資源簡介

(共29張PPT)
35℃
半天變質
潮濕空氣 中數周
牛奶變質
鋼鐵生銹
煤的形成
節日焰火
兒十萬年
幾百萬年
瞬間
溶 洞
自然過程
t/s
宇宙的年齡
10 8
人的壽命
10
最慢的脫氧核糖核酸合成反應
10
心臟跳動周期
1
最快的酶反應
10-7
氫鍵的生成反應
10-10
最快的化學過程
10-15
最快的核過程
10-23
某些自然過程的持續時間
第二章化學反應速率和化學平衡
第 一 節 化學反應速率
一 、化學反應速率
1、化學反應速率的表示：
通常用單位時間 內反應物濃度的減少或生成物 濃度的增加來表示。
單位：mol/(L·s)或 mol/(L·min)等 或mol·L-1.S-1
mol/L·s× mol/L·min× mol/(L·s)=60mol/(L·min)=3600 mol/(L·h)
注意：①化學反應速率只取正值。
②該化學反應速率指一段時間的平均速率，而不是瞬時速率。
《選擇性必修1》第二章
討論1: 在某一化學反應里，反應物A的濃度在8s內從5.0 mol/L變成1.0 mol/L。
在這8s內以A濃度的變化來表示，則該化學反應的速率為多少
v(A)=0.5 mol/(L·s)
討論2: 在2 L的密閉容器中，加入1 mol N 和3 mol H ,發生反應N +3H ÷2NH ,
在2s末時，測得容器中含有0.4 mol的NH , 求該反應在2s內的化學反應速率。
則v(N )=0.2mol/2L×2s=0.05 molL-1-s-1
v(H )=0.6mol/2L×2s=0.15 mol-L-1·s-1 v(NH )=0.4mol/2L×2s=0.1 mol-L-1-s-1
3H ÷2NH
3 0
0.6 0.4
3-0.6 0.4
解：
起始量/mol: 變化量/mol:
2 s末量/mol:
N +
1
0.2
1-0.2
對化學反應：mA(氣)+nB ( 氣 ) =pC ( 氣 ) +qD (氣)
t=t CA1 CB1 Cc1 CD1
t=t CA2 CB2 CC2 CD2
vA:vp:vc:vp 二 m: n:p:q
在t ---t 時間內：
例如：反應
起始濃度(mol·L-1)
轉化濃度(mol·L-1)
某時刻濃度(mol ·L-1)
1.數學表達式法：V=△C/△t
2.運用“三段式”求解化學反應速率計算題的一般步驟
pC
C
px
m
C
標出各物質的起始量、 轉化量、某時刻量
mA 十
a
X
a—x
【小結】化學反應速率的計算
寫出正確的 化學方程式
按要求分 別計算
nB=
b
1、同一化學反應，用不同物質表示反應速率，數值可不同，但意義相同，
故化學反應速率必須指明具體的物質。
2、同一化學反應，用不同物質表示的速率值之比等于化學方程式中各種物質 化學計量數之比(也等于濃度變化量之比)
3、固體物質和純液體的濃度為常數，反應中濃度的變化為0,故不能用固體 物質或純液體濃度變化表示反應速率，一般用氣體或溶液的濃度變化來表示
反應速率。
注意：
討論3:可逆反應A(g)+2B(g)—C (g)+D(g), 在四種不同情況下的反 應速率如下，其中反應進行得最快的是( )
A.v(A)=0.15 mol/(L·min)
B.v(B)=0.6 mol/(L·min)
C.v(C)=0.4 mol/(L·min)
D.v(D)=0.02 mol/(L·s)
方 法 ：
①根據反應速率之比等于物質的計量數之比 來 判斷。
②將不同物質表示的反應速率換算成同一物質表示的反應速率來判斷。
討論4:右圖為一反應中各物質
的物質的量隨時間的變化情況。 反應容器體積為VL。
據圖回答：
①反應物是X、Y, 生成物是 Z、W。
②反應方程式為：4 X+2Y=Z+W 。
___
③ 在t min內 ，v(X)=
當用氨氣濃度的增加來表示該反應的速率時，下列說法中錯誤的是 ( )
A、2s 末氨氣的反應速率=0.4mol/(L · s)
B、前2 s時間內氨氣的平均反應速率=0.4mol/(L · s)
C、 前 4s時間內氨氣的平均反應速率=0.3mol/(L · s)
D、2s～4s 時間內氨氣的平均反應速率=0.2mol/(L · s)
N (g)+3H (g)=2NH (g)
1.0 3.0 0.2
0.6 1.8 1.0
0.4 1.2 1.4
起始濃度/mol-L-1 2 s末濃度/mol·L-1 4s末濃度/mol ·L-1
1、已知某條件下，合成氨反應的數據如下：
課 堂 訓 練
2、已知4NH (g)+50 (g)===4NO(g)+6H O(g), 若反應速率分別用 v(NH ) 、v(O ) 、v(NO) 、v(H O)表示，則正確的關系是( )
A.4v(NH )=5v(O ) B.5v(O )=6v(H O)
C.2v(NH )=3v(H O) D.4v(O )=5v(NO)
3、在2L的密閉容器中，發生下列反應：
3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol, 在前10s A的平均反 應速率為0 . 12mol/(L·s), 則 1 0s 時 ， 容 器 中B 的 物 質 的 量 為3.2mol
0
4、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣，3mol氫氣，3min后
測得容器內的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內用氫氣的變化來表示反應速
率為
0.1mol/(L·min)
物質本身 固體表面積
結構、性質
溫度 濃度 催化劑
影響化學反應速率的因素有哪些
如何設計實驗來探究這些因素對化學反應速率的影響
實驗方法：控制變量法
√ 確定研究對象(某一化學反應)
√ 明 確研究問題(探究xx因素對化學反應速率的影響) √ 確 定實驗變量，并控制其他變量不變
√ 記錄結果隨變量變化的情況
(xx增大/減小，化學反應速率增大/減小)
√ 整理結果得出結論
影響化學反應速率的因素
定性與定量研究影響化學反應速率的因素
定性 定量
選擇實驗現象明顯的化學反應。通 過觀察冒氣泡快慢；顏色變化；固 體量減少；渾濁程度；溫度變化等
離子濃度
pH, 渾濁度，顏色等
氣體
體積，壓強，顏色
找與化學反應物質的 濃度相關的物理量
找與該物理量化學 變化對應的時間
選擇可觀測、易操作的變量
原理 0=
C
如何設計實驗來探究這些因素對化學反應速率的影響 實驗方法：控制變量法 影響因素 設計思路 物質本身結構、性質 固體表面積 比較塊狀、粉末狀固體 溫度 比較冷水、熱水條件下
濃度 比較不同濃度反應物 催化劑 比較有無催化劑加入
猜想假設 設計實驗 定性探究 定量探究 結果討論
影響因素 實驗方案 現象比較
結論
濃度 5 mL0.1mol/L H S O 溶 液 5mL0.5mol/L H SO 溶液 5 mL0.1 mol/L N a S O 溶 液
增大反應物濃度， 化學反應速率加快
5 mL0.1 mol/L N a S O 溶 液 0.1 mol/L 0.5 mol/L
濃度、溫度、催化劑等因素如何影響化學反應速率
實驗原理： Na S O +H SO =Na SO +SO ↑+SJ+H O
實驗變量
猜想假設 設計實驗 定性探究 定量探究 結果討論
實驗試劑：0.1 mol/L Na S O 溶液 0.1 mol/L、0.5 mol/L H SO 溶液
濃度、溫度、催化劑等因素如何影響化學反應速率
實驗原理：Na S O +H SO=Na SO +SO 1+SJ+H O
實驗變量
實驗試劑：0.1 mol/L Na S O 溶液 0.1 mol/L H SO 溶液 冷水、熱水
現象比較
冷水 熱水
熱水
猜想假設 設計實驗 定性探究 定量探究 結果討論
結論
升高溫度 ， 化學反應 速率加快
實驗方案
,5mL0.1 mol-L- Na S O 溶液
和5mL0.1 mol-L- H SO 溶液
溫度 冷水
影響因素
影響因素 實驗方案 現象比較
結論
催化劑 3滴1 mol/L FeCl 溶液 3滴蒸餾水 FeCl H O
催化劑可
加快化學
反應速率
5%H O 溶液 5%H O 溶液
濃度、溫度、催化劑等因素如何影響化學反應速率
實驗原理：H O =2H O+O 個
實驗變量
猜想假設 設計實驗 定性探究 定量探究 結果討論
實驗試劑：5%H O 溶液 1 mol/L FeCl 溶液、蒸餾
水
因素 實驗步驟 實驗現象比較
結論
濃度 分別將0. 1 mol/LH SO 溶液、 0.5 mo/L H SO 溶液加入 0.1 mol/L Na S O 溶液。 都有氣泡冒出，黃色沉淀 生成，0.1mol/LH SO 溶液 參與的反應更快
反應物濃度越大， 反應速率越大。
溫度 常溫組：常溫下的5%H O 溶液。 熱水組：將5%H O 溶液放入熱水 中 常溫組：偶爾能夠看到有 氣泡產生。 熱水組：持續有氣泡產生。
反應溫度越高，反
應速率越大。
催化劑 觀察常溫下5%H O 溶液加入了少 量1 mol/L FeCl 溶液前、后的變化。 加入了1 mol/L FeCl 溶液的 那一組反應更快
加入催化劑，
反應速率改變。
實驗步驟：
(1) 檢查裝置氣密性；
(2)錐形瓶內放入2 g鋅粒，通 過分液漏斗加入40 mL 1 mol/L
(4 mol/L)的H SO 溶液；
(3)測量并記錄收集10 mLH 所用時間；
猜想假設 設計實驗 定性探究 定量探究 結果討論
【固液型常溫型發生裝置】
請以鋅和稀硫酸反應為例，選擇實驗用品，設計定量實驗
探究影響化學反應速率的因素。
固定體積測時間 固定時間測體積
測 定 鋅 與 稀 硫 酸 反 應
速率的裝置
控制不變的因素
溫度、壓強、鋅粒的質量、 鋅粒的表面積、溶液的體積
測定數據
確定變量 硫酸的濃度
設計方案
影響化學反應速率的因素 溫 度
大量實驗證明，溫度每升高10℃,v通常增大為原來的2~4倍
濃 度
其他條件一定時，增大反應物濃度，化學反應速率增大(c個，v個)
催化劑
√其他條件一定時，加入催化劑可以改變化學反應速率
√ 同一反應可以有不同催化劑(正催化劑、負催化劑)
√不同催化劑對同一反應催化效果不同
固體表面積
其他條件一定時，固體表面積增大，化學反應速率增大
對于有氣體參加的化學反應，改變壓強同樣可以改變化學反應速率(實際改變c)
猜想假設 設計實驗 定性探究 定量探究 結果討論
影響化學反應速率的因素
實驗方法：控制變量法
影響因素 定性 定 量
物質結構與性質 溫 度 濃度
固體表面積 催化劑
序號 鋅的質量/g 鋅的形狀 溫度/℃
完全溶解于酸的時間/s
A 2 薄片 5
400
B 2 薄片 15
200
C 2 薄片 25
100
D 2 薄片 30
A
E 2 薄片 35
50
F 2 顆粒 15
G 2 粉末 15
則下列說法正確的是( C )
① t =75 s ② t >200>t ③ 單位時間內消耗的鋅的質量mp>mg>mp
A.① B.①② C.只有② D.全部正確
討論1:在鋅與某濃度的硫酸起反應的實驗中，學生得到下面的結果：
討論2:用純凈的CaCO 與100mL 稀鹽酸反應
制取CO , 實驗過程記錄如圖所示
(CO 的體積已折算為標準狀況下的體積)。 下列分析正確的是 (D)
A.OE 段表示的平均反應速率最大
B.EF 段，用鹽酸表示該反應的平均速率為0.2 mol/(L·min)
C.OE、EF、FG 三段中，該反應用CO 表示的平均反應速率之比為2:6:7
D.G 點表示收集的CO 的量最多
下列判斷正確的是 ( )
A. 在0～50 min 之 間 ，pH=2 和pH=7 時R 的降解百分率相等
B. 溶液酸性越強， R的降解速率越小
C.R 的起始濃度越小，降解速率越大
D. 在20～25 min 之 間 ，pH=10 時R的 平均降解速率為0.04 mol·L-1·min-1
討論3:一定條件下，溶液的酸堿性對TiO 光催化染料R降解反應的影響如下圖所示。
c (R)/10-mol ·L-
1、復習本節課知識
2
2
課后作業

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