資源簡介

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第二節
第1課時
化學反應速率
第六章 化學反應與能量
課堂導入
在日常生活中，我們經常觀察到有些反應進行得快，有些反應進行得慢。
爆炸 牛奶變質 鋼鐵生銹 溶洞形成
這些反應有快有慢，如何科學衡量化學反應速率的快慢
只能粗略估計化學反應進行的快慢
( 定性角度)
如何定量描述化學反應的快慢呢
化學反應速率
①冒氣泡快慢
②顏色變化快慢
③出現渾濁的快慢
④固體物質的減少快慢
⑤溫度變化快慢
在化學實驗中，有哪些觀察化學反應快慢的方法
1、表示通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)
表示。
2、數學表達式：
3、單位：mol L-1.s-1或mol ·L- ·min-1 mol/(L·s)或mol/(L·min)等。
4、適用范圍：氣體和溶液
注意：固體和純液體的濃度是常數，△c(B)=0,所以通常不用固體和純液體(純水)表 示化學反應速率
一.化學反應速率
[例1]在某一化學反應中，已知反應物A 的濃度在10s內從4 mol/L變成1 mol/L。則 在
這10s內用A表示的化學反應速率為多少
注意：反應速率是一段時間內的平均速率
一.化學反應速率
問：第10s的反應速率為多少
結論1:同一反應的反應速率可以用不同的物質表示，其數值可能不同，但所表示的意 義是相同的。在表示反應速率時，應注明是由哪種物質表示的。
結論2:同一反應中，各物質的反應速率之比等于其化學方程式中的化學計量數之比。
即對于反應：aA+bB=cC+dD vA:vp:Vc:Vp=a:b:c:d
考：寫幽N): 政):此的豇),并思考速率地和化學計量數地實系如何
v(N ):v(H ):v(NH )=0.4:1.2:0.8=1:3:2
[例2]在 1L的密閉容器中，加入8molN 和20molH , 發生N +3H —2NH , 在5min末時，
測得容器中含有6mol的N , 求該反應的化學反應速率。
N +3H —2NH
起始濃度(mol/L) 8 20 0
濃度變化(mol/L)2 6 4
5min 末濃度( mol /L) 6 14 4
v(N )=2/5=0.4mol/(L·min)
v(H )=6/5= 1. 2mol/(L· min)
v(NH )=4 /5=0.8mol /(L·min)
變化量(濃度變化量、物質的量變化量)之比=化學計量數之比
[例3]反應A(g)+3B(g)=2C(g)+ 2D(g)在四種不同情況下的反應速率為：
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
則該反應速率的快慢順序為(A)
A.④>③=②>① B.④<③=②<①
C.①>②=③>④ D.④>③>②>①
「在同一單位前提下，比較化學反應速率與化學計量數的比值。如反應aA
+bB=cC, 要比較v(A)和v(B)的相對大小，及比較 與 的相對大 小，若 則v(A)表示的反應速率比v(B)表示的反應速率大。
注意：比較同一個化學反應的反應速率的相對大小時，應先轉化為同一單位、同一物質
比值法
抑制有害反應(降低速率),促進有利反應(加快速率)
思考：有哪些因素能夠影響化學反應速率呢
對于下列反應，你是希望其反應速率越快越好還是越慢越好
二.化學反應速率影響因素
氨、硫酸等化工產品的生產
牛奶變質
鐵橋生銹
鈉和冷水反應劇烈
鎂和冷水反應緩慢，而與沸水可劇烈反應
鐵和冷水、沸水都不反應，但在高溫下可與水蒸氣反應
不同的金屬和冷水反應，劇烈程度不同，這意味著 物質自身的性質 是決定化學反應速
率的主要因素
二.化學反應速率影響因素
知識回顧：
比較金屬和水的反應
2Na+2H O=2NaOH+H I
食物直接暴露在常溫空氣中易變 質，用冰箱保存延長其保質期
影響速率的因素為_ 溫度
蜂窩煤比普通煤塊燃燒效率更高
影響速率的因素為固體的表面積
二.化學反應速率影響因素
腌制咸鴨蛋，泥土中的鹽分越高，咸蛋
成熟得越快
影響速率的因素為 濃度
二.化學反應速率影響因素
使用酵母來加速面團的發酵
影響速率的因素為_
催化劑
溫度
濃度
催化劑
固體表面積 壓強
二.化學反應速率影響因素
1.內因：反應物或反應本身的性質或特點(決定因素)
2.外因
實驗設計思路：
1、選擇化學反應
2、確定待研究的影響因素
3、設計改變反應速率因素的操作
4、確定觀測反應快慢的指標(定性宏觀角度)
實驗室提供以下儀器和藥品：5% H O 溶液，1mol/LFeCl 溶液、0.1mol/L鹽酸、
1mol/L鹽酸、大理石碎塊、大理石粉末、冷水、熱水、試管、試管架、燒杯、量筒 膠頭滴管。
對于多因素的問題，常常采 用“定多變 一”,即要保持其他變 量不變，改變其中一個變量的值 的研究方法，把多因素問題變成 單因素問題。
方法導引——變量控制方法
二.化學反應速率影響因素
設 計 實 驗 ： 探 究 各 因 素 對 化 學 反 應 速 率 的 影 響
H O 分 解 催 化 劑
實驗操作 FeCl 溶液
FeCl
溶液
5%H O 溶液 冷水
5%H O 溶液
熱水
實驗現象 浸在熱水中試管產生氣泡 速率比浸在冷水中試管產 生氣泡速率快
當其他條件相同時，升高溫度，化學反應速率增大，反之減慢。
二.化學反應速率影響因素
1、探究溫度對化學反應速率的影響
實驗結論：
實驗 操作 2mL1mol/L鹽酸 2mL0.1mol/L鹽酸 l g碳酸 鈣粉末
l g碳酸
鈣粉末
實驗 現象 加入1 mol/L鹽酸的試管中 生成氣泡的速率更快
其他條件相同時，增大濃度，化學反應速率增大，反之減慢。
二.化學反應速率影響因素
2、探究濃度對化學反應速率的影響
實驗結論：
催化劑對化學反應速率的影響
實驗操作 H O 溶 液 ① ② FeCl MnO 溶 液 粉 末 H,O 溶液 ③
H O
溶液
實驗現 象 ① 有 少 量 氣 泡 出 現 ② ③ 都 有 大 量 氣 泡 出 現
其他條件相同時，催化劑(正)能加快化學反應速率，不同催化劑催化效果不同。
二.化學反應速率影響因素
3、探究催化劑對化學反應速率的影響
實驗結論：
實驗操作
大理石碎 塊 、大理石粉末分別與1 mol/L的鹽酸反應
實驗現象
大理石碎塊產生氣泡速率較慢
大理石粉末產生氣泡速率較快
還有哪些因素能影響反應速率 設計實驗，寫出實驗操作，并預測現象
4.固體表面積對化學反應速率影響
結 論 ：當其它條件不變時，增大固體表面積可以加快反應速率(接觸充分)
二.化學反應速率影響因素
已知在密閉容器中發生化學反應：N (g)+O (g)=2NO(g)。分析下列條件的改變對該反
應的化學反應速率的影響。(注：氬氣是惰性氣體，不參與反應)
(1)恒溫恒容時，充入氬氣，使體系壓強增大，該反應的反應速率將如何變化
充入氬氣----容器體積不變----反應物濃度不變----反應速率不變
(2)恒溫恒壓時，充入氬氣，該反應的反應速率將如何變化
充入氬氣----壓強不變---容器體積變大----反應物濃度減小---反應速率減小
對于氣體參加的反應，恒溫時，增大壓強，體積減小，
氣體濃度增大---反應速率加快；減小壓強，體積增大，氣
體濃度減小--反應速率減慢。請據此思考討論以下問題： 圖6-16 壓強增大，氣體濃度增大
思考討論對于氣體參加的反應，壓強如何影響化學反應速率
二.化學反應速率影響因素
改變體系體積，使反應物的濃度改變
練習1.下列調控反應速率的措施或實驗中，分別利用或體現了哪些影響反應速率的因素
(1)用煤粉代替煤塊可以使爐火更旺。 固體表面積 (2)把食物存放在冰箱里，在糕點包裝內放置除氧劑可以延長食品保質期。溫度 (3)做化學實驗時，為加速反應的進行，通常將塊狀或顆粒狀的固體藥品研細并混 勻，或者將固體試劑溶于水配成溶液后再進行實驗。固體表面積/反應物接觸面積
(4)鐵在空氣中和在純氧中反應的劇烈程度明顯不同。反應物濃度
(5) 實驗室用Zn 和稀硫酸反應制取H,時，為了加快化學反應速率可滴入幾滴硫酸銅 溶液。 形成原電池
(6)在通常情況下，Na與水的反應比Mg與水的反應劇烈。
參加反應的物質自身的性質是決定化學反應速率的主要原因
影響因素
規律
內因 反應物本 身的性質
反應物的化學性質越活潑，化學反應速率越快；反之化學反應速 率越慢
外因 濃度
增大反應物的濃度，化學反應速率增大；減小反應物的濃度，化 學反應速率減小
溫度
升高溫度，化學反應速率增大；降低溫度，化學反應速率減小
壓強
對于有氣體物質參加的反應，增大壓強(減小容器容積),化學 反應速率增大；減小壓強(增大容器容積),化學反應速率減小。
催化劑
一般地，使用催化劑能極大地加快反應速率
固體的表 面積
增大固體反應物的表面積，化學反應速率加快
其他
光照、溶劑、形成原電池等，也能影響化學反應速率
[總結提升] 影響化學反應速率的因素
概念
公式：
單 位 ：mol/(L·s),mol/(L·min)
適用范圍 內 因 ：反應物本身的性質
反應物濃度越大
溫度越高
氣體反應的壓強越大
使用催化劑
反應物接觸面積，固體反應物 的顆粒大小等
濃度
溫度
壓強
催化劑
其他因素
影響因素 及規律
課堂小結
化學反應速率
化學反應速率越大
影響因素及規律
外因

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