化学人教版（2019）必修第二册6.2 化学反应的速率与限度（共64张ppt）

(共64张PPT)
在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第一课时 化学反应速率
【思考与交流】
你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？
这些化学变化有何差异？
牛奶腐坏
很快
较快
较慢
很慢
①冒气泡快慢
②颜色变化
③固体量减少
④浑浊程度
⑤温度变化等
思考 ：怎样比较和判断反应的快慢？
思考 ：物理学中用速度来表示物体运动的快慢。在化学反应过程中，该用什么来表示一个化学反应进行的快慢呢？
速度
单位时间物体运动的位移
生成物浓度的增加
化学反应速率
物质浓度的改变
反应物浓度的减少
1、概念：
通常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。
一、化学反应速率
2.表达式：
单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)
v=
Δc
Δt
Δn
v
一段时间内的平均速率
溶液中的某一溶质
密闭容器中的某一气体
=
Δn
VΔt
mol
L
s,min
1、概念：
浓度常用mol/L
时间常用s、min
3、单 位：
2、表达式：
ν＝
C
Δt
mol/(L·min) 或 mol/(L·s)
一、化学反应速率
mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1
通常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。
例1、在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mol·L-1变为0.2mol·L-1,则在这10s内A的化学反应速率为（ ）
A、0.02mol.L-1 B、0.02mol.L-1.s-1
C、0.06mol.L-1.s-1 D、0.06mol.L-1.min-1
10s内A的化学反应速率为
(0.8 mol.L-1-0.2 mol.L-1)÷10s=0.06 mol.L-1.s-1
C
4、理解化学反应速率时的注意事项
(1)化学计算中用到的化学反应速率是平均速率，且均取正值。但在时间－速率图像中某时刻对应的速率为瞬时速率。
（2）同一反应中，如
m A(g)+n B(g) = p C(g)+q D(g)，
用不同的物质来表示的速率，数值可能不同，但意义相同。因此表示反应速率时一定要指明反应物和生成物中哪种物质做标准。
各种物质表示的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，也等于相应物质在同一段时间内的变化量之比。
即ひ(A) ︰ひ(B) ︰ひ(C) ︰ひ(D)= m ︰ n ︰ p ︰ q
=△c(A) ︰ △c(B) ︰ △c(C) ︰ △c(D)
=△n(A) ︰ △n(B) ︰ △n(C) ︰ △n(D)
提示：
比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，应先转化为同一物质、同一单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应越快。
例2、在2A + B 3C + 4D的反应中，下列表示该反应速率最大的是( )
A、V(A) =0.5mol / (L.min)
B、V(B) =0.3mol / (L.min)
C、V(C) =0.8mol / (L.min)
D、V(D) = 0.6mol / (L.S)
D
(L.min)
B
例3、一定温度下，在一容积为2L的密闭容器中加入1molN2和3molH2,在五分钟时生成了0.2molNH3,
求v(N2),v(H2),v(NH3)
5分钟末
变化
起始 1mol 3mol
v(H2)=0.03mol/(L·min)
0.3mol
0.2mol
0.1mol
0.2mol
0mol
2.7mol
0.9mol
v(N2)=0.01mol/(L·min)
v(NH3)=0.02mol/(L·min)
(4) 对于纯固体或纯液体参加的化学反应，因其浓度不改
变，故通常不用它们表示反应速率。
(3) 用化学反应速率来比较同一反应在不同条件下反应的
快慢时，应选择同一物质并用同一单位（即统一标准）
来比较。
例4、将10molH2和5molN2放入10L真空容器内，某温度下发生反应：3H2+N2 2NH3 。在最初的0.2s内，消耗H2的平均速率为0.06mol·L-1·s-1,则在0.2s末，容器中NH3的物质的量为 。
v(H2):v(NH3)=3:2
v(NH3)=0.04 mol·L-1·s-1,
NH3的起始物质的量为0 mol
0.2s末时，n(NH3)=0.08 mol
0.08 mol
Δn(NH3)=0.04 mol·L-1·s-1×0.2s×10L=0.08 mol
1、下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B.化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢的物理量
C.化学反应速率为0.5 mol·L-1.s-1,就是指在1s时某物质的浓度为0.5mol·L-1
D.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少量或任何一种生成物浓度的增加量来表示
B
2、1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2 min后B的浓度减少0．6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是（　　）
A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C．在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D．在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示
的速率的值逐渐增大
B
A为固体，一般不用固体表示反应速率，A项错误；
同一反应中，用不同物质表示的速率与方程式中各物质的计量数成正比，B项正确；
反应速率为平均值，并非2 min末的速率，C项错误；同一时间段内，用反应物、生成物表示的速率的意义是相同的，变化趋势也是一样的，D项错误。
达标检测
3、一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对该反应的推断合理的是（　　）
A．该反应的化学方程式为3B+4D 6A+2C
B．反应进行到1 s时，v（A）=v（D）
C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D．反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等
C
Δn（A）∶Δn（B）∶Δn（C）∶Δn（D）
=(1.2-0)mol∶(1.0-0.4)mol∶(1.0-0.2) mol∶(0.4-0) mol
=6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B+4C 6A+2D，A错误；
不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，
B、D错误。
4、在25℃时，向100mL含HCl 14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：
(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为 ；
(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为 ；
(3)前2s与后4s比较，反应速率 较快，其原因可
能 。
0.25mol/(L·s)
0.25mol/(L·s）
前2s
前2s时段盐酸浓度比后4s时段大
化学反应的速率往往受到反应条件的影响。对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，如食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀；有些则希望其快一些，如氨、硫酸等化工产品的生产。调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。有哪些因素能够影响化学反应速率呢？
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第二课时 探究影响化学反
应速率的因素
石油的形成极其缓慢
酸碱中和瞬间完成
不同食品保质期不同
认真观察思考——找关联
食品包装袋中为什么加入除氧剂？
用双氧水制备氧气为什么要加入二氧化锰粉末
食品为什么
放在冰箱储存？
与铜片反应
浓硝酸为什
么比稀硝酸更快
认真观察思考——找关联
思考 : 化学反应速率与哪些因素有关？这些因素对
化学反应会产生怎样的影响？
影响化学反应速率的因素
内因：反应物或反应本身的性质或特点
石油的形成极其缓慢
酸碱中和瞬间完成
不同食品保质期不同
思考 : 化学反应速率与哪些因素有关？这些因素对
化学反应会产生怎样的影响？
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
食品为什么
放在冰箱储存？
低温下食物腐败速率大大降低，不易变质
温度越低，化学反应速率越小。
食物的变质腐败是食物的缓慢氧化过程
思考 : 化学反应速率与哪些因素有关？这些因素对
化学反应会产生怎样的影响？
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
2、外因
⑴ 温度
当其它条件不变时
升高温度，可以加快反应速率；
降低温度，可以减慢反应速率。
过氧化氢溶液在常温下分解放出氧气的速率很小，但是加入催化剂二氧化锰后，分解速率增大。
用双氧水制备氧气为什么要加入二氧化锰粉末？
思考 : 化学反应速率与哪些因素有关？这些因素对
化学反应会产生怎样的影响？
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
2、外因
⑴ 温度
当其它条件不变时
升高温度，可以加快反应速率；
降低温度，可以减慢反应速率。
⑵ 催化剂
催化剂能改变化学反应速率。
除氧剂可以降低包装袋内氧气浓度，降低食品变质的速率
食品包装袋中为什么加入除氧剂？
与铜片反应浓硝酸为什么比稀硝酸更快
硝酸浓度降低，反应速率减小，且随浓度改变硝酸的氧化性发生变化
思考 : 化学反应速率与哪些因素有关？这些因素对
化学反应会产生怎样的影响？
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第三课时 化学反应速率
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
2、外因
⑴ 温度
⑵ 催化剂
（3）浓度
增大反应物浓度，化学反应速率增大；
减小反应物浓度，化学反应速率减慢。
【实验用品】
3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片
试管、量筒、药匙、镊子、胶头滴管、冷水、热水、试管夹
思考 : 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计
实验证明不同因素对化学反应速率的影响。
CaCO3+2HCl=CaCO3+CO2↑+H2O
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
2H2O2=2H2O+O2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
思考 : 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计
实验证明不同因素对化学反应速率的影响。
【实验用品】 3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片
【实验用品】 3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片
实验方案设计
1.选择化学反应
2.确定待研究的影响因素
3.设计改变影响因素的操作
4.确定观测反应快慢的指标
2H2O2=2H2O+O2↑
温度
冷水
热水
产生气泡的快慢
催化剂同等程度加快反应速率后，探究温度变化的影响
思考 : 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计
实验证明不同因素对化学反应速率的影响。
探究温度对化学反应速率的影响
【实验用品】 3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片
实验方案设计
1.选择化学反应
2.确定待研究的影响因素
3.设计改变影响因素的操作
4.确定观测反应快慢的指标
2H2O2=2H2O+O2↑
思考 : 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计
实验证明不同因素对化学反应速率的影响。
无
MnO2粉末
产生气泡的快慢
FeCl3溶液
催化剂
探究催化剂对化学反应速率的影响
大多数催化剂本身和反应物一起参加了化学反应，它们会在反应的某一个阶段中被消耗，然后在这个反应结来之前又重新产生
催熟剂加快植物生长速率
食用油脂里加入0.01%~0.02%
没食子酸正丙酯，可有效地防止酸败。在这里没食子酸正丙酯是一种负催化剂
催化剂再认识
【思考】发烧时，人的食欲就会下降。为何温度升高了，消化系统中的化学反应却减慢了？你能解释这个原因吗？
生物体内几乎所有的化学反应（如淀粉、脂肪、蛋白质的水解，DNA的复制等）都是由生物体内存在的特殊催化剂——酶所催化的。酶比一般的催化剂具有更高的选择性和催化效率，而且是在正常体温的条件下发生作用，反应条件温和。受酶的启示，科学家开辟了设计和合成催化剂的新途径，正在研制具有生物酶某些特性的化学酶，以期实现“仿酶催化”。
催化剂再认识
催化剂是现代化学中关键而神奇的物质之一。据统计，有80%以上的化工生产过程(如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，煤、石油、天然气的综合利用，等等）使用了催化剂，目的是增大反应速率，提高生产效率。催化剂十分神奇，它能极大地提高化学反应速率（可使反应速率增大几个到十几个数量级）,而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和一些反应体系的关系就像钥匙与锁的关系，具有一定的选择性。
神奇的催化剂
神奇的催化剂
【实验用品】 3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片
实验方案设计
1.选择化学反应
2.确定待研究的影响因素
3.设计改变影响因素的操作
4.确定观测反应快慢的指标
思考 : 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计
实验证明不同因素对化学反应速率的影响。
固体的接触面积
碳酸钙粉末
产生气泡的快慢
块状碳酸钙
CaCO3+2HCl=CaCO3+CO2↑+H2O
盐酸浓度相同
探究浓度对化学反应速率的影响
【实验用品】 3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片
实验方案设计
1.选择化学反应
2.确定待研究的影响因素
3.设计改变影响因素的操作
4.确定观测反应快慢的指标
思考 : 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计
实验证明不同因素对化学反应速率的影响。
产生气泡的快慢
CaCO3+2HCl=CaCO3+CO2↑+H2O
表面积相同的块状碳酸钙
浓度
0.1mol/L盐酸
1mol/L盐酸
【实验用品】 3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片
实验方案设计
1.选择化学反应
2.确定待研究的影响因素
3.设计改变影响因素的操作
4.确定观测反应快慢的指标
思考 : 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计
实验证明不同因素对化学反应速率的影响。
两份盐酸浓度相同
物质的化学性质
还原性不同的金属
产生气泡的快慢
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
2、外因
⑴ 温度
⑵ 催化剂
（3）浓度
（4）其他
增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大；
反之减小
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。
思考 : 还有哪些因素影响化学反应速率？
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
2、外因
⑴ 温度
⑵ 催化剂
（3）浓度
（4）其他
（5）压强
增增大压强，化学反应速率增大；反之减小
压强引起速率的改变，
本质上是浓度变化造成的
1、在恒容条件下，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，
向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
不变。
容器体积不变，通入氦气，反应物的浓度不变，速率不变
减小。
总压强不变，通入氦气体积增大，反应物的浓度减小，
反应速率减小。
2、在恒压条件下，发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，
向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？
思考 :
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
2、外因
⑴ 温度
⑵ 催化剂
（3）浓度
（4）其他
（5）压强
增增大压强，化学反应速率增大；反之减小
压强引起速率的改变，
本质上是浓度变化造成的
定量实验获得数据用图表分析处理数据
V气体
你预测曲线变化的趋势应该是怎样的？
为了研究块状碳酸钙与盐酸反应的速率，通过实验测定反应生成的二氧化碳的体积随反应时间的变化情况，每种0.5min记录一次，将得到的数据标注在表中，绘制曲线
思考 : 有没有比观察气泡产生快慢更准确的方法来
分析实验的结果？？
0~t1: 盐酸浓度较大，化学反应速率较快
单位时间内气体体积的变化可以用于比较化学反应速率快慢
t1~t2: 反应放热，随着反应进行，反应
体系温度升高，反应选率增大
t2~t3: 盐酸浓度变小，化学反应违率减慢，
实际中，影响一个化学反应速率的因素可能是多方面的
思考 : 试分析三个时间段里（0~t1、t1~t2、t2~t3),反
应速率不同的可能原因（该反应是放热反应）。
较快
更快
减慢
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：反应物或反应本身的性质或特点
2、外因
⑴ 温度
⑵ 催化剂
（3）浓度
（4）其他
（5）压强
压强改变导致浓度变化
固体的表面积、反应物的状态、原电池、溶剂、光等
金属（相同粉末状） 和物质的量（mol） 酸的浓度、 体积（mL） 反应
温度
A Fe 0.1 3 mol·L-1 HCl 10 20℃
B Al 0.1 3 mol·L-1 HCl 10 20℃
C Cu 0.1 4 mol·L-1 H2SO4 10 20℃
D Mg 0.1 6 mol·L-1HNO3(稀) 10 20℃
1、下列条件下的反应，放出氢气最快的是（　　）
B
练习 :
2、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
练习 :
【解析】选A。增加反应物的物质的量不一定改变反应物的浓度。反应物、生成物为固态或纯液态时增加反应物的物质的量，都不影响反应速率，①④错误；缩小反应容器的体积可以增大有气体参与的反应的化学反应速率，对没有气体参与的反应的反应速率无影响。
达标检测
3.下列有关反应速率的说法正确的是（　　）
A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率
B．100 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢
D
练习 :
【解析】铁和浓硫酸钝化，所以错误；加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，所以速率减慢；升温，反应速率加快，错误；减小压强，反应速率减慢，正确，选D。