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第二節化學反應速率與限度
第一課時化學反應速率
在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到這樣的化學現象：
較快
很慢
定性描述
較慢
很快
火藥的爆炸瞬間完成
1.蝸牛爬行很慢 1.是定性描述，屬于基本常識
2.僅為8 .5米/小時 2.是定量描述，屬于科學素養
如何定量地表示一個化學反應的快慢呢
化學反應速率
一、 化學反應速率
在物理中，如何定量表示一個物體移動速度的快慢
速率
3. 單位： mol/(L·min);mol/(L·s) 或 mol-L-1·s-1
【注意】①化學反應速率都是正值，是平均反應速率
②必須指明是用反應體系中的哪種物質做標準
③不表示固體、純液體化學反應速率
1、認識化學反應速率
1. 定義：通常用單位時間內反應物濃度減小或生成物濃度增大
來表示
2、化學反應速率計算和大小比較
一、化學反應速率計算——公式法計算
【例1】在一個2L 的密閉容器中，一定條件下發生反應：
N +3H ÷2NH , 自開始至2秒末，NH 的物質的量
由0變為1 .2 mol, 則以 NH 表示的化學反應速率是多少
2、化學反應速率計算和大小比較
一、化學反應速率計算——三段式法計算
【例2】在 1L 的密閉容器中，加入8molN 和20mol H ,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 —
起始濃度(mol/L) 8 20
△C (mol/L)2 6
5min 末濃度(mol/L) 6 14
由以上可知：V(N ):V(H ):V(NH )=0.4:1.2:0.8=1:3:2
v(N )=2/5=0.4mol/(L·min)
v(H )=6/5=1.2mol/(L·min) v(NH )=4/5=0.8mol/(L·min)
→ 2NH
0
4
4
2、化學反應速率計算和大小比較
【結論】化學反應速率計算——關系式法計算
同一化學反應中，不同物質表示的化學反應速率之比等于方程 式中各物質化學計量數之比
即：對于反應a A+b B=d D+e E
有v(A):v(B):v(D):v(E)=a:b:d:e
三段式法計算一般步驟
第一步：寫出有關反應的化學方程式；
第二步：依據需要設未知數，列出各物質的 起始量、轉化量、某時刻量；
第三步：根據已知列方程式計算
3、 化學反應速率計算和大小比較
[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
則該反應在不同條件下速率的快慢順序為： ④>③=②>①
歸 一 法 注意：換算成同一物質、同一
單位表示，再比較數值的大小
①v(A)=0.015mol·L-1os-1
②v(B)=0.6mol·L-1os-1— v(A)=0.2mol-L-1.s-1
③v(C)=0.4mol·L-1os-1— v(A)=0.2mol·L-1os-1
④v(D)=0.45mol·L-1.s-1 —→ v(A)=0.225mol·L-1os-1
為：①v(A)=0.9mol L-1(min-1)②v(B)=0.6mol L-1os-1 ③v(C)=0.4mol·L-1.s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1●s-1
比值法
二 、影響化學反應速率的因素
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
■鋼鐵腐蝕 ■食物腐壞 ■煉鋼■合成氨
有哪些因素能夠影響化學反應速率呢
發面時加入 適量酵母
食物保存
在冰箱里
蜂窩煤
二 、影響化學反應速率的因素
在相同條件下，金屬與水的反應的劇烈程度：Na>Mg>Al。 這說明什么
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(內因)。
內因：反應物或反應本身的性質或特點 溫度
濃度
外因 催化劑
接觸面積
壓強
采用只改變其中某一個因素，控制其它因素不變的研究方法，把
多因素問題變成單因素問題---控制變量
二 、影響化學反應速率的因素
決定因素
影響因素
化學反應速率的比較方法
①定性比較
通過觀察實驗現象，如反應的劇烈程度、產生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體 充滿所需時間的長短等來定性判斷化學反應的快慢。
②定量比較
同一化學反應速率用不同物質表示時數值可能不同，比較化學反應速率的快慢不能 只看數值大小，還要進行一定的轉化。
1.溫度對反應速率的影響
不管吸熱反應還是放熱反應， 升高溫度，都加快反應速率
冷水 熱水
【實驗操作】試管內均盛有2mL5% 的 H O 溶液，并滴有2滴1 mol /L
FeCl 溶液 控制變量
【實驗現象】
兩支試管中均有氣泡產生，但熱水中產生氣泡更快
【實驗結論】
其他條件相同時，升高溫度，反應速率加快；降低溫度，反應速率減小
二 、影響化學反應速率的因素
2.濃度對反應速率的影響
5 mL 0.1 mol/L鹽 mL 1 mol/L鹽酸
1 g大理石碎塊
【實驗結論】
其他條件相同時，增大濃度，反應速率加快；降低濃度，反應速率減小
【實驗現象】
兩支試管中均有氣泡產生，但裝1 mol/L鹽酸的試管產生氣泡更快
二 、影響化學反應速率的因素
【實驗現象】
兩支試管中均有氣泡產生，但裝1 mol/L鹽酸的試管產生氣泡更快
【實驗結論】 控制變量：
其他條件相同時，增大濃度，反應速率加快；降低濃度，反應速率減小
【思考】增加大理石碎塊的用量能否加快化學反應速率
二 、影響化學反應速率的因素
2.濃度對反應速率的影響
5 mL 0.1 mol/L 鹽 mL 1 molL鹽酸
1 g大理石碎塊
實驗現象
實驗結論
無MnO :無明顯現象
MnO 可以
使 H O 的 分
解速率加快
有MnO : 能產生大 量氣泡
二 、影響化學反應速率的因素
3.催化劑對反應速率的影響
【實驗現象】三支試管中均有氣泡產生，產生氣泡的速率：①>②>③
【實驗結論】催化劑(正)可以改變反應速率，不同催化劑催化效果不同
二 、影響化學反應速率的因素
3.催化劑對反應速率的影響
H O 溶液
③
②
①
二 、影響化學反應速率的因素
4.壓強對反應速率的影響
其他條件不變時，對于有氣體參與的反應：
增大壓強→減小容器體積→增大反應物濃度 → 加快化學反應速率
減小壓強→增大容器體積→減小反應物濃度 → 降低化學反應速率
有氣體參加的反應，改變壓強時，只有導致參加反應的氣體濃度改變， 反應速率才會改變
主要影響因素
如何影響反應速率
催化劑
加入催化劑，速率增大
溫度
升高溫度，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
二 、影響化學反應速率的因素
(1)內因：物質本身的性質決定。
(2)外因(外界條件):
此外：反應物狀態、固體的表面積、超聲波等
實例 影響因素
如何影響
夏天食物易變質 溫度
T個，v個
硫在氧氣中比在空氣中燃燒快 反應物濃度
c個，v個
氯酸鉀與二氧化錳混 合 ， 共熱可快速產生氧氣 催化劑
加催化劑，v個
制備氫氣時，選擇鋅粉不選鋅粒 固體表面積
固體表面積↓,v個
工業合成氨通常要在高壓下進行 壓強
p個，v個
二 、影響化學反應速率的因素
二 、影響化學反應速率的因素
■例 題：用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施能使反 應速率加快的是 A、C
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
練習：未打磨的鎂條與硫酸反應，所得氫氣速率如圖：
①由o →a段不產生氫氣的原因 有氧化膜 v(H )
②a→c 段產生氫氣的速率增加較快的主要原因 反應放熱，速率升高
③由c以后，產生氫氣的速率逐漸下降的主要原因
反應物濃度降低，速率減慢
概念
表示方法 定義式
常用單位 注意事項
內因
溫度 濃度 壓強 催化劑
影響化學 反應速率 的因素
課堂小結
化學反應的速率
1.反應A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g) 在四種不同條件下的化
學反應速率為：
(1)v(A)=0.3 mol/(L·s) (2)v(B)=0.6 mol/(L·s)
歸一法 應統一單位，并換算成同一物質，再比較
比值法 比較反應速率與化學計量數的比值大小
(3)v(C)=2.4 mol/(L min) (4)v(D)=0.45 mol/(L s)
則該反應速率的快慢順序為 (1)>(4)>(2)>(3)
課堂檢測
2、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時，為了減緩反應速率
且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的 ( BC )
A、氫氧化鈉固體； B、水 ；
C、氯化鉀溶液； D、硝酸鈉溶液。
組別 A B C D
E
鹽酸濃度/mol ·L-1 2.0 2.0 2.5 2.5
2.5
溫度/℃ 25 30 30 50
50
鋅粒狀態 塊狀 粉末 粉末 塊狀
粉末
回答下列問題：
(1)探究濃度對化學反應速率的影響應選用哪兩組實驗數據BC。
(2)探究溫度對化學反應速率的影響應選用哪兩組實驗數據CE。
3.用等質量的鋅與等體積過量鹽酸在不同條件下進行如下5組實驗，測定收集相同
條件下等體積的氫氣所用時間。
課堂檢測
(3)探究接觸面積對化學反應速率的影響應選用哪兩組實驗數據DE。
(4)上述5組實驗中測定收集等體積的氫氣需要時間最短的是E 0
(5)實驗完成后，某同學又用A 組實驗藥品滴加兩滴氯化銅，發現產生氫氣的速 率明顯加快，解釋速率加快的原因是Zn與Cu +反應生成Cu單質，在
鋅塊表面形成Zn—Cu原電池，加快化學反應速 率
組別 A B C D
E
鹽酸濃度/mol ·L-1 2.0 2.0 2.5 2.5
2.5
溫度/℃ 25 30 30 50
50
鋅粒狀態 塊狀 粉末 粉末 塊狀
粉末
3.用等質量的鋅與等體積過量鹽酸在不同條件下進行如下5組實驗，測定收集相同
條件下等體積的氫氣所用時間。
課堂檢測
圖所示，下列有關說法正確的是 (B)
A .OE段表示的反應速率最快
B.EF 段表示的反應速率最快，收集的CO 最多
C.FG 段表示的收集的CO 最多
O t/min
D.OG 段表示隨著時間的推移，反應速率逐漸增大
^V(CO )/mL G
F
E
4.用大理石(雜質不與稀鹽酸反應)與稀鹽酸反應制CO , 實驗過程記錄如右
課堂檢測
■壓強： 例如：2SO +O =2SO
① 恒溫恒容時：通入反應物氣體(O )→ 總壓強增大
② 恒溫恒容時：通入惰性氣體( N )→ 總壓強增大
③ 恒溫恒壓時：通入惰性氣體( N )→ 總壓強不變
但體積增大，反應物濃度↓,故反應速率↓
反應物濃度個，故反應速率個
但各氣體物質的濃度不變，故反應速率不變
影響化學反應速率的因素--辨析

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