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第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量
第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度 課時(shí)1
日常生活中，有些反應(yīng)進(jìn)行得快，有些反應(yīng)進(jìn)行得慢。
爆炸
牛奶變質(zhì)
鋼鐵生銹
溶洞形成
哪個(gè)反應(yīng)更快呢？
1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。
2.學(xué)會(huì)運(yùn)用“控制變量”的科學(xué)方法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
知識(shí)點(diǎn)一：化學(xué)反應(yīng)速率
【思考與討論】
例如：我們學(xué)過(guò)物理都知道：
(1) 光的傳播速度是很快的；
(2) 光在空氣中的傳播速度3×108m/s。
定量描述
定性描述
快與慢是相對(duì)的是一種定性的比較
初中我們通過(guò)觀察對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)定性描述化學(xué)反應(yīng)的快慢
定性描述
如何定量描述化學(xué)反應(yīng)的快慢呢
①冒氣泡快慢
②顏色變化快慢
③固體物質(zhì)的減少快慢
④出現(xiàn)渾濁的快慢
⑤溫度變化快慢
物體的運(yùn)動(dòng)快慢用速率表示
1.概念及表達(dá)式
用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行快慢的物理量。
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。
v (x) = —— = ——
Δc(x)
Δ t
Δ t
Δn(x)
V
——
均取正值
單位：
mol/(L?min) 或mol/(L ?s)
mol?L-1?min-1或mol?L-1?S-1
【例1】在某一化學(xué)反應(yīng)中，已知反應(yīng)物A的濃度在10 s內(nèi)從4 mol/L變成1 mol/L。則在這10 s內(nèi)用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？
問(wèn)：第10s的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？
無(wú)法確定
【注意】化學(xué)反應(yīng)速率指一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。
=
4 mol·L-1–1 mol·L-1
10 s
v(A)
?c(A)
?t
=
3 mol·L-1
10 s
0.3 mol·L-1·s-1
=
=
①在某一化學(xué)反應(yīng)中，生成物B的濃度在5s內(nèi)從0.5mol/L變成2.0mol/L，在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi) ________。
②一個(gè)5L的容器中，盛入8.0mol某氣體反應(yīng)物，5min后，測(cè)得這種氣體反應(yīng)物還剩余6.8mol，這種反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)__ ________。
0.3mol/(L·S)
0.048mol/(L·min)
【例2】
【注意】
1、反應(yīng)速率要指明具體物質(zhì)并取正值;
2、表示氣體或溶液反應(yīng)速率,不能用于表示固體和純液體;
3、指平均速率。
同一反應(yīng)中，用不同物質(zhì)的濃度變化來(lái)表示的反應(yīng)速率是否相同呢？它們之間有什么關(guān)系呢？
一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率
反應(yīng)物濃度的減少量
生成物濃度的增加量
【例3 】反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5L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)速率為多少？
分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。
v(NO)=0.002 mol/(L·s)
v(NH3)=0.002 mol/(L·s)
v(O2)=0.0025 mol/(L·s)
{5DA37D80-6434-44D0-A028-1B22A696006F}
NH3
O2
NO
H2O
△n物質(zhì)的量（mol）
0.3
0.375
0.3
速率（mol/（L·s））
0.002
0.0025
0.002
比例
4 : 5 : 4
【化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比】
4NH3+5O2 4NO+6H2O
固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
易錯(cuò)警示
(1)化學(xué)反應(yīng)速率指平均速率，不是瞬時(shí)速率。
(2)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)來(lái)表示速率，
需要指明具體物質(zhì)，如V(CO)。
(4)不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)同一化學(xué)反應(yīng): aA＋bB = cC＋dD，
有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d
化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)
則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?_____________________
【例4】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·min)
(4) V(D)=0.45mol/(L·s)
(1)>(4)>(2)>(3)
歸一法:
①看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。
②換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,再比較數(shù)值的大小。
化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法
H2O2
分解緩慢
二氧化錳
剛買(mǎi)時(shí)
3天后
化學(xué)事實(shí)：通過(guò)控制，加快有利反應(yīng)；抑制/減慢不利反應(yīng)。
調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率是決定化學(xué)實(shí)驗(yàn)成敗或化工成本的關(guān)鍵
哪些因素？
影 響
知識(shí)點(diǎn)二：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
在相同條件下,等質(zhì)量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L 鹽酸反應(yīng)時(shí),速率最快的是：A 鎂 B 鋁 C 鈉 D 鐵
1.內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)（決定因素）
2.外因:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
√
濃度？
溫度？
壓強(qiáng)？
催化劑？
物質(zhì)的形狀？
(1)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
加快
操作
?
現(xiàn)象
①產(chǎn)生少量氣泡
②產(chǎn)生大量氣泡
③產(chǎn)生大量氣泡
結(jié)論
MnO2、FeCl3可以_____H2O2分解的速率
2H2O2 = 2H2O +O2↑
【控制變量法】
催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。正催化劑快化學(xué)反應(yīng)速率；負(fù)催化劑減慢化學(xué)反應(yīng)速率
操作
?
現(xiàn)象
①產(chǎn)生氣泡速率最慢
②產(chǎn)生氣泡速率較快
③產(chǎn)生氣泡速率最快
結(jié)論
對(duì)于反應(yīng)2H2O2 2H2O＋O2↑來(lái)說(shuō)，溫度升高，H2O2的分解速率_____
加快
(2)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。
實(shí)驗(yàn)操作
?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
加_________鹽酸的試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
濃度______，化學(xué)反應(yīng)速率越快
1 mol/L
越大
(3)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。改變固體或純液體的量不影響反應(yīng)速率。
氣
體
一定量的氣體，體積變小，壓強(qiáng)變大
【思考與討論】
思考1：壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有什么影響?
增大壓強(qiáng)
增大反應(yīng)物的濃度
減小壓強(qiáng)
減小反應(yīng)物的濃度
如果反應(yīng)物是固體、液體或溶液時(shí)，改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率有什么影響？
無(wú)影響，僅適用于有氣體參加或生成的反應(yīng)。
思考2 ：固體表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響
試管
反應(yīng)試劑
現(xiàn)象
結(jié)論
1
鐵粉與1mol/L的稀鹽酸
產(chǎn)生氣泡的速率較慢
2
鐵絲與1mol/L的稀鹽酸
產(chǎn)生氣泡的 速率較快
其他條件一定,
固體反應(yīng)物顆粒越小,表面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
接觸面積:增大反應(yīng)物的接觸面積可以提高反應(yīng)速率。
人教版高一化學(xué)必修第二冊(cè)第六章第二節(jié)《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》課件（共43張ppt）
【結(jié)論】
條件
改變
對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
濃度
增大反應(yīng)物的濃度
?
減小反應(yīng)物的濃度
溫度
升高溫度
降低溫度
催化劑
多數(shù)情況下，使用催化劑能夠 化學(xué)反應(yīng)速率
壓強(qiáng)(對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng))
增大壓強(qiáng)
?
減小壓強(qiáng)
接觸面積
塊狀固體變?yōu)榉勰?
?
加快
加快
加快
加快
減慢
減慢
減慢
加快
練一練
1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是（　　）
A．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(jìn)行的快慢
B．對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯
C．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol?（L?s）-1是指1s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8mol?L-1
D．化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加
A
2.一定條件下，在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A（g）+2B（g）═2C（g）+3D（g），測(cè)得5min內(nèi)，A的物質(zhì)的量減小了10mol，則5min內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是（　　）
A．v（A）=2mol/（L?min） B．v（B）=1mol/（L?min）
C．v（C）=2mol/（L?min） D．v（D）=1.5mol/（L?min）
C
3.反應(yīng)4A（s）+2B（g）?2C（g）+D（g）從正向開(kāi)始，經(jīng)過(guò)2s后B的濃度減少了0.04mol?L-1。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．用A表示的反應(yīng)速率是0.04mol?L-1?s-1
B．在這2s內(nèi)用B和C表示的反應(yīng)速率的值是相同的
C．在2s末時(shí)的反應(yīng)速率，用反應(yīng)物B來(lái)表示是0.02mol?L-1?s-1
D．2s后，D的物質(zhì)的量為0.02mol
B
4.下列事實(shí)中，什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)速率。
（1）黃鐵礦煅燒時(shí)要粉碎成細(xì)小的礦粒： ；
（2）熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2后很快產(chǎn)生大量氣體： ；
（3）同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產(chǎn)生氣體有快有慢： ；
（4）同樣大小的大理石分別在0.1mol?L-1的鹽酸和1mol?L-1的鹽酸中反應(yīng)速率不同： ；
反應(yīng)物的接觸面積
催化劑
反應(yīng)物本身的性質(zhì)
反應(yīng)物的濃度
化學(xué)反應(yīng)的速率
化學(xué)反應(yīng)速率
用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行快慢的物理量
△v=△c/△t
mol/(L?min) 或mol/(L ?s)
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
反應(yīng)物自身的性質(zhì)
催化劑
壓強(qiáng)
溫度
接觸面積等

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