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第六章　　 化學反應與能量
第二節　　化學反應的速率與限度
第1課時　化學反應的速率
[學習目標]
1.了解化學反應速率的概念和表示方法，并能進行簡單計算(重點)。
2.理解影響化學反應速率的因素及規律，并能合理解釋生產、生活
中的相關化學現象(重點)。
3.學會運用變量控制研究影響化學反應速率的方法(難點)。
引入新課
日常生活中，不同化學反應進行的快慢差別很大。
如何表示化學反應過程進行的快慢？
化學反應速率
爆炸
牛奶變質
溶洞的形成
鐵生銹
一、化學反應速率及其表示方法
2.表示方法：
單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量。
t
c
v＝
c
Δt
3.定義式：
1.概念：用來衡量化學反應過程進行快慢程度的物理量。
化學反應速率
或 v＝
n
V Δt
4.常用單位：mol·L－1·s－1 或 mol·L－1·min－1
特別提醒：v表示平均速率，取正值；固體或純液體 c=0，不表示速率。
例析
已知合成氨反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，其濃度數據如下：
N2 H2 NH3
起始濃度/(mol·L－1) 1.0 3.0 0
2 s末濃度/(mol·L－1) 0.6 1.8 0.8
2 s內，N2、H2、NH3的 c各為多少？
則2 s內v(N2)、v(H2)、v(NH3)分別為多少？
Δc(N2)＝(1.0－0.6) mol·L－1＝0.4 mol·L－1
Δc(H2)＝(3.0－1.8) mol·L－1＝1.2 mol·L－1
Δc(NH3)＝(0.8－0) mol·L－1＝0.8 mol·L－1
v＝
c
Δt
v(N2)＝0.2 mol·L－1·s－1
v(H2)＝0.6 mol·L－1·s－1
v(NH3)＝0.4 mol·L－1·s－1
一、化學反應速率及其表示方法
同一反應在相同時間內，用不同物質表示反應速率，數值是否相同？
表示的反應快慢是否相同？
用不同物質表示同一反應的反應速率，其數值有什么規律？
數值可能不同，但都表示該反應的反應速率，意義相同。
v(N2)＝0.2 mol·L－1·s－1
v(H2)＝0.6 mol·L－1·s－1
v(NH3)＝0.4 mol·L－1·s－1
思考
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
1 3 2
1
3
2
化學反應速率之比等于其化學計量數之比。
相同。
一、化學反應速率及其表示方法
1.判斷正誤
(1)對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就越明顯(　　)
(2)對有固體參加的化學反應，可用單位時間內固體濃度的改變量表示化學反應速率(　　)
(3)化學反應速率的單位通常為mol·s－1或mol·min－1(　　)
(4)反應速率是指某反應在某時刻的瞬時速率(　　)
×
×
×
×
應用體驗
一、化學反應速率及其表示方法
應用體驗
2.已知反應4CO(g)＋2NO2(g) N2(g)＋4CO2(g)在不同條件下的化學反應
速率如下：
①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 ②v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1
③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
請比較上述4種情況反應的快慢：__________(由大到小的順序)。
③①②④
方法一：轉化為同一物質的速率再比較
②v(CO)＝2v(NO2)＝1.2 mol·L－1·min－1；
③v(CO)＝4v(N2)＝1.6 mol·L－1·min－1；
④v(CO)＝v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1。
0.6 mol·L－1·min－1
方法二：比較v與化學計量數的比值
、、、
一、化學反應速率及其表示方法
歸納總結
1.對化學反應速率的理解
一、化學反應速率及其表示方法
(1)在同一化學反應中，用不同的物質表示的反應速率可能不同，但意義相同，故描述反應速率時必須指明具體的物質，v(A)即用A表示的化學反應速率
(2)固體或純液體的濃度為常數， c=0，因此不用固體或純液體的濃度表示化學反應速率
(3)化學反應速率是一段時間內的平均反應速率，而不是某一時刻的瞬時速率
(4)用不同反應物表示化學反應速率時：化學反應速率之比=化學計量數之比
2.化學反應速率大小的比較方法
歸納總結
(1)歸一法：若單位不統一，則要換算成相同單位；若為不同物質的，則要
換算成同一物質來表示，再比較數值的大小。
(2)比值法：比較化學反應速率與化學計量數的比值。
如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比較與，
若，則說明用A表示的 大于用B表示的 。
一、化學反應速率及其表示方法
二、影響化學反應速率的因素
(1)一定溫度下，比表面積相同的鐵片和鋅片，分別與等濃度過量的
稀鹽酸反應，預測生成氫氣的速率大小？
(2)若增大稀鹽酸濃度或適當升高溫度，反應速率會怎樣變化？
鋅的活潑性大于鐵，故鋅反應速率快。
其他條件不變，濃度越大，溫度越高，反應速率越快。
思考
1. 內因：反應物本身的性質 (主要因素)
2. 外界因素：溫度、濃度、壓強、催化劑等
①探究溫度對化學反應速率的影響
實驗操作：兩支試管均盛有3 mL 5%H2O2溶液(滴有2滴1 mol·L－1 FeCl3溶液)
實驗現象：
實驗結論：
產生氣泡較慢
產生氣泡較快
其他條件不變，溫度升高，H2O2的分解速率加快。
實驗探究
二、影響化學反應速率的因素
②探究濃度對化學反應速率的影響
實驗探究
實驗操作：
實驗現象：
實驗結論：
產生氣泡較慢
產生氣泡較快
增大反應物鹽酸的濃度，生成CO2的速率越快。
二、影響化學反應速率的因素
③探究催化劑對化學反應速率的影響
實驗探究
MnO2可以使H2O2的分解速率加快。
注意：一般均為正催化劑，加快化學反應速率。
實驗操作：
實驗現象：
實驗結論：
無明顯現象
產生氣泡較快
二、影響化學反應速率的因素
在1 L密閉容器中充入一定量的N2和H2，在一定的溫度和壓強下反應生成氨氣。當使容器的體積縮小時，化學反應的速率會如何發生變化？
濃度增大
有氣體參加的反應，增大壓強，濃度增大，化學反應速率加快。
思考1
二、影響化學反應速率的因素
影響化學反應速率的因素
(1)內因：反應物本身的性質(主要因素)。
(2)外因： (其他條件不變，只改變一個條件——控制變量法)
歸納總結
溫度——溫度越高，化學反應速率越快
濃度——反應物的濃度越大，化學反應速率越快
壓強——反應體系的壓強越大，化學反應速率越快(有氣體參加)
催化劑——催化劑可以改變化學反應速率
其他因素——固體比表面積、光波、電磁波、溶劑等
二、影響化學反應速率的因素
下列現象體現了哪些影響化學反應速率的因素？
(1)向爐膛內鼓風，用煤粉代替煤塊可以使爐火更旺。
鼓風： ；煤粉代替煤塊： 。
(2)把食品存放到冰箱內，糕點包裝內放除氧劑可以延長食品保質期。
冰箱： ；除氧劑： 。
(3)利用H2O2分解制氧氣時加入固體MnO2 。
固體MnO2： 。
(4)鐵在空氣中和在純氧中反應的劇烈程度明顯不同。
純氧： 。
增大氧氣濃度
增大反應物的接觸面積
降溫
降低反應物的濃度
催化劑
純氧的氧氣濃度更大
思考2
二、影響化學反應速率的因素
應用體驗
1.判斷正誤
(1)無論是吸熱反應還是放熱反應，溫度升高，反應速率一定增大(　　)
(2)對一定條件下發生的反應：C(s)＋O2(g)===CO2(g)，增加C的量，化學反應速率加快(　　)
(3)改變壓強，化學反應速率一定改變(　　)
(4)鐵和硫酸反應時，硫酸濃度越大，產生H2的速率越大(　　)
(5)增加水的量，能使Mg與H2O的反應速率大于Na與H2O的反應速率(　　)
(6)Fe與鹽酸反應時，加入NaCl固體，由于c(Cl－)增大而使反應速率加快(　　)
√
×
×
×
×
×
二、影響化學反應速率的因素
應用體驗
2.在帶有活塞的密閉容器中發生如下反應：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，
分析改變下列條件化學反應速率如何改變(填“變大”“變小”或“不變”)，闡述理由：
(1)增加鐵片的質量(不考慮表面積的變化)：_____，理由：______________________
_____________________________。
(2)保持容器的體積不變，增加水蒸氣的通入量：_____，理由：________________
___________________________________。
(3)保持容器內壓強不變，充入一定量的氬氣：_____，理由：_______________
__________________________________________________________________。
(4)保持容器的容積不變，充入一定量的氬氣：_______，理由： ________________
_______________________________________________________________。
不變
改變用量不影響化學反應速率
變大
增大反應物濃度加快化學反應速率
變小
充入氬氣，容器體積增大，水蒸氣的濃度變小，因而化學反應速率變小
保持壓強不變，
不變
容器的容積不變，
充入氬氣，反應物和生成物的濃度均不改變，因而化學反應速率不變
二、影響化學反應速率的因素
純固體的濃度視為常數，
壓強對反應速率的影響
對于有氣體參加的反應，改變壓強對反應速率的影響實質是改變體積，
使反應物的濃度發生改變。
(1)壓縮體積或充入氣態反應物，使壓強增大，都能加快化學反應速率。
(2)充入惰性氣體(不參與反應的氣體)對化學反應速率的影響
①恒容時 ：
充入惰性氣體→ 壓強增大→ 各物質濃度不變→ 反應速率不變。
②恒壓時：
充入惰性氣體→壓強不變→體積增大→各物質濃度減小→反應速率減慢。
歸納總結
二、影響化學反應速率的因素
隨堂檢測
1.下列關于化學反應速率的說法中，不正確的是
A.化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量
B.在容積不變的反應容器中，化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示
C.若某化學反應在某段時間內的反應速率為0.5 mol·L－1·s－1，就是指在該段時
間內反應物和生成物的濃度變化量都為0.5 mol·L－1
D.化學反應速率是可以通過實驗測定的
√
隨堂檢測
2.為了探究溫度對化學反應速率的影響，下列實驗方案可行的是
√
沒有對比實驗
催化劑不同，溫度不同，無法比較
前者沒有催化劑，后者有催化劑，
無法比較
隨堂檢測
3.(1)在反應A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物質A表示該反應的化學反應速率為0.2 mol·L－1·min－1，則以物質B表示此反應的化學反應速率為____ mol·L－1·min－1。
0.6
(2)在2 L的密閉容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定條件下發生反應，3 s后測得N2的物質的量為1.9 mol，則以H2的濃度變化表示的反應速率為__________________。
0.05 mol·L－1·s－1
(3)將10 mol A和5 mol B放入容積為10 L的密閉容器中，某溫度下發生反應：3A(g)＋B(g) 2C(g)，在最初2 s內，消耗A的平均速率為0.06 mol·L－1·s－1，則在2 s 時，容器中有______ mol A，此時C的物質的量濃度為______________。
8.8
0.08 mol·L－1
本節內容結束
1.實驗探究——外界條件對化學反應速率的影響
探究溫度、濃度、催化劑對化學反應速率的影響
實驗操作 實驗現象 實驗結論
①產生氣泡速率 ； ②產生氣泡速率 。 對于反應2H2O2 2H2O＋O2↑來說，溫度升高，H2O2的分解速率 。
目標二 答案
較慢
較快
加快
滴加1 mol·L－1鹽酸的試管產生氣泡速率 。 增大反應物鹽酸的濃度，生成CO2的速率 。
①無明顯現象； ②能產生 。 MnO2可以使H2O2的分解速率 。
目標二 答案
更快
更快
大量氣泡
加快
在1 L密閉容器中充入一定量的N2和H2，在一定的溫度和壓強下反應生成氨氣。當使容器的體積縮小時，化學反應的速率會發生如何變化？
思考1
提示　有氣體參加的反應，增大壓強，容器的體積縮小，濃度增大，化學反應速率加快。
目標二 答案
2.影響化學反應速率的因素
(1)內因：反應物本身的性質是影響化學反應速率的主要因素。
(2)外因(控制變量法：其他條件不變，只改變一個條件)
增大
減小
增大
減小
增大
減小
改變
表面積
目標二 答案
下列現象體現了哪些影響化學反應速率的因素？
(1)向爐膛內鼓風，用煤粉代替煤塊可以使爐火更旺。
鼓風： ；煤粉代替煤塊： 。
(2)把食品存放到冰箱內，糕點包裝內放除氧劑可以延長食品保質期。
冰箱： ；除氧劑： 。
(3)利用H2O2分解制氧氣時加入固體MnO2 。
固體MnO2： 。
(4)鐵在空氣中和在純氧中反應的劇烈程度明顯不同。
純氧： 。
思考2
增大氧氣濃度
增大反應物的接觸面積
降溫
降低反應物的濃度
催化劑
純氧的氧氣濃度更大
目標二 答案

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