資源簡介

第二節(jié) 化學反應的速率和限度
第一課時 化學反應速率
核心素養(yǎng)
變化觀念：認識反應條件對化學反應速率的影響（控制變量）
1
2
模型認知：能用一定的理論模型說明外界條件改變對反應速率的影響。
你了解下列化學變化過程進行的快慢嗎？反應的快慢與我們有什么
關系？
化學反應的快慢是相對的！不同的化學反應，快慢不同。
爆破
變質奶
溶洞
腐蝕的鋼鐵
思
考
排個序吧！
爆破
變質奶
溶洞
腐蝕的鋼鐵
頃刻之間
幾天時間
幾十年
30萬以上年
化學反應中怎樣比較快慢呢？
溶液顏色變化
冒氣泡快慢
固體量減少
溶液渾濁程度
比較反應快慢的方法
粗 略
定 性
觀察法
比較反應快慢的方法
化學反應速率
定 量
觀察法
準確
想一想
化學反應速率是如何定義的？
學科鏈接
物理學中用速度表示物體運動的快慢。
速度：單位時間內物體移動的距離。
化學反應速率的定義
單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量
想一想
如何用字母符號表述化學反應速率？
化學反應速率的定義
用 Δt 來表示時間，Δc 表示濃度變化，v 表示反應速率
試一試
你能用字母符號來表示化學反應速率嗎？
類比速度表達式
化學反應速率的數(shù)學表達式
v (B) ＝
Δc(B)
Δt
Δc —— 某一反應物或生成物濃度的變化量，常用單位：mol/L；
Δt —— 變化所用時間，常用單位：s，min，h；
v —— 化學反應速率，常用單位：mol/(L·s)，mol/(L·min)等。
(1) 對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯 (　　)
(2) 由v＝ 計算平均速率，用反應物表示為正值，用生成物表示為負值 (　　)
(3) 化學反應速率為0.8 mol·L－1·s－1是指1 s時某物質的濃度為0.8 mol·L－1 (　　)
(4) 升溫時不論吸熱反應還是放熱反應，反應速率都增大 (　　)
微判斷
Δc
Δt
?
?
?
?
想一想
如何計算化學反應速率呢？
例1：在某一化學反應里，反應物A的濃度在10s內從4.0 mol/L變成1.0 mol/L。
問：在這10s內A的化學反應速率為多少？
v(A) ＝
?c(A)
?t
＝
3.0 mol/L
10 s
＝ 0.3 mol/(L ? s)
注意：反應速率指10 s內的平均速率！
????(????2)=????????????????=0.1????????????/????2????=0.05????????????/（?????????）
?
????(????2)=????????????????=0.3????????????/????2????=0.15????????????/（?????????）
?
????(????????3)=????????????????=0.2????????????/????2????=0.10????????????/（?????????）
?
例2：在2 L的密閉容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，發(fā)生 N2+3H2 ? 2NH3，在2s末時，測得容器中含有0.4 mol的NH3，求該反應的化學反應速率。
起始濃度(mol/L)
2s末濃度(mol/L)
????2+3????2?????????????????????????2????????3
?
變化濃度(mol/L)
三 段 法
0.5
1.5
0
0.2
0.2
0.3
0.1
0.4
1.2
你發(fā)現(xiàn)了什么？
化學反應速率之比等于方程式中它們的計量數(shù)之比。
“三段法”計算化學反應速率
變化： mx nx px qx
某時刻：a-mx b-nx 0+px 0+qx
起始： a b 0 0
(1) 寫出有關反應的化學方程式；
(2) 標出各物質的起始量、變化量、某時刻量；
(3) 根據(jù)已知條件列方程式計算。
“三段法”基本步驟
m A + n B p C + q D
“三段法”模板
“三段法”計算化學反應速率
生成物：某時刻量＝起始量＋變化量
α(A)=
A的變化量
A的起始量
×100%
“三段法”基本關系
變化量與方程式中各物質的化學計量數(shù)成比例
01
這里a、b可指 物質的量、濃度、體積等
02
反應物：某時刻量＝起始量－變化量
03
轉化率α：
04
想一想
為什么酸奶要冷藏呢？
COLD
影響化學反應速率的因素
想一想
影響化學反應速率的因素有哪些呢？
Q1: 有哪些條件會影響化學反應速率呢？
Q2: 你能以H2O2制O2為例，設計實驗探究嗎？
提示：化學反應的條件一般有什么？
影響化學反應速率的因素
影響化學反應速率的因素可能有反應溫度、反應物濃度等。
假 設
5%H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、大理石碎塊、冷水、熱水、試管、試管夾、燒杯。
用品
實驗探究影響化學反應速率的因素
影響化學反應速率的因素
實驗探究溫度對化學反應速率的影響
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}不同溫度環(huán)境
實驗現(xiàn)象
冷水
熱水
產生少量氣泡
產生大量氣泡
注意
控制變量
注意觀察實驗現(xiàn)，并填寫表格
影響化學反應速率的因素
實驗探究影響化學反應速率的因素
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}濃度
實驗現(xiàn)象
0.5 mol/LHCl
1 mol/LHCl
1.5 mol/LHCl
產生少量氣泡
產生較多氣泡
產生大量氣泡
注意觀察實驗現(xiàn)，并填寫表格
影響化學反應速率的因素
實驗探究影響化學反應速率的因素
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}催化劑
實驗現(xiàn)象
未加入催化劑
加入催化劑
產生少量氣泡
產生大量氣泡
注意觀察實驗現(xiàn)，并填寫表格
影響化學反應速率的因素
實驗探究影響化學反應速率的因素
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}影響因素
如何影響
催化劑
催化劑可以加快化學反應速率
濃度
增大反應物的濃度，化學反應速率加快
溫度
升高溫度，化學反應速率加快
結 論
影響化學反應速率的因素
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}影響化學反應
速率的因素
規(guī)律 (在其它條件相同時)
內 因
外 因
催化劑
溫度
性質
反應物的濃度
固體表面積
使用催化劑，化學反應速率加快
升高溫度，化學反應速率加快；反之減慢
增大反應物的濃度，化學反應加快；反之減慢
增大反應物固體面積，化學反應加快；反之減慢
反應物的化學性質越活潑，化學反應速率越快；反之則越慢
24
總
結
歸
納
例題3：下列有關化學反應速率的說法正確的是(　　)
A．用鐵片和稀硫酸反應制氫氣時，改用98%的硫酸可以加快反應速率
B．100 mL 2 mol·L－1的鹽酸與鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變
C．SO2的催化氧化反應是一個放熱反應，所以升高溫度，反應速率減小
D．汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強時反應速率減小
?
1．下列關于影響化學反應速率的條件的說法正確的是（雙選）(　　)
A．增大壓強一定能加快化學反應速率
B．使用催化劑，改變反應的歷程使反應的活化能降低，反應速率加快
C．反應物濃度是決定化學反應速率的主要因素
D．升高溫度，一般能加快化學反應速率
?
?
2. 在某一化學反應中，反應物A的濃度在10 s內從0.8 mol·L－1變?yōu)?.2 mol·L－1，則在
這10 s內A的化學反應速率為(　　)
A．0.02 mol·L－1
B．0.02 mol·L－1·s－1
C．0.06 mol·L－1·s－1
D．0.06 mol·L－1·min－1
?
?
3. 反應：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質表示其反應速率，
分別為
①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1
②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
則此反應在不同條件下進行最快的是(　　)
A．②③　　 　B．①③　　 　C．②④　　 　D．②
一個用來衡量化學反應進行快慢的物理量
常用的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s)
定義
內因（性質等）
外因（表面積、溫度、濃度、催化劑等）
影響因素
計算公式
v (B) ＝
Δc(B)
Δt
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝ m∶n∶p∶q（三段式）

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