人教版（2019）高中化学必修二 6.2 化学反应的速率与限度 第一课时 化学反应的速率 课件（33张ppt）

(共33张PPT)
第二节 化学反应的速率和限度
第一课时 化学反应的速率
第六章 化学反应与能量
核心素养
宏观辨识与微观探析：
通过对反应平均速率的学习，了解化学反应平均速率的表示方法，能从宏观角度认识化学反应的快慢。
变化观念与平衡思想：
认识反应条件对化学反应速率的影响，能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素，初步学会运用变量控制的方法研究化学反应。
科学探究与创新意识：
能对化学反应速率的影响因素提出可能的假设，依据假设设计实验方案，完成实验操作，基于实!验事实得出结论，提出自己的看法。
证据推理与模型认知：
能从宏观和微观结合上收集证据，能依据证据建立认知模型:并能利用模型解释外界因素对化学反应速率的影响。
科学精神与社会责任 ：
通过实验探究，了解影响化学反应速率的因素.能从化学反应快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象。培养可持续发展意识和绿色化学观念。
一、化学反应的速率
爆炸:瞬间完成
生锈——数月或数年
牛奶变质：数天完成
溶洞形成:数万年
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在描述反应的快慢。然而，在科学研究和实际的应用中，往往需要定量描述一个反应进行的快慢。
化学反应的快慢是相对的！
什么是定性？什么是定量？
例如：我们学过物理都知道：
（1）光的传播速度是很快的；
（2）光在空气中的传播速度3×108m/s。
定性描述
定量描述
在科学研究和实际应用中，对化学反应进行的快慢进行定量的描述或比较时，要使用同一定义或标准下的数据。与物理学中物体的运动快慢速率表示类似，化学反应过程进行的快慢用化学反应速率来表示。
一、化学反应的速率
1、定义：通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量来表示。
2、表达式：
3、单位：
注意： 1. v是表示某段时间内的平均速率，且为正值。
2.需要指明具体物质。
3.一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
v=
Δt
Δc
=
Δn
V Δt
mol/(L.s) 或 mol/(L.min)
1、某分解反应的反应物A的浓度在10s内，从6mol L-1变成2mol L-1，则在这10s内用A表示的化学反应速率v(A)是多少？
2、某分解反应发生于一体积为2L的密闭容器中，反应物B的物质的量在10s内，从12mol变成4mol，则在这10s内用B表示的化学反应速率v(B)是多少？
练习：
v(B)=0.4 mol/(L.s)
v(A)=0.4 mol/(L.s)
3、在反应4A(s)＋ 3B(g)＝2C(g) ＋ D(g)中，经2min，B的浓度减少0.6mol L-1，对此反应速率的表示正确的是（ ）
A. 用A表示的反应速率为0.4mol L-1 min-1
B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3：2：1
C. B在2min末的反应速率是0.3mol L-1 min-1
D. B在2min内的平均反应速率是0.3mol L-1 min-1
BD
思考：
在一容积为2 L的密闭容器中，加入 1 mol N2 和 3 mol H2 , 发生反应：N2 + 3 H2 2 NH3 ，在2 s末时，测得容器中含有0.4 mol 的 NH3 ，求该反应的化学反应速率。
起始量（mol）
变化量（mol）
2s末时量（mol）
1
1–0.2=0.8
3–0.6=2.4
0.4
解：
N2 + 3 H2 2 NH3
0.4
0.6
0.2
3
0
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则：
思考：1、通过以上计算结果，同学们能否得出某种结论？
2、若反应物的起始量不等于化学计量数之比呢？
再如：
一定条件下，氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气且浓度分别为1 mol/L 和1 mol/L，2min后，氮气的浓度为0.8 mol/L ，氢气的浓度为0.4 mol/L，氨气的浓度为0.4 mol/L 。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2min内的化学反应速率是多少？
例题： 3H2 + N2 2NH3
起始浓度 1mol/L 1mol/L 0
变化浓度 0.6mol/L 0.2mol/L 0.4mol/L
2min后浓度 0.4mol/L 0.8mol/L 0.4mol/L
V(H2)=
V(N2)=
V(NH3)=
结论：在同一化学反应中，各物质的化学反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。
对于在密闭容器中的反应：a A + b B = c C + d D 来说，存在如下关系：
1、在m A + n B p C的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加amol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5amol/L，则m：n：p为（ ）
A. 2：3：2 B. 2：3：3
C. 1：3：2 D. 3：1：2
C
2.已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( )
A. 4/5 v（NH3）= v（O2）
B. 4/5 v（NH3）= v（H2O）
C. 5/6 v（O2）= v（H2O）
D. 4/5 v (O2)= v(NO )
D
3、可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)在5 L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3 mol，分别用四种物质表示该化学反应的平均速率。
则该反应速率的快慢顺序为:
4、反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：
(1)ν(A)=0.3mol/(L·s )
(2) ν(B)=0.6mol/(L·min)
(3) ν(C)=0.4mol/(L·s)
(4) ν(D)=0.45mol/(L·s)
(1)>(4)>(3)>(2)
结论:比较反应的快慢,应取同一参照物且单位要一致。
5.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的化学反应速率为：
(1)v(A)=0.3mol/L·s (2)v(B)=0.6mol/L·s (3)v(C)=0.4mol/L·s (4)v(D)=0.45mol/L·s
则该反应速率的快慢顺序为————————— 。
(1)>(4)>(2)=(3)
二、影响化学反应速率的因素
思考1:下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？
■钢铁腐蚀 ■ 食物腐坏 ■ 炼钢 ■ 合成氨
思考2：在相同条件下，等质量（金属颗粒大小相同）的下列金属与等量1mol/L 盐酸反应时，速率最快的是（ ）
A 镁 B 铝 C 钠 D 铁 E 石墨
1. 内在因素：物质本身的结构与性质。（主要因素）
2. 外界因素：（次要因素）
5% 的H2O2溶液
科学探究：实验 1
FeCl3溶液
FeCl3溶液
FeCl3溶液
40℃热水
常
温
5℃冷水
（1）温度对化学反应速率的影响
现象 结论
热水中
常温
冷水中
产生气泡速率增大
升高温度，
反应速率增大
有气泡冒出
产生气泡速率减慢
降低温度，
反应速率减慢
结论1：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减慢
2H2O2=== 2H2O + O2↑
FeCl3
科学探究：实验 2
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大理石碎块
0.1mol/L盐酸
1mol/L盐酸
结论2：
当其它条件不变时，增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢。(适用于气体和溶液)
（2）浓度对化学反应速率的影响
科学探究：实验 3
大理石碎块
1mol/L盐酸
1mol/L盐酸
大理石粉末
结论3：
当其它条件不变时，增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）。
（3）固体表面积对化学反应速率的影响
科学探究：实验 4
FeCl3溶液
MnO2粉末
5% 的H2O2溶液
（4）催化剂对化学反应速率的影响
现 象 结 论
不加其它 试剂加入
加入MnO2
FeCl3溶液
立 即产生
大量气泡
2H2O2 ===== 2H2O + O2↑
催化剂MnO2能加快反应速率
MnO2
2H2O2=====2H2O + O2↑
催化剂FeCl3能加快反应速率
FeCl3
溶液中有少
量气泡出现
不用催化剂，化学反应
速率很小。
立 即产生
大量气泡
结论4：催化剂可以改变化学反应的速率
★催化剂对化学反应速率的影响
催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。
催化剂能改变化学反应的速率。有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，若无特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。
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催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。
结论5：对于气体来说，在相同温度下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越多(如图6-16)。增大压强( 减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大;减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。
（5）压强对化学反应速率的影响
此外，在日常生活和化学实验中，如果我们细心观察和思考，还会发现更多影响化学反应速率的因素。
如：光波，电磁波，超声波，溶剂等
练习：
1、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（ ）
A.加热 B.滴加少量的硫酸铜溶液
C.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
D.不用铁片，改用铁粉
E.滴加一定量硫酸钠溶液
C、E
2、下列四种X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（ ）
A.10℃20mL 3mol/L的X溶液
B.20℃30mL 2mol/L的X溶液
C.20℃10mL 4mol/L的X溶液
D.10℃10mL 2mol/L的X溶液
C
3.(2019·邯郸高一检测)下列条件一定能使化学反应速率增大的是 (　　)
①增加反应物的物质的量 　 ②升高温度　
③缩小反应容器的体积　 ④加入生成物
A.只有②　 B.②③
C.①② D.全部
A
4.对于硫酸工业中SO2的催化氧化反应2SO2+O2 2SO3,下列说法错误的是 (　　)
A.使用催化剂能加快化学反应速率
B.增大压强对反应速率无影响
C.降低反应温度,化学反应速率减慢
D.增大O2浓度,化学反应速率增大
B
5、把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：
(1)反应时间由O→a不产生氢气的原因是____________________________________________
有关的化学方程式为_________________________。
(2)反应时间由a→c产生氢气的速率逐渐增大的主要原因是___________________________________________________________________。
(3)反应时间从c以后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是________________________________________________________________。
硫酸首先与铝片表面的氧化铝反应，不产生氢气
Al2O3＋3H2SO4 = Al2(SO4)3＋3H2O
反应放热使溶液温度升高，反应速率增大。
硫酸的浓度减小使反应速率减小。