資源簡介

(共26張PPT)
新化學鍵形成
反應物 生成物
舊化學鍵斷裂
反應吸收能量
反應釋放能量
釋放能量E2
吸收能量E1
E1 ＜ E2
E1 ＞ E2
化學反應既有物質變化又有能量變化。
知識回顧：
在利用化學反應時，我們除了關注化學反應的物質變化和能量變化外，還應關注那些方面的問題？
硫酸是一種重要的化工產品。早在公元 7 世紀人們就開始尋找制取硫酸的方法，但是直到 1875 年德國化學家麥塞爾（R.Messel）以鉑為催化劑才使硫酸生產有了較大的發展。爾后，硫酸工業生產的每次突破性進展都是因為使用了新型、高效的催化劑而取得的。那么，在硫酸的工業生產中，催化劑發揮了什么作用？在生產過程中，二氧化硫轉化為三氧化硫需要氧氣，但即使氧氣再過量，二氧化硫也不能全部轉化為三氧化硫，這是為什么？
反應快慢問題
反應程度問題
聯想·質疑
第2章 化學鍵 化學反應規律
第3節 化學反應的快慢和限度 課時1
1.知道化學反應速率的概念和常用表示方法，并能進行簡單計算。
2.通過實驗認識濃度、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響,了解調控化學反應速率的方法。
焰火反應 金屬銅的銹蝕 塑料降解
上述三個情境中，誰反應最快？誰反應較慢？誰反應最慢？
焰火反應最快，銅的銹蝕較慢，塑料降解最慢
一、化學反應的快慢
【思考與討論】
例如：我們學過物理都知道：
(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
快與慢是相對的是一種定性的比較
初中我們通過觀察對比實驗現象來定性描述化學反應的快慢
定性描述
如何定量描述化學反應的快慢呢
①冒氣泡快慢
②顏色變化快慢
③固體物質的減少快慢
④出現渾濁的快慢
⑤溫度變化快慢
1.化學反應速率
用來衡量化學反應過程進行快慢的物理量。
單位：
mol/(L min) 或mol/(L s)
mol L-1 min-1或mol L-1 S-1
通常用單位時間內反應物濃度的減少量(絕對值)或生成物濃度的增加量來表示。
2.表達式
aA+bB===cC+dD
v (A) =
Δc(A)
Δt
v (D) =
Δc(D)
Δt
【例1】在某一化學反應中，已知反應物A的濃度在10 s內從4 mol/L變成1 mol/L。則在這10 s內用A表示的化學反應速率為多少？
問：第10s的化學反應速率為多少？
無法確定
【注意】化學反應速率指一段時間內的平均速率。
=
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在某一化學反應中，生成物B的濃度在5s內從0.5mol/L變成2.0mol/L，在這5s內B的化學反應速率為_ ________。
②一個5L的容器中，盛入8.0mol某氣體反應物，5min后，測得這種氣體反應物還剩余6.8mol，這種反應物的化學反應速率為___ ________。
0.3mol/(L·S)
0.048mol/(L·min)
【例2】
【注意】
1.反應速率要指明具體物質并取正值;
2.表示氣體或溶液反應速率,不能用于表示固體和純液體;
3.指平均速率。
同一反應中，用不同物質的濃度變化來表示的反應速率是否相同呢？它們之間有什么關系呢？
一個化學反應的反應速率
反應物濃度的減少量
生成物濃度的增加量
【例3 】反應4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5L的密閉容器中進行，30秒后，NO的物質的量增加了0.3mol，此反應的平均反應速率為多少？
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)
NH3 O2 NO H2O
△n物質的量（mol） 0.3 0.375 0.3
速率（mol/（L·s）） 0.002 0.0025 0.002
比例
4 : 5 : 4
【化學反應速率之比等于化學方程式中的化學計量數之比】
4NH3+5O2 4NO+6H2O
固體或純液體，其濃度可視為常數，因此不用固體或純液體表示化學反應速率。
易錯警示
則該反應速率的快慢順序為:_____________________
【例4】反應 A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應速率為：
(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看單位是否統一,若不統一,換算成相同的單位。
②換算成同一物質表示的反應速率,再比較數值的大小。
化學反應速率大小的比較方法
(1)化學反應速率指平均速率，不是瞬時速率。
(2)同一反應用不同的物質來表示速率，
需要指明具體物質，如V(CO)。
(4)不用固體或純液體表示化學反應速率。
(3)同一化學反應: aA＋bB = cC＋dD，
有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d
H2O2
分解緩慢
二氧化錳
剛買時
3天后
化學事實：通過控制，加快有利反應；抑制/減慢不利反應。
調控化學反應速率是決定化學實驗成敗或化工成本的關鍵
哪些因素？
影 響
二、化學反應速率的影響因素
在相同條件下,等質量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L 鹽酸反應時,速率最快的是：A 鎂 B 鋁 C 鈉 D 鐵
1.內因：反應物本身的性質（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？
催化劑？
物質的形狀？
“探究化學反應速率的影響因素”屬于探究反應規律類型的任務。計此類任務實驗方
案的關鍵是變量控制，可按以下步驟進行思考。
1. 確定研究對象，如選定符合實驗要求的化學反應。
2. 確定自變量和因變量。在本實驗中，自變量為濃度、溫度、接觸面積、催化劑等外界條件，因變量為化學反應速率。
3. 設計實驗操作，改變單一自變量。在此過程中，要明確通過實驗操作應控制哪個自變量改變、哪些自變量不變。
4. 確定因變量的觀測指標。在本實驗中，應確定通過觀察哪些現象來判斷化學反應的快慢。
變量控制方法
方法導引
活動·探究
探究化學反應速率的影響因素
實驗目的
實驗用品
實驗方案設計
探究哪些因素能影響化學反應速率
表面積大致相同的鎂條、鐵片，塊狀碳酸鈣、碳酸鈣粉末，二氧化錳粉末，鹽酸（0.5mol L—1,3mol L—1），H2O2溶液（3%）；
試管，藥匙，鑷子，膠頭滴管，酒精燈，試管夾，火柴。
1.選擇化學反應
2.確定待研究的影響因素
3.設計改變影響因素的操作
4.確定觀測反應快慢的指標
【實驗方案實施】
實驗內容 實驗現象 實驗結論
0.5 mol·L-1鹽酸與鐵反應產生氣泡的速率較慢，
3 mol·L-1鹽酸與鐵反應產生氣泡的速率較快
其他條件相同時,反應物濃度越大,化學反應速率越快
視頻：濃度影響
視頻：溫度影響
加熱的試管中產生氣泡的速率較快,不加熱的試管中產生氣泡的速率較慢
其他條件相同時,體系的溫度越高,化學反應速率越快
【實驗方案實施】
視頻：形狀影響
視頻：催化劑影響
實驗內容 實驗現象 實驗結論
加碳酸鈣粉末的試管內產生氣泡的速率較快,
加塊狀碳酸鈣的試管內產生氣泡的速率較慢
其他條件相同時,固體反應物表面積越大、化學反應速率越快
不加MnO2粉末的試管內無明顯變化,加MnO2粉末的試管內有大量氣體產生
MnO2是H2O2分解反應的催化劑,可明顯加快化學反應速率
（2）影響反應速率的外界因素：
②溫度：其他條件不變時，升高溫度，反應速率增大
（1）決定因素：
反應物本身的性質。
影響化學反應速率的因素
外因
內因
適合所有反應，不論反應吸熱還是放熱，升高溫度，反應速率都加快。
①濃度: 其他條件不變時，增大濃度，反應速率增大
對于固體或純液體反應物，一般情況下其濃度是常數，因此改變其量的多少，并不影響其濃度，其化學反應速率不會改變。
③催化劑：其他條件不變時，加入催化劑能加快反應速率。
④接觸面積:其他條件不變時，增大反應物的接觸面積可以增大反應速率
固體反應物顆粒越小，表面積越大
【思考交流】
氣
體
一定量的氣體，體積變小，壓強變大
1.壓強對化學反應速率有什么影響
增大壓強
增大反應物的濃度
減小壓強
減小反應物的濃度
2.如果反應物是固體、液體或溶液時，改變壓強對反應速率有什么影響？
無影響，僅適用于有氣體參加或生成的反應。
[練一練]
1.下列關于化學反應速率的說法正確的是（　　）
A．根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢
B．對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現象就越明顯
C．化學反應速率為0.8mol （L s）-1是指1s時某物質的濃度為0.8mol L-1
D．化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物物質的量的減少或任何一種生成物物質的量的增加
A
2.一定條件下，在2L密閉容器中發生反應：A（g）+2B（g）═2C（g）+3D（g），測得5min內，A的物質的量減小了10mol，則5min內該反應的化學反應速率是（　　）
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4A（s）+2B（g） 2C（g）+D（g）從正向開始，經過2s后B的濃度減少了0.04mol L-1。下列說法正確的是（　　）
A．用A表示的反應速率是0.04mol L-1 s-1
B．在這2s內用B和C表示的反應速率的值是相同的
C．在2s末時的反應速率，用反應物B來表示是0.02mol L-1 s-1
D．2s后，D的物質的量為0.02mol
B
4.下列事實中，什么因素影響了化學反應速率。
（1）黃鐵礦煅燒時要粉碎成細小的礦粒： ；
（2）熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2后很快產生大量氣體： ；
（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的鹽酸中反應速率不同： ；
反應物的接觸面積
催化劑
反應物本身的性質
反應物的濃度
化學反應的速率
化學反應速率
用來衡量化學反應過程進行快慢的物理量
△v=△c/△t
mol/(L min) 或mol/(L s)
影響化學反應速率的因素
反應物自身的性質
催化劑
壓強
溫度
接觸面積等

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