化学人教版（2019）必修第二册6.2.1化学反应的速率（共29张ppt）

(共29张PPT)
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时
化学反应的速率
情境导入
很快
较快
较慢
很慢
在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：
核弹爆炸
钢铁生锈
溶洞形成
牛奶变质
如何定量描述一个化学反应的快慢？今天，我们就一起来学习
目标一 化学反应速率及其表示方法
定性描述和比较
相对的快慢
科学研究
实际应用
定量描述和比较同一定义或标准下的数据
2. 是定量描述，属于科学素养
不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。
2.仅为8.5米/小时
1.蜗牛爬行很慢
1. 是定性描述，属于基本常识
1. 概念
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
2. 表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示（取正值）
3. 定义式
4. 常用单位
v=或v=
mol· L-1·s-1或mol· L-1·min-1
化学反应速率
例　已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，其浓度数据如下：
N2 H2 NH3
起始浓度/(mol·L－1) 1.0 3.0 0
2 s末浓度/(mol·L－1) 0.6 1.8 0.8
2 s内，N2、H2、NH3的物质的量浓度变化各为多少？则2 s内用N2、H2、NH3表示的化学反应速率v(N2)、v(H2)、v(NH3)分别为多少？
2 s内，
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，
2 s内 v(N2) = =
2 s内 v(H2) = =
2 s内 v(NH3) = =
思考
根据上述计算：同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值是否相同？表示的反应快慢是否相同？用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么规律？
提示　同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但都表示该反应的反应速率，意义相同；用不同物质表示化学反应速率时，化学反应速率之比等于其化学计量数之比。
练习1
正误判断
(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(　　)
(2)对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率(　　)
(3)化学反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1(　　)
(4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率(　　)
×
×
×
×
一般固体或纯液体浓度为常数， Δc为0，不表示速率
某一时间段内的平均速率
练习2
已知反应4CO(g)＋2NO2(g) N2(g)＋4CO2(g)在不同条件下的化学反应
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
请比较上述4种情况反应的快慢：___________(由大到小的顺序)。
③①②④
归纳总结
1.对化学反应速率的理解
归纳总结
(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。
(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如
aA(g)＋bB(g)=== cC(g)＋dD(g)，比较与，若，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
2. 化学反应速率大小的比较方法
过渡
对于下列反应，我们希望它反应速率是快还是慢呢
食物变质
橡胶老化
炼钢
工业合成氨
慢
慢
快
快
如果能人为控制化学反应速率，将对化学实验和化工生产有着重大的意义。
目标二 影响化学反应速率的因素
1. 影响化学反应速率的因素
（1）内因
不同的金属和冷水反应，剧烈程度不同，这意味着 是决定化学反应速率的主要因素。
物质自身的性质
知识回顾：比较金属和水的反应
钠和冷水反应 ；
镁和冷水反应 ；
铝和冷水、热水都 。
剧烈
缓慢
不反应
蜂窝煤比普通煤块燃烧效率更高
影响速率的因素为________________
1. 影响化学反应速率的因素
（2）外因
食物直接暴露在常温空气中易变质，用冰箱保存延长其保质期
影响速率的因素为___________
温度
固体的表面积
使用酵母来加速面团的发酵
影响速率的因素为_________
腌制咸鸭蛋，泥土中的盐分越高，咸鸭蛋成熟得越快
影响速率的因素为_________
催化剂
浓度
2. 实验探究——外界条件对化学反应速率的影响
探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响
实验现象 实验结论
冷水中： 热水中： 对于反应2H2O2 2H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率 。
产生气泡速率较慢
产生气泡速率较快
加快
方法引导——控制变量方法
对于多因素的问题，常常采用只改变其中某一个因素，控制其它因素不变的研究方法，把多因素问题变成单因素问题。
探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响
实验现象 实验结论
滴加1 mol·L－1盐酸的试管产生气泡速率更快
增大反应物盐酸的浓度，生成CO2的速率加快
探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响
实验现象 实验结论
无MnO2： 有MnO2：
无明显现象
能产生大量气泡
MnO2可以使H2O2的分解速率加快
思考1
提示　有气体参加的反应，增大压强，容器的体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。
在1 L密闭容器中充入一定量的N2和H2，在一定的温度和压强下反应生成氨气。当使容器的体积缩小时，化学反应的速率会发生如何变化？
归纳总结
影响化学反应速率的因素
(1)内因：反应物本身的性质 (主要因素)
(2)外因(控制变量法：其他条件不变，只改变一个条件)
影响因素 如何影响
浓度
压强
温度
催化剂
其他因素
增大反应物的浓度，化学反应速率增大，反之减小
对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强，化学反应速率增大，反之减小
升高温度，化学反应速率增大，反之减小
固体反应物的表面积、光波、电磁波、溶剂等
使用催化剂，能改变化学反应速率
下列现象体现了哪些影响化学反应速率的因素？
(1)向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。
鼓风： ；煤粉代替煤块： 。
(2)把食品存放到冰箱内，糕点包装内放除氧剂可以延长食品保质期。
冰箱： ；除氧剂： 。
(3)利用H2O2分解制氧气时加入固体MnO2 。
固体MnO2： 。
(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
纯氧： 。
思考2
增大氧气浓度
增大反应物的接触面积
降温
降低反应物的浓度
催化剂
纯氧的氧气浓度更大
判断正误
(1)无论是吸热反应还是放热反应，温度升高，反应速率一定增大(　　)
(2)对一定条件下发生的反应：C(s)＋O2(g)===CO2(g)，增加C的量，化学反应速率加快(　　)
(3)改变压强，化学反应速率一定改变(　　)
(4)铁和硫酸反应时，硫酸浓度越大，产生H2的速率越大(　　)
(5)增加水的量，能使Mg与H2O的反应速率大于Na与H2O的反应速率(　　)
(6)Fe与盐酸反应时，加入NaCl固体，由于c(Cl－)增大而使反应速率加快(　　)
练习1
√
×
×
×
×
×
在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件，化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由：
(1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)：_____，理由：________________
____________________________________。
(2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通入量：______，理由：___________
______________________。
(3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气：______，理由：_____________
___________________________________________________________________。
(4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气：______，理由：_____________
_________________________________________________________________。
练习2
不变
纯固体的浓度视
为常数，改变用量不影响化学反应速率
变大
增大反应物
浓度加快化学反应速率
变小
保持压强不
变，充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小
不变
容器的容积不
变，充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变
归纳总结
对于有气体物质参加的反应，改变反应体系的压强，对化学反应速率的影响常有以下几种情况：
①恒温时，增大压强容积减小浓度增大化学反应速率增大。
②恒温恒容时，充入气体反应物总压强增大浓度增大化学反应速率增大。
③恒温恒容时，充入“惰性气体”总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，所以化学反应速率不变。
④恒温恒压时，充入“惰性气体”容器容积增大浓度减小化学反应速率减小。
指不参与反应的气体
课堂总结
化学反应速率
外因
温度
浓度
催化剂
接触面积
压强(气体)
影响因素
内因：
反应物本身的性质
概念
单位：
公式：
mol· L-1·s-1或mol· L-1·min-1
v=或v=
1
2
3
自我测试
1.(2022·连云港锦屏高级中学高一期中)对于反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，下列反应速率的关系正确的是（ ）
D
自我测试
1
2
2.为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是（ ）
D
没有对比实验
催化剂不同，温度不同，无法比较
前者没有催化剂，后者有催化剂，无法比较
只有温度不同
3
(1)由图像可知0～A、A～B、B～C段的反应速率最大的是_______。1 min后A～B段反应速率逐渐加快，除产物可能有催化作用外，其主要原因还有：__
______________________________________________________。2 min后B～C段反应速率又逐渐变慢的原因是_______________________________________
____________________________________________________________________。
自我测试
1
2
3
3.(2022·河北邯郸高一期中)某学生用纯净的Cu与50 mL过量浓HNO3反应制取NO2 (不考虑NO气体的影响)，实验结果如图所示(气体体积均为标准状况下测定，且忽略溶液体积变化)。回答下列问题：
A～B
该
反应是放热反应，1 min后溶液温度明显升高，反应速率加快
2 min后反应物硝酸浓度的减小成为影响反应
速率的主要原因，反应物浓度逐渐减小，反应速率逐渐变慢
自我测试
1
2
3.(2022·河北邯郸高一期中)某学生用纯净的Cu与50 mL过量浓HNO3反应制取NO2 (不考虑NO气体的影响)，实验结果如图所示(气体体积均为标准状况下测定，且忽略溶液体积变化)。回答下列问题：
(2)计算在1～3 min内的反应速率： v(H＋)＝____________ mol·L－1·min－1。
0.225
1～3 min内生成的V(NO2)＝252 mL，n(NO2)＝0.011 25 mol，由离子方程式可知n(H＋)＝2n(NO2)＝0.022 5 mol，v(H＋)＝＝0.225 mol·L－1·min－1。
3
自我测试
1
2
3.(2022·河北邯郸高一期中)某学生用纯净的Cu与50 mL过量浓HNO3反应制取NO2 (不考虑NO气体的影响)，实验结果如图所示(气体体积均为标准状况下测定，且忽略溶液体积变化)。回答下列问题：
(3)若开始向反应溶液中加入固体KNO3，则1 min时测得V(NO2)________(填“大于”“小于”“等于”或“不确定”)84 mL。
(4)下列措施不能加快v(NO2)的是________。
A.使用Cu粉代替Cu块 B.使用含有石墨的粗铜代替纯铜
C.使用稀硝酸代替浓硝酸 D.在硝酸中加入少量浓硫酸
大于
C
硝酸根离子浓度增大，反应速率加快
接触面积增大
构成原电池
反应产生NO
H＋的浓度增大
3