資源簡介

(共27張PPT)
第二章 化學鍵 化學反應規(guī)律
第三節(jié) 化學反應的快慢和限度
2.3.1 化學反應的快慢
影響化學反應速率的因素
核心素養(yǎng)目標
宏觀辨識與微觀探析：
通過實驗現(xiàn)象（如氣泡產(chǎn)生速率、沉淀生成快慢）建立化學反應速率的宏觀認識，能結(jié)合濃度、溫度等因素從微觀粒子碰撞角度解釋速率變化規(guī)律。
證據(jù)推理與模型認知：
認建立化學反應速率的數(shù)學模型（公式 v=Δc/Δt），能通過 “三段式” 法進行速率計算，并理解不同物質(zhì)表示的速率與化學計量數(shù)的關系。
科學探究與創(chuàng)新意識：
運用控制變量法設計實驗探究影響反應速率的因素（如濃度、溫度、催化劑），通過對比分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論，培養(yǎng)科學探究能力和創(chuàng)新思維
重點
掌握速率的定義、表達式及單位，能利用濃度變化量計算平均速率。
理解同一反應中不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學計量數(shù)之比。
實驗探究濃度、溫度、催化劑對反應速率的影響規(guī)律，歸納外界條件改變時速率的變化趨勢
難點
靈活運用 “三段式” 法處理起始量、轉(zhuǎn)化量與速率的關系，解決不同物質(zhì)表示的速率比較問題
理解壓強變化通過改變濃度影響速率的本質(zhì)，區(qū)分恒容與恒壓條件下充入惰性氣體對速率的不同影響
課前導入
課前導入
在周朝時期,古人就發(fā)明了一種東西——冰鑒,專門用來保存冰。最開始的時候,冰鑒只是用來保存冰,讓皇帝解暑用的,而到了后面,有個御膳房的廚師發(fā)現(xiàn),在北方,冬天下雪的時候,寒氣可以讓食物“更長久”的保鮮,而冰也是一種寒氣,所以就用冰鑒進行保鮮。古代的“冰鑒”和現(xiàn)代的冰箱能夠較長時間保存食物的原理是什么
01
化學反應速率
化學反應速率
1.概念:表示化學反應的快慢的物理量。
2.表示方法:用單位時間某反應物濃度的減少量（絕對值）或某生成物濃度的增加量來表示。例如對于在體積固定的容器中進行的化學反應 aA + bB = cC + dD 來說。以反應物 A 來表示，反應的化學反應速率為：v(A)＝
以生成物 D 來表示，反應的化學反應速率為：v(D)
3.常用單位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
對化學反應速率的理解
◆無論是用反應物濃度的減少還是用生成物濃度的增加來表示化學反應速率，都取正值。
◆化學反應速率指的是某一段時間內(nèi)的平均反應速率，不是指某一時刻的瞬時速率。
◆ 由于化學反應涉及的反應物、生成物有多種，所以表示一個反應的化學反應速率時，必須指明具體的物質(zhì)。
◆ 一定溫度下，由于固體和純液體單位體積的物質(zhì)的量不會改變(可視為常數(shù))，即它們的物質(zhì)的量濃度為常數(shù)，因此一般不用固體和純液體來表示化學反應速率。
對化學反應速率的理解
◆化學反應速率是一段時間內(nèi)的平均反應速率,而不是某一時刻的瞬時速率。
◆對于任意反應aA （g）+ bB（g） = cC （g）+ dD （g），
單位一致時，總有v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=a:b:c:d或
：：：
即化學反應速率之比恰好等于化學計量系數(shù)之比
化學反應速率的計算
★定義式法:利用公式v==計算化學反應速率,也可以利用該公式計算濃度變化量或反應時間。
★關系式法:化學反應速率之比=物質(zhì)的量濃度的變化量之比=物質(zhì)的量的變化量之比=化學計量數(shù)之比。
★三段式法:對于較為復雜的題目,采用以下模式計算。
例如:反應　　 mA(g) + nB(g) = pC(g)
起始濃度/(mol·L-1) a b c
轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1) x
某時刻濃度/(mol·L-1) a-x b- c+
化學反應速率的大小比較方法
同一化學反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同,比較化學反應速率的快慢不能只看數(shù)值大小,還要進行一定的轉(zhuǎn)化。
★歸一法:若單位不統(tǒng)一,則要換算成相同的單位;若為不同物質(zhì)表示的反應速率,則要換算成同一物質(zhì)來表示反應速率;再比較數(shù)值的大小。
★比值法:比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值,
如aA(g) + bB(g) = cC(g)+dD(g)，
比較與，若
則說明用A表示的化學反應速率大于用B表示的化學反應速率。
02
影響化學反應速率的因素
實驗探究
實驗目的
探究哪些因素能影響化學反應速率。
預測
化學反應速率與哪些因素有關？這些因素對化學反應速率會產(chǎn)生怎樣的影響？
實驗用品
表面積大致相同的鎂條、鐵片，塊狀碳酸鈣，碳酸鈣粉末，二氧化錳粉末，鹽酸（0.5 mol·L-1，3 mol·L-1），H2O2 溶液（3%）；
試管，藥匙，鑷子，膠頭滴管，酒精燈，試管夾，火柴。
方法引導
“探究化學反應速率的影響因素”屬于探究反應規(guī)律類型的任務。設計此類任務實驗方案的關鍵是變量控制，可按以下步驟進行思考。
1. 確定研究對象，如選定符合實驗要求的化學反應。
2. 確定自變量和因變量。在本實驗中，自變量為濃度、溫度、接觸面積、催化劑等外界條件，因變量為化學反應速率。
3. 設計實驗操作，改變單一自變量。在此過程中，要明確通過實驗操作應控制哪個自變量改變、哪些自變量不變。
4. 確定因變量的觀測指標。在本實驗中，應確定通過觀察哪些現(xiàn)象來判斷化學反應的快慢。
實驗現(xiàn)象及結(jié)論
◆實驗現(xiàn)象：
鎂片、鐵片與鹽酸反應,鎂片產(chǎn)生氣泡的速率快　
◆實驗結(jié)論：其他條件相同時，決定化學反應速率大小的內(nèi)因是物質(zhì)本身的內(nèi)在性質(zhì)
◆實驗現(xiàn)象：
粉狀碳酸鈣比塊狀碳酸鈣產(chǎn)生氣泡的速率快　
◆實驗結(jié)論：其他條件相同時，反應物的接觸面積越大,化學反應速率越快
實驗現(xiàn)象及結(jié)論
◆實驗現(xiàn)象：
3 mol·L-1HCl(aq)與Mg反應產(chǎn)生氣泡的速率快　
◆實驗結(jié)論：
其他條件相同時，反應物的濃度越大,化學反應速率越快
◆實驗現(xiàn)象：
用酒精燈加熱的試管中產(chǎn)生氣泡的速率快　
◆實驗結(jié)論：
其他條件相同時，溫度越高,化學反應速率越快
◆實驗現(xiàn)象：
加入MnO2粉末的試管中產(chǎn)生氣泡的速率較快　
◆實驗結(jié)論：
其他條件相同時，使用催化劑可以加快化學反應速率
催化劑的作用及應用
在化工生產(chǎn)中，大多數(shù)反應要用到催化劑，如氮氣和氫氣合成氨氣、二氧化硫氧化制備三氧化硫等。催化劑可以使一些化學反應在較低的溫度條件下取得較高的化學反應速率，從而節(jié)省大量能源，有效地提高化工生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。應當說，沒有催化劑，就沒有現(xiàn)代化學工業(yè)。催化劑在生活中的應用也很廣泛。例如，催化劑可以促使汽車尾氣中的一氧化碳和一氧化氮迅速變成無毒的二氧化碳和氮氣，減輕對大氣的污染。
不同的催化劑對于同一化學反應往往有不同的催化效果，因此尋找高效催化劑一直是化工生產(chǎn)和科學研究的重要課題之一。
閔恩澤與石油化工催化劑
閔恩澤是我國的石油化工催化劑專家，曾獲得 2007 年度國家最高科學技術獎。
20 世紀 60 年代初，閔恩澤參加并指導完成了“鉑重整催化劑”制備等項目，打破了某些國家對我國的技術封鎖，解決了國家的迫切需求，為我國煉油催化劑制造技術的發(fā)展奠定了基礎。20 世紀 70 年代，閔恩澤指導開發(fā)出渣油催化裂化催化劑以及鉬鎳磷加氫精制催化劑等，使我國煉油催化劑的開發(fā)利用迎頭趕上世界先進水平，實現(xiàn)了我國煉油催化劑的跨越式發(fā)展。20 世紀 80 年代后，閔恩澤從戰(zhàn)略高度出發(fā)，重視基礎研究，組織指導了多項催化新材料、新反應工程的導向性基礎研究工作，并在一些領域繼續(xù)取得重大突破。
影響化學反應速率的因素
化學反應速率是由物質(zhì)本身的內(nèi)在性質(zhì)決定的，反應物的濃度、反應的溫度、反應物之間的接觸面積、催化劑等條件是影響化學反應速率的外部因素。通常情況下，增加反應物濃度、升高溫度、增大反應物之間的接觸面積以及使用催化劑等，可以提高化學反應速率。
影響化學反應速率的因素除濃度、溫度、接觸面積、催化劑外，還有壓強（對于一些有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應）、溶劑、光波、電磁波、超聲波等。
調(diào)控化學反應速率的意義
需要加快的反應過程
如鋼鐵冶煉、泄露到大海里的石油的分解
需要延緩的反應進程
防止鋼鐵腐蝕、延緩塑料制品和橡膠制品的老化
調(diào)控化學反應速率在實踐中具有十分重要的意義。
在生產(chǎn)和生活中，人們可以根據(jù)需要采取適當?shù)拇胧┘涌旎蜓泳從承┓磻^程
01
02
03
課堂小結(jié)
04
課堂練習
D
1.下列做法的目的與反應速率無關的是(　　)。
A.食品中加入抗氧化劑
B.炎熱的夏天將食品放入冰箱儲存
C.將煤塊粉碎后燃燒
D.向食鹽中添加碘酸鉀
C
2.下列關于化學反應速率的說法,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.可用單位時間內(nèi)氫離子濃度的變化量表示氫氧化鈉與硫酸發(fā)生中和反應的快慢
C.在同一化學反應中,用反應物或生成物表示的化學反應速率的數(shù)值相等
D.化學反應速率常用單位有mol·L-1·s-1和 mol·L-1·min-1
B
3.在不同條件下進行過氧化氫分解實驗,有關數(shù)據(jù)如表所示。四組實驗中,收集相同體積(折算成標準狀況)的氧氣,所需時間最短的一組是(　　)。
　　　組別 實驗條件　　　　　 A B C D
過氧化氫溶液體積/mL 10 10 10 10
過氧化氫溶液質(zhì)量分數(shù) 6% 6% 3% 6%
溫度/℃ 20 40 40 40
MnO2質(zhì)量/g 0.05 0.05 0.05 0
C
4.反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)經(jīng)過一段時間后,SO3的濃度增大了0.4 mol·L-1,在這段時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0.04 mol·L-1·s-1,則這段時間為(　　)。
A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s
Thanks
好好學習天天向上

展開更多......

收起↑