(shí)驗(yàn)】（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響——借助“手持技術(shù)”選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象：2H2O2H2O+O2↑

催化劑過(guò)氧化氫分解：【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響提供的用品：5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液（也可做H2O2分解反應(yīng)的催化劑）、試管、試管夾、燒杯、熱水。任務(wù)：結(jié)合所給用品，嘗試設(shè)計(jì)方案探究溫度對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響?！緦?shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響任務(wù)：評(píng)價(jià)一下某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案催化劑相同反應(yīng)物濃度相同反應(yīng)溫度不同【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響組別加入5%H2O2溶液的體積加入1mol/LFeCl3溶液的體積反應(yīng)溫度產(chǎn)生氣泡快慢冷水組22滴冷水熱水組22滴熱水mLmL【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響資料【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在此實(shí)驗(yàn)條件下，其他條件相同時(shí)，升高溫度，過(guò)氧化氫分解速率增大，降低溫度，過(guò)氧化氫分解速率減小。組別加入5%H2O2溶液的體積加入1mol/LFeCl3溶液的體積反應(yīng)溫度產(chǎn)生氣泡快慢冷水組22滴冷水慢熱水組22滴熱水快mLmL【實(shí)驗(yàn)原理】Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響反應(yīng)生成的硫使溶液出現(xiàn)乳白色渾濁，比較渾濁出現(xiàn)所需時(shí)間的長(zhǎng)短，可以判斷該反應(yīng)進(jìn)行的快慢。（硫代硫酸鈉）【提供的用品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、

0.1mol/L硫酸、試管、燒杯、量筒、試管架、溫度計(jì)、秒表、熱水、冷水。任務(wù)：結(jié)合所給用品，嘗試設(shè)計(jì)方案探究溫度對(duì)硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率的影響【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4

溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的時(shí)間155255mLmL℃s【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響資料【實(shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4

溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的時(shí)間15525292557410mLmL℃s實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在此實(shí)驗(yàn)條件下，其他條件相同時(shí)，升高溫度，硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率增大，降低溫度，硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率減小?！緦?shí)驗(yàn)】（2）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4

溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的時(shí)間15525292557410mLmL℃s【實(shí)驗(yàn)原理】Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O【提供的用品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、

0.2mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/L硫酸、試管、燒杯。任務(wù)：結(jié)合所給用品，嘗試設(shè)計(jì)方案探究濃度對(duì)硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)的速率的影響【實(shí)驗(yàn)】（3）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入Na2S2O3溶液的濃度加入Na2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的快慢10.155常溫20.255常溫【實(shí)驗(yàn)】（3）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響mLmLmol/L低濃度組高濃度組【實(shí)驗(yàn)】（3）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入Na2S2O3溶液的濃度加入Na2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的快慢10.155常溫慢20.255常溫快mLmLmol/L實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在此實(shí)驗(yàn)條件下，其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率增大，降低反應(yīng)物濃度，硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)速率減小。低濃度組高濃度組【實(shí)驗(yàn)】（3）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入Na2S2O3溶液的濃度加入Na2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的快慢10.155常溫慢20.255常溫快mLmLmol/L0.1mol/L

H2SO4溶液分別與0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.2mol/LNa2S2O3溶液反應(yīng)過(guò)程中濁度的變化曲線(xiàn)“手持技術(shù)”0.1mol/LNa2S2O3溶液0.2mol/LNa2S2O3溶液一.化學(xué)反應(yīng)的速率2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因物質(zhì)自身的性質(zhì)外因反應(yīng)溫度反應(yīng)物濃度催化劑大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)和科學(xué)研究證明：一般條件下，當(dāng)其他條件相同時(shí)，催化劑：可以改變化學(xué)反應(yīng)速率；反應(yīng)物濃度：增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，

降低反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小；外因反應(yīng)溫度：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減??；其他因素：固體表面積等。對(duì)于有氣體參與的反應(yīng)：在相同溫度下，壓強(qiáng)越大，一定質(zhì)量的氣體體積越小，單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越多。（如右圖）在相同溫度下，壓強(qiáng)越大，一定質(zhì)量的氣體體積越小，單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越多。（如右圖）增大壓強(qiáng)（減小容器容積）相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；減小壓強(qiáng)（增大容器容積）相當(dāng)于減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。對(duì)于有氣體參與的反應(yīng)：一.化學(xué)反應(yīng)的速率2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因物質(zhì)自身的性質(zhì)外因反應(yīng)溫度反應(yīng)物濃度催化劑固體表面積壓強(qiáng)（有氣體參與）多因素問(wèn)題一.化學(xué)反應(yīng)的速率2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因物質(zhì)自身的性質(zhì)外因反應(yīng)溫度反應(yīng)物濃度催化劑固體表面積壓強(qiáng)（有氣體參與）有催化劑無(wú)催化劑影響因素：催化劑影響因素：溫度冷水組熱水組過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響因素影響因素：溫度影響因素：濃度低濃度組高濃度組冷水組熱水組硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng)速率的影響因素影響因素：溫度硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng)速率的影響因素實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4

溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的時(shí)間15525292557410mLmL℃s影響因素：濃度硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng)速率的影響因素實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入Na2S2O3溶液的濃度加入Na2S2O3溶液的體積加入0.1mol/LH2SO4溶液的體積水浴溫度出現(xiàn)渾濁的快慢10.155常溫慢20.255常溫快mLmLmol/L科學(xué)研究中的變量控制組別因素1因素2因素3因素41不相同相同相同相同234其他條件相同時(shí)，因素1改變因素1對(duì)應(yīng)的結(jié)論。因素2改變因素2對(duì)應(yīng)的結(jié)論。……最終得到結(jié)論：影響因素有1、2、3……；組別因素1因素2因素3因素41相同不相同相同相同234組別因素1因素2因素3因素41相同相同不相同相同234……【方法總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)的快慢與我們的生活、科研、工業(yè)、環(huán)境等息息相關(guān)，有利的反應(yīng)通常適當(dāng)快一些好，比如工業(yè)合成氨、工業(yè)制硫酸等，你能說(shuō)出加快這些反應(yīng)的措施嗎？影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素措施反應(yīng)溫度反應(yīng)物濃度催化劑固體表面積氣體壓強(qiáng)……提高反應(yīng)溫度提高反應(yīng)物濃度使用合適的催化劑增大固體表面積增大氣體壓強(qiáng)（1）試說(shuō)明該圖中曲線(xiàn)的含義。序號(hào)鎂條的質(zhì)量/g鹽酸物質(zhì)的量濃度/(mol·L-1）體積/mL①0.011.02②0.010.52典型例題某課外實(shí)驗(yàn)小組利用壓強(qiáng)傳感器，數(shù)據(jù)采集器等“手持設(shè)備”，探究鎂與不同濃度鹽酸的反應(yīng)速率，兩組實(shí)驗(yàn)所用藥品及實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖下圖所示。曲線(xiàn)表示不同濃度鹽酸與鎂條反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體的壓強(qiáng)隨著時(shí)間的變化關(guān)系，曲線(xiàn)的斜率可以表征反應(yīng)速