化学人教版（2019）必修第二册6.2.1化学反应速率（共45张ppt）

(共45张PPT)
第二节　化学反应的速率和限度
第1课时　化学反应的速率
【要达成的目标】
1．了解化学反应速率的含义及其表示方法。
2．能进行有关化学反应速率的计算。
3. 知道反应的快慢受浓度、温度、压强、催化剂等
条件的影响。
爆 炸
牛奶变质
铁钉生锈
(上亿年)
(几个月)
(瞬 间)
(几天)
溶洞的形成
很快
较快
较慢
很慢
启示:
从这些生活实例中,我们了解到,有些化学反应进行的很慢,有些进行的很快。
有利的反应适当快一些好；有害的反应越慢越好。
反应的快慢与我们有什么关系
？
如：工业上合成氨、生产硫酸、硝酸等，快一些好；
食物的变质、橡胶、塑料的老化、金属的腐蚀，越慢越好。
判断化学反应进行得快慢的方法有哪些？
1、产生气泡的快慢；
2、固体质量的变化；
3、温度的变化；
4、浑浊程度；
5、颜色变化……
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。
什么是定性？什么是定量？
思考？：
什么是定性？什么是定量？
思考？：
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是3×108m/s。
——定性描述
——定量描述
请思考：
②如何定量描述一个化学反应的快慢呢？
物理学中用什么表示快慢？公式怎样？
物理上的速率：用单位时间内，路程的改变来表示。
速率定义式 v= / 　　
ΔS
Δt
单位时间内
Δm 、Δn 、Δc、
(对于气体还有ΔV、ΔP等)
物质在化学反应中
的某些量的改变
阅读、思考、回答
课本43页第二段（3分钟)
化学反应速率
①化学上用什么物理量来表
示化学反应的快慢？
关键：单位时间、
生成物或反应物的浓度变化量
③怎样以简单的公式来
表示上述的文字叙述？
④ v的常用单位是什么？
mol/（L·s） 或mol/（L·min）
⑤对于某一反应，10秒内反应物A的反应速率为1mol/（L·s），
那么1mol/(L·s)是指10秒内的平均速率还是某一时刻的瞬时速率？
②具体而言，化学反应速率
通常用什么来表示？
平均速率
mol/(L·h)
1、概念：
浓度常用mol.L-1
时间常用s，min,h
3、单位：
2、表达式：
归纳整理
一、化学反应速率
用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。
mol/(L·min)或mol/(L·s)
v =
Δt
Δc
注意：
1) v表示平均反应速率，且为正值
2)Δc表示指定物质的反应前后的浓度变化
3)Δt表示变化所对应的时间
是衡量化学反应快慢程度的物理量
mol/(L·h)
mol L-1 S-1 或 mol L-1 min-1
mol L-1 h-1
4)对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不同，因此，表示化学反应速率必须指明是哪种物质。
一、化学反应速率
1.表示的意义：
2.表示方法：
3.数学表达式：
4、单 位：
衡量化学反应进行快慢的物理量。
用单位时间内反应物浓度的增加或生成物的浓度的减少来表示。
mol/(L·s)或 mol/(L·min)或 mol/(L·h)
mol L-1 S-1 或 mol L-1 min-1
mol L-1 h-1
v =
Δt
Δc
……不是Δn
特别注意,对于气体ΔC(气)=
Δn(气)
V(容器)
…… Δt表示变化所对应的一段时间
归纳整理
5、适用范围：
溶液中的某一溶质
或密闭容器中的某一气体
注意：固体和纯液体的c是常数，所以通常不用固体和纯液体表示化学反应速率
注意：
1) v表示平均反应速率，且为正值
2)Δc表示指定物质的反应前后的浓度变化
3)Δt表示变化所对应的时间
4)对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不同，因此，表示化学反应速率必须指明是哪种物质。
一、化学反应速率
归纳整理
v =
Δt
Δc
例1：将5mol/LNO与2mol/LO2的混合气体置于密闭容器中，发生反应：2NO+O2=2NO2 ，经10秒 后，NO的浓度减少了3mol/L，则用NO表示该反应的速率V(NO)为多少？
如果将上题中的“了”改成“为”,结果将怎样
注意审题
为
★☆有关化学反应速率的简单计算
★☆有关化学反应速率的简单计算
[例2] 在一密闭容器中装有N2和H2，反应开始时，N2的浓度为2mol/L；H2的浓度为5mol/L；反应开始2min时，测得容器中N2的浓度1.8mol/L，求这2min内N2、H2、NH3的平均速率各是多少？
2min后浓度: 1.8
转化浓度: 0.2
所以:
V(N2)=
0.2mol/L
2min
= 0.1 mol/(L·min)
同理: V(H2)= 0.3mol/(L·min)
V(NH3) = 0.2 mol/(L·min)
V(N2): V(H2):V(NH3)= 1:3:2
解：N2 + 3 H2 2NH3
高温高压
催化剂
4.4 0.4
起始浓度： 2 5 0
（mol/L）
0.4
0.6
△c (N2)
△t
=
问：v(N2)=0.1mol/(L·min) 、v(H2)=0.3mol/(L·min) 、V(NH3) = 0.2 mol/(L·min)，是否都表示此反应的速率？
三段式
它们在数值上有何规律？
是
(1)化学反应速率要指明物质。
(2)化学反应速率均用正值来表示.是_________,不是瞬时速率。
(3)同一化学反应，各物质速率之比=_____________
(4)不论用哪种物质表示的化学反应速率，都是表示整个化学反应的速率。
平均速率
固体
纯液体
注意：
化学计量数之比
好比拖拉机的前后轮因直径不同，它们的转速并不相同；但它们代表的是拖拉机相同的行驶速度
(5)化学反应速率一般不能用_____或______物质表示,如CaCO3 、液态水等。
(6)比较反应进行得快慢，应统一单位、化为同一物质表示的速率来比较
1、一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是(　　　)
随堂练习
A.反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s）
B.反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C.反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) 2Z(g)
C D
则三个容器中合成氨的反应速率的比较中正确的是(　　)
A．v(a)>v(b)>v(c) B．v(b)>v(c)>v(a)
C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c)
随堂练习
2. a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表所示：
B
同一化学反应，各物质表示的速率之比等于化学计量数之比
容器 a b c
反应速率/ ( mol/(L·min) v(H2)＝3 v(N2)＝3 v(NH3)＝4
换算成同一物质来表示，才能比较反应速率大小
练习4：某温度下，浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z。反应2 min后，测得参加反应的X2为0.6 mol/L，用Y2表示的反应速率v(Y2)＝0.1 mol/(L·min)，生成的c(Z)为0.4 mol/L，则该反应的化学方程式是(　　)
A．X2＋2Y2=2XY2 B．2X2＋Y2=2X2Y
C．3X2＋Y2=2X3Y D．X2＋3Y2=2XY3
C
同一化学反应，各物质表示的速率之比等于化学计量数之比
5.某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为____________________。
反应开始至2 min时，用Z表示的平均反应速率为____________。
3X＋Y 2Z
0.05 mol·(L·min)－1
6、一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内，用氢气的变化量来表示该反应的平均反应速率v(H2)是：
A、0.2mol/(L·min) B、 0.6mol/(L·min)
C、 0.1mol/(L·min) D、 0.3mol/(L·min)
恒温恒容时，气体压强比等于物质的量之比！
随堂练习
7.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：
A(g)＋2B(g) 3C(g)＋nD(g)，开始时A的物质的量为4 mol，B的物质的量为6 mol；5 min末测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol/(L·min)。
计算：
(1)5 min末A的物质的量浓度为________。
(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为____________。
(3)化学方程式中n的值为_____。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝5 mol/(L·min) ②v(B)＝6 mol/(L·min)
③v(C)＝4.5 mol/(L·min) ④v(D)＝8 mol/(L·min)
其中反应速率最快的是______(填编号)。
①
1.5 mol/L
0.2 mol·L－1·min－1
2
提 醒：
注意应用“起、转、平”三段式进行有关化学反应速率的计算
二、探究影响化学反应速率的因素
引入思考
①反应有快慢之分，能否人为改变速率？
②可从哪些方面入手？
问题一
把下列金属分别投入0.1mol/L稀硫酸中，反应速率最快的是 A . Fe B. Al C. Mg D. Na E. Cu
D
结 论：
1.影响化学反应速率的决定因素是
反应物本身的性质
【内 因】
请同学们大胆假想影响化学反应速率的外界因素还会有哪些？
问题二
同样大小的大理石分别在0.2mol/L的盐酸中和2mol/L的盐酸中反应,反应速率会怎么样？
反应物的浓度会影响化学反应速率
结 论：
想一想？
热天食物保存在冰箱里比在外面能存放得更久；
实验硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈；
木材劈得细小一些比整个大块木材烧得更快。
实验室用氯酸钾制氧气若使用二氧化锰反应更快；
影响化学反应速率的外界因素
反应物接触面积
浓度
温度
催化剂
对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同. 其中重要的外界条件有浓度、温度、压强、催化剂、反应物接触面积等。
活动 · 探究
影响化学反应速率的因素
用品：
5%H2O2 溶液、1mol/LFeCl3 溶液、 0.1mol/L HCl溶液、 1mol/L HCl溶液、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯
P43-44
(1)反应温度的影响:
实验操作
实验现象 _______________________________ ___________________________
实验结论 _________________
实验探究1
(1)反应温度的影响:
实验操作
实验现象 _______________________________ ___________________________
实验结论 _________________
浸在热水里的试管中产生气泡的速
率明显快于浸在冷水中的试管
温度越高，反应速率越快
实验探究1
1.对于某一反应：a A +b B = c C + d D，在20℃时，
v(B) =0.5mol/(L·s)，该反应在其他条件不变时，温度每升高10℃化学反应速率增大为原来的2倍，
则60℃时， v(B) = mol/(L·s)
8
2.对于反应M+N==P,如果温度每升高10℃,反应速率增大为原来的3倍。在10℃时完成反应的20%需要54 min,将温度提高到40℃完成反应的20%,需要的时间为( )
A.2 min B.3 min C.6 min D.9 min
A
(2)反应物浓度的影响1:
实验操作
实验现象 _________________________________
实验结论 _____________________
实验探究2
②
①
(2)反应物浓度的影响2:
实验操作
实验现象 _________________________________
实验结论 _____________________
不加水的试管中产生气泡的速率更快
反应物浓度越大，反应速率越快
FeCl3和MnO2作催化剂均能加快H2O2分解反应速率
产生气泡缓慢
有大量气泡生成，尤其是③试管分解剧烈。
实验探究3
可见，在其它条件相同时,使用催化剂能加快化学反应的速率
(3)催化剂对反应速率的影响
规 律：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，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。
催化剂中毒：
催化剂对化学反应速率的影响
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。
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。
科学.技术.社会P46
神奇的催化剂
生物催化剂—酶
三大特性： ①高选择性（专一性）
②高效率
③正常体温
影响化学反应速率的条件除浓度、温度和催化剂以外，还有哪些条件？
【思考与讨论】
1、人们为什么用冰箱储藏食物？
2、实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混合后再进行反应。原因是什么？
3、实验室进行化学反应时，通常把要一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？
4、稀硫酸和锌粒的反应，反应一段时间后气体会减少（锌粒有剩余）。当我们重新加入稀硫酸时又会产生较多量的气体，为什么呢？
5、为什么用棕色试剂瓶保存见光易分解的物质？
浓度的影响
光 照
固体以分子或离子分散在溶液中，相互接触机会增加，反应速率加快。
反应物的接触面积
温 度
6、工业上合成氨，通常是在2×107 -- 5×107 Pa的压强下进行。
压 强
点评、归纳、补充
1、内因——反应物本身的性质（很难改变）
2、外因——浓度、温度、催化剂、反应物的接触面、状态、
气体反应体系中的压强、光、电磁波、超声波、
是否形成原电池……
ν增大；
二、影响反应速率的因素
具体:
C（浓度）增大，
ν增大；
S(固体比表面积)增大，
ν增大；
一般加快；
催化剂，
T（温度）升高，
T ↓ v ↓。
C↓ v ↓
（即正催化剂加快、负催化剂减慢反应速率）
3、补充说明:对于有气体参加的反应体系， ν 受压强的影响
则体积缩小，反应物浓度增大
C（反）增大， ν增大
增大压强，
以反应N2 +3H2 2NH3为例
N2
H2
充入稀有气体He，
则压强不变，体积增大
（相当于减小反应物浓度）
C（反）减小， ν减小
He
N2
H2
二、恒容容器
（1）充入N2或H2，
（2）充入稀有气体He，
C（反）增大， ν增大
C（反）不变， 则ν不变
结论:对于有气体参加的反应，体系压强的改变，
只有引起了反应物浓度的变化，才会改变化学反应速率
一、活塞式容器
压强增大，反应物浓度增大
压强增大，反应物浓度不变
N2
H2
He
迁移练习：
一定温度下，对于反应N2 + O2 2 NO，在密闭容器中进行，
下列措施能增大反应速率的是（ ）
A、缩小体积使压强增大
B、恒容，充入N2
C、恒容，充入氦气
D、恒压，充入氦气
A B
C（反）不变， 则ν不变
体积增大,C（反）减小， ν减小
点评、归纳、补充
4、补充说明
对于固体或纯液体的物质，不存在改变其浓度的问题
（如：CaCO3、Zn、H2O）
形成原电池的氧化还原反应，速率加快（如：铁锈、粗锌）
光、电磁波、超声波、激光、溶剂、放射线……
都可能影响化学反应速率
影响效果:
反应物自身的性质＞＞催化剂＞温度＞浓度（压强）＞＞固体表面积
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同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同
③化学反应速率为0.8mol/(L·s)是指1s时某物质的浓度为0.8mol/L
④升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大
⑤一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液
⑥碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率
×
√
×
√
×
√
判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
1.在C(s)＋CO2(g) 2CO(g)反应中可使反应速率增大的措施是(　　　)
①缩小容器的体积　②增加碳的量　③通入CO2
④恒压下充入N2　⑤恒容下充入N2　⑥升高温度
A．①③⑤ B．②④⑥
C．①③⑥ D．③⑤⑥
C
练习
2.两只敞口烧杯中分别发生如下反应：一只烧杯中反应为
A＋B=C＋D，反应温度为T1，另一只烧杯中反应为M＋N=P＋Q，反应温度为T2，T1>T2，则两只烧杯中反应速率快慢为(　　)
A．前者快 B．后者快
C．一样快 D．无法确定
D
练习
3.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加入水稀释到100 mL。此时，X与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是(　　　)
A．10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液
B．20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液
C．20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液
D．10 ℃ 20 mL 2 mol·L－1的X溶液
练习
B
4.　硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
实验 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
D
一.化学反应的速率：
定性表示：
定量表示：
快或慢
V=
Δc
Δt
=
c2–c1
t2–t1
1.表示
二.影响化学反应速率的因素：
1.决定因素：
参与反应的物质的自身性质（内因）
2.影响因素：
（2）温度：升温反应速率加快，降温反应速率减慢；
（1）浓度：增大浓度反应速率加快，反之，减慢；
（3）催化剂：一般是加快化学反应速率。
【课堂小结】
（5）其他：固体表面积、光、射线和原电池等
（4）压强：对与有气体参加的反应，增大压强，若引起 反应物浓度增大，则反应速率加快，反之，减慢。