6.2.1化学反应的速率 课件(共30张PPT含视频) 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共30张PPT)
第六章
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。
【思考与讨论】
很快
较快
较慢
很慢
思考：怎样直观的比较和判断反应的快慢？
怎样直观的比较和判断反应的快慢？
①冒气泡快慢
②浑浊程度
③固体量改变
④颜色变化
⑤温度变化等
物理学中用速度来定量描述物体运动的快慢。
在化学反应过程中，该用什么来定量描述一个化学反应进行的快慢呢？
2.表示方法：
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（取正值）。
4.单位：
mol /(L · min)或 mol /(L · s)等
一、化学反应速率
3．数学表达式：
Δc —— 某一反应物或生成物浓度的变化量，常用单位：mol/L；
Δt —— 变化所用时间，常用单位：s，min，h；
V —— 化学反应速率，
v(B) ＝
Δc(B)
Δt
衡量化学反应进行快慢程度的物理量
1.定义：
一段时间内的平均速率，不是瞬时速率。
1 mol /(L · s)=60 mol /(L · min)
【解】 υ（A） =
△c (A)
△t
(6 – 2) mol/L
10s
= 0.4 mol/(L·s)
=
【例1】 某分解反应的反应物A的浓度在10秒内从6mol/L变成2 mol/L，则在这10秒内A的化学反应速率v(A)
【例2】 反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5L的密闭容器中进行， 30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率为多少？分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)表示
△n物质的量（mol）
0.3
0.375
速率（mol/（L·s））
0.3
0.002
0.0025
0.002
比例
4 : 5 : 4
NH3
O2
NO
同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值不一定相同，但表示的意义相同，所以应注明具体物质，如V(CO)。
结论1
如在N2 + 3H2 = 2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
同一反应中，速率之比等于化学方程式中的系数之比。
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
固体或纯液体，其浓度可视为常数。
因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
△n物质的量（mol）
0.3
0.375
速率（mol/（L·s））
0.3
0.002
0.0025
0.002
比例
4 : 5 : 4
NH3
O2
NO
H2O
？
？
结论2
(1)化学反应速率指平均速率，不是瞬时速率。
(2)同一反应用不同的物质来表示速率，
需要指明具体物质，如V(CO)
(4)不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(3)同一化学反应，速率之比等于系数之比。
aA＋bB = cC＋dD，V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d
化学反应速率的注意事项
则该反应速率的快慢顺序为:_____________________
例3 反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：
(1)V(A)=0.3mol/(L·s )
(2) V(B)=0.6mol/(L·s)
(3) V(C)=0.4mol/(L·min)
(4) V(D)=0.45mol/(L·s)
(1)>(4)>(2)>(3)
比较反应的快慢，应取同一物质，要注意单位统一。
练习1.在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨的反应，
测得的速率如下，其中生成氨 的速率最快的是( )
A. v ( H2 )= 0.45 mol/ (L·min) B. v ( N2 )= 0.1 mol/ (L·min)
C. v ( N2 )= 0.2mol/ (L·min) D. v ( NH3 ) 0.3mol/ (L·min)
C
练习2 . 已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( )
4/5v(NH3)=v(O2) B.4/5v(NH3)=v(H2O)
C. 5/6v(O2)=v(H2O) D. 4/5v(O2)=v(NO)
D
N2 + 3H2 2NH3
例4 .根据下图填空：
（１）2min内A、B、C三者的反应速率是多少？
3A+2B 3C
v(B)＝２ mol/(L·min)
v(A)＝３mol/(L·min)
v(C)＝３mol/(L·min)
（２）该反应的化学方程式是 。
对于下列反应，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
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？
1. 内因：
2. 外界条件对化学反应速率的影响
二. 影响化学反应速率的条件
反应物的性质（本质原因）
（1）反应体系的温度
（2）反应物的浓度
（3）反应体系的压强
（4）催化剂（默认正催化剂）
（5）反应物的表面积
其他……
实验探究1—温度对反应速率的影响
实验探究
实验探究1—温度对反应速率的影响
【实验操作】
试管内均盛有 2mL 5% 的 H2O2溶液，并滴有 2 滴 1 mol/L FeCl3溶液
【实验现象】
两支试管中均有气泡产生，但热水中产生气泡更快
【实验结论】
其他条件相同时，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减小
不管吸热反应还是放热反应，升高温度，都加快反应速率
实验探究2—浓度对反应速率的影响
实验探究
实验探究2—浓度对反应速率的影响
【实验现象】
两支试管中均有气泡产生，但装1 mol/L盐酸的试管产生气泡更快
【实验结论】
其他条件相同时，增大浓度，反应速率加快；降低浓度，反应速率减小
当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大。
思考：铁粉与一定浓度的稀盐酸反应时，增加铁粉的用量能否加快化学反应速率？
提示：不能。对于固态或纯液态物质。
实验探究3—催化剂对反应速率的影响
实验探究
实验探究3—催化剂对反应速率的影响
【实验现象】三支试管中均有气泡产生，产生气泡的速率：①＞②＞③
【实验结论】催化剂可以改变反应速率，不同催化剂催化效果不同
催化剂(正)能加快化学反应速率
4.压强对反应速率的影响
其他条件不变时，对于有气体参与的反应：
有气体参加的反应，改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变，反应速率才会改变
压强对反应速率的影响补充
充入无关气体对化学反应速率的影响
①恒容时：充入无关气体→压强增大，体积不变→各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时：充入无关气体→压强不变，体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
5、固体反应物表面积对化学反应速率影响的探究
其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大
6、其他因素对化学反应速率影响的探究
光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率
归纳：影响化学反应速率的因素
(1)内因
化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。
(2)外因
在其他条件相同时。
（1）向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。
（2）把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。
（3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。
（4）铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
（5）实验室用Zn和稀硫酸反应制取H2时，为了加快化学反应速率可滴入几滴硫酸铜溶液。
（6）在通常情况下，Na与水的反应比Mg与水的反应剧烈 。
参加反应的物质自身的性质是决定化学反应速率的主要原因。
思考讨论
下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？
1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是（ ）
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1
C
随堂练
2.一定条件下分别对反应C(s)＋CO2(g) 2CO(g)进行如下操作(只改变该条件)：
①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减少体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是（ ）
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.①③
D
3.CaCO3与100 mL稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是（ ）
A．反应在2～4 min内平均反应速率最大
B．反应在2～4 min内用盐酸表示的平均反应速率为v(HCl)＝0.1 mol·L－1·min－1
C．反应开始阶段，反应速率逐渐增大是由于温度比浓度对反应速率的影响大
D．4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小
B
（1）写出有关反应的化学方程式；
（2）标出各物质的起始量、变化量、最终量（可用物质的量，也可用浓度）；
（3）根据已知条件列方程式计算。
三、“三段式”计算
[例5]已知2A(g)＋ B(g) = 3 C(g) ＋ 2 D(g)，A、B的起始浓度分别为4 mol/L、3 mol/L ，1min后反应物A、B的转化浓度分别为 2 mol/L、1mol/L，则：四者的反应速率是多少？
2A(g)　＋　 B(g) =　 3 C(g) 　＋ 　2 D(g)
起始浓度C初
4
3
0
0
转化浓度ΔC
2
1
3
2
末态浓度C末
2
2
3
2
v(A)＝2mol/(L·min)
v(B)＝1mol/(L·min)
v(C)＝3mol/(L·min)
v(D)＝2mol/(L·min)