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第一課時 化學(xué)反應(yīng)速率
第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率與限度
第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量
較快
較慢
很慢
很快
化學(xué)實驗和日常生活中的現(xiàn)象：
定性描述
【任務(wù)一】認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率
如何定量描述一個化學(xué)反應(yīng)的快慢？
在物理中，如何定量表示一個物體移動速度的快慢？
速率
如何定量地表示一個化學(xué)反應(yīng)的快慢呢？
化學(xué)反應(yīng)速率
【任務(wù)一】認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率
定義：通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度減小或生成物濃度增大 來表示
公式：
單位：
mol/(L·min) 或 mol/(L·s)
【 注 意 】
是平均反應(yīng)速率，不是瞬時速率
不表示固體、純液體化學(xué)反應(yīng)速率
化學(xué)反應(yīng)速率都是正值
【任務(wù)二】化學(xué)反應(yīng)速率計算和大小比較
【例1】在一個 2 L 的密閉容器中，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
N2 + 3H2 2NH3 ，自開始至２秒末，NH3 的物質(zhì)的量
由 0 變?yōu)?1. 2 mol，則以 NH3 表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？
ν (NH3) =
若用氮氣或氫氣表示上述反應(yīng)速率又為多少？
ν (N2) = 0.15mol/(L·s)
v (H2) = 0.45mol/(L·s)
= 0.3mol/(L·s)
一、化學(xué)反應(yīng)速率計算——公式法計算
同一化學(xué)反應(yīng)中，不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)之比
【 結(jié) 論 】
即：對于反應(yīng) a A＋b B = c C＋d D
有ν(A)：ν(B)：ν(C)：ν(D) ＝ a：b：c：d
一、化學(xué)反應(yīng)速率計算——關(guān)系式法計算
【任務(wù)二】化學(xué)反應(yīng)速率計算和大小比較
一、化學(xué)反應(yīng)速率計算——三段式法計算
△C (mol/L)
【例2】在1L的密閉容器中，加入8molN2和20mol H2，發(fā)生N2 + 3H2 2NH3，在5min末時，測得容器中含有6mol的N2，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。
N2 + 3H2 2NH3
起始濃度(mol/L) 8 20 0
5min末濃度(mol/L)
6
v(N2)= 2/5=0.4mol/(L·min)
v(H2)= 6/5=1.2mol/(L·min)
v(NH3)= 4/5=0.8mol/(L·min)
4
2
6
由以上可知∶ V（N2）: V（H2 ）: V（NH3）= 0.4 : 1.2 : 0.8 = 1 : 3 : 2
【任務(wù)二】化學(xué)反應(yīng)速率計算和大小比較
反應(yīng) A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四種不同情況下的反應(yīng)速率為：①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
則該反應(yīng)速率的快慢順序為_____________________
先統(tǒng)一單位，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。
④>③=②>①
對于反應(yīng)：aA＋bB==dD＋eE,用不同的物質(zhì)表示速率滿足關(guān)系：
v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝a∶b∶d∶e 即
二、化學(xué)反應(yīng)速率比較——歸一法
二、化學(xué)反應(yīng)速率比較——比值法
【任務(wù)二】化學(xué)反應(yīng)速率計算和大小比較
對于下列反應(yīng)，你是希望其反應(yīng)速率越快越好還是越慢越好？
■鋼鐵腐蝕 ■ 食物腐壞 ■ 煉鋼 ■ 合成氨
調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率常常是決定化學(xué)實驗成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。
有哪些因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率呢？
內(nèi)因(決定因素)→物質(zhì)本身性質(zhì)
如爆炸與石油形成、鋼鐵生銹等
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
外因
溫度
濃度
催化劑
接觸面積
壓強
適用對象是氣體
決定因素
影響因素
內(nèi)因：反應(yīng)物或反應(yīng)本身的性質(zhì)或特點
變量控制：科學(xué)研究中，對于多因素（多變量）的問題，常常采用只改變其中的某一個因素，控制其他因素不變的研究方法，使多因素的問題變成幾個單因素的問題分別加以研究，最后再將幾個單因素問題的研究結(jié)果加以綜合。
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1.溫度對反應(yīng)速率的影響
【實驗操作】試管內(nèi)均盛有 2mL 5% 的 H2O2溶液，并滴有 2 滴 1 mol/L FeCl3溶液
【實驗現(xiàn)象】
兩支試管中均有氣泡產(chǎn)生，但熱水中產(chǎn)生氣泡更快
【實驗結(jié)論】
其他條件相同時，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減小
不管吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度，都加快反應(yīng)速率
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
2.濃度對反應(yīng)速率的影響
【實驗現(xiàn)象】
兩支試管中均有氣泡產(chǎn)生，但裝1 mol/L鹽酸的試管產(chǎn)生氣泡更快
【實驗結(jié)論】
其他條件相同時，增大濃度，反應(yīng)速率加快；降低濃度，反應(yīng)速率減小
【思考】增加大理石碎塊的用量能否加快化學(xué)反應(yīng)速率？
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
3.催化劑對反應(yīng)速率的影響
【實驗現(xiàn)象】三支試管中均有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生氣泡的速率：①＞②＞③
【實驗結(jié)論】催化劑可以改變反應(yīng)速率，不同催化劑催化效果不同
催化劑(正)能加快化學(xué)反應(yīng)速率
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
其他條件不變時，對于有氣體參與的反應(yīng)：
有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強時，只有導(dǎo)致參加反應(yīng)的氣體濃度改變，反應(yīng)速率才會改變
增大壓強 減小容器體積 增大反應(yīng)物濃度
加快化學(xué)反應(yīng)速率
減小壓強 增大容器體積 減小反應(yīng)物濃度
降低化學(xué)反應(yīng)速率
4.壓強對反應(yīng)速率的影響
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
實例 影響因素 如何影響
夏天食物易變質(zhì)
硫在氧氣中比在空氣中燃燒快
氯酸鉀與二氧化錳混合， 共熱可快速產(chǎn)生氧氣
制備氫氣時，選擇鋅粉不選鋅粒
工業(yè)合成氨通常要在高壓下進行
溫度
反應(yīng)物濃度
催化劑
固體表面積
壓強
T↑，v↑
c↑，v↑
加催化劑，v↑
固體表面積↓，v ↑
p↑，v↑
壓強：
恒溫恒容時：通入反應(yīng)物氣體（O2）→ 總壓強增大
例如，2SO2+O2 2SO3
反應(yīng)物濃度 ↑，故反應(yīng)速率 ↑
恒溫恒容時：通入惰性氣體（N2）→ 總壓強增大
但各氣體物質(zhì)的濃度不變，故反應(yīng)速率不變
恒溫恒壓時：通入惰性氣體（N2）→ 總壓強不變
但體積增大，反應(yīng)物濃度 ↓，故反應(yīng)速率 ↓
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
例題：用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，下列措施不能使反應(yīng)速率加快的是？
A. 加熱 B.增加壓強 C. 不用鐵片，改用鐵粉
D. 滴加一定量硫酸鈉溶液 E. 改用98%濃硫酸
【任務(wù)三】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
練習(xí)：未打磨的鎂條與硫酸反應(yīng)，所得氫氣速率如圖：
①由O →a段不產(chǎn)生氫氣的原因？
②a→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因？
③由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因？.
有氧化膜
反應(yīng)放熱，速率升高
反應(yīng)物濃度降低，速率減慢
B、D、E
（1）內(nèi)因：物質(zhì)本身的性質(zhì)決定。
（2）外因(外界條件)：
主要影響因素 如何影響反應(yīng)速率
溫度
升高溫度，速率增大
催化劑
加入催化劑，速率增大
濃度
增大濃度，速率增大
壓強（氣體）
增大壓強，速率增大
此外：反應(yīng)物狀態(tài)、固體的表面積、超聲波等

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