化学人教版（2019）必修第二册6.2.1化学反应的速率（共21张ppt）

(共21张PPT)
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
课时1 化学反应的速率
课堂导入
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和能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。
在化学实验和日常生活中，我们能够发现有的化学反应进行得很快，比如爆炸和燃料燃烧，有的化学反应则进行得很慢，比如铁锹生锈和牛奶变质。
我们如何能够描述反应的快慢？
课堂学习
化学反应的速率
若只是定性研究的角度，是否可以通过反应现象的差别来比较速率？
若是需要进行定量分析，应当怎么描述反应速率呢？
课堂学习
化学反应的速率
速率这个词我们并不陌生，初中物理中有接触过，你能根据物理中速率的定义和定义式推测出化学反应速率的定义和定义式吗？
速率是衡量物体运动快慢的物理量，即单位时间内物体运动的路程。
s
v = ——
t
定义：化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量，通常以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。
Δc Δn
v = —— = ——
Δt VΔt
单位：
mol/(L·s)
mol·L-1·min-1
课堂学习
化学反应的速率
注意事项：
反应速率只有正值，没有负值；
反应速率指的是一段时间的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率；
固体和纯液体的浓度为常数，Δc=0，因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率；
在同一化学反应中，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义是相同的，故描述化学反应速率时必须指明具体的物质，v(A)便是用A表示的化学反应速率；
对于同一个反应，用不同物质表示化学反应速率时，化学反应速率之比=化学计量数之比。
为什么化学反应速率之比和化学计量数之比是相等的呢，我们可以通过实际例子和相关理论来推算。
Δc Δn
v = —— = ——
Δt VΔt
课堂学习
化学反应的速率
对于反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O来说，在2L的刚性容器中通入6molNH3和7molO2，经过10s后，NH3的物质的量变化了4mol，请计算v(NH3)、v(O2)、v(NO)，并思考几种物质反应速率之间的关系。
起始物质的量(mol)： 6 7 0
结束物质的量(mol)： 2 2 4
变化物质的量(mol)： 4 5 4
三段式
v(NH3) = 0.2mol·L-1·s-1
v(O2) = 0.25mol·L-1·s-1
v(NO) = 0.2mol·L-1·s-1
Δc Δn
v = —— = ——
Δt VΔt
根据计算结果可知，反应速率之比=系数之比，若是对于反应aA + bB = cC +dD呢？
课堂学习
化学反应的速率
了解化学反应速率的含义之后，应当如何定量的比较化学反应速率的大小呢？
①“化物质”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数，所得数值大的速率大。
例如：对于反应aA(g) + bB(g) = cC(g) +dD(g)来说，若 v(A) /a > v(B) / b，则证明用A表示反应速率的反应快于用B表示反应速率的反应。
②“化单位”：若化学反应速率的单位不一致，需转化为同一单位。
课堂巩固
反应：3A(g) + B(g) = 2C(g) + 2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为
① v(A)＝0.60 mol·L-1·min-1
② v(B)＝0.45 mol·L-1·min-1
③ v(C)＝0.15 mol·L-1·min-1
④ v(D)＝0.45 mol·L-1·min-1
则此反应在不同条件下进行最快的是 ( )
A.③ B.① C.④ D.②
D
课堂学习
化学反应速率的影响因素
对于右图的几个反应，你希望它们的速率是快还是慢？
如食物变质、钢铁腐蚀、橡胶老化这些反应，会对生产生活造成不便，我们希望速率越慢越好，而如工业炼钢、合成氨气这些对生产生活有益的反应，我们自然希望速率越快越好。
实际上，化学反应速率的调控常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键，那我们可以从哪些方面影响化学反应速率呢？
课堂学习
化学反应速率的影响因素
探究催化剂对化学反应速率的影响
实验操作：
取两只大小相同的洁净试管，均加入2mL 5% H2O2溶液，然后向其中一只试管中加入几滴FeCl3溶液，观察实验现象并进行对比。
实验现象：
没有加入FeCl3溶液的试管气泡产生速率明显慢于加入FeCl3溶液的试管。
实验结论：
FeCl3溶液可以催化H2O2溶液的分解，正催化剂能加快反应速率。
与之相对，负催化剂可以减慢反应速率。
课堂学习
化学反应速率的影响因素
探究温度对化学反应速率的影响
实验操作：
取两只大小相同的洁净试管，均加入2mL 5% H2O2溶液，然后加入几滴FeCl3溶液，一只放在冷水中，一只放在热水中，观察实验现象并进行对比。
实验现象：
放入热水中的试管气泡产生速率明显快于放入冷水中的试管。
实验结论：
温度会影响化学反应速率，温度越高，反应速率越快。
课堂学习
化学反应速率的影响因素
探究浓度对化学反应速率的影响
实验操作：
取两只大小相同的洁净试管，加入等量的大理石碎块，然后向一只试管中加入2mL 0.1mol/L的盐酸，另一只中加入2mL 1mol/L的盐酸，观察实验现象并进行对比。
实验现象：
加入1mol/L盐酸的试管气泡产生速率明显快于加入0.1mol/L盐酸的试管。
实验结论：
浓度会影响化学反应速率，浓度越高，反应速率越快。
注意事项：固体和纯液体的浓度为常数，改变它们的量不能改变反应速率。
课堂学习
化学反应速率的影响因素
探究接触面积对化学反应速率的影响
实验操作：
取两只大小相同的洁净试管，分别加入1g的块状大理石和粉末状大理石，然后均加入10mL 3mol/L的盐酸观察实验现象并进行对比。
实验现象：
加入粉末状大理石的试管气泡产生速率明显快于加入块状大理石的试管。
实验结论：
接触面积会影响化学反应速率，接触面积越大，反应速率越快。
课堂学习
化学反应速率的影响因素
若是对于气体而言，压强大小会影响气体的体积，那么改变压强会不会改变浓度从而影响反应速率呢？
压强影响反应速率的实质是通过浓度实现的，因此改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变的因素，才会改变反应速率。
课堂学习
化学反应速率的影响因素
除了上述因素外，等质量的锌块和铁块等金属与同体积同浓度的酸进行反应是速率相同吗，原因是什么？
决定化学反应速率快慢的因素还有反应物自身的性质，这是影响化学反应速率的内因。
除此之外，还有一些其它的因素也能够影响化学反应速率，比如搅拌时反应速率会加快、形成原电池时反应速率加快、选择合适的溶剂反应速率会加快等。
根据我们所做的实验探究，你能总结出科学研究的一般步骤吗？
例如锌和稀硫酸反应时通常会加入少量硫酸铜溶液以加快反应速率。
课堂学习
化学反应速率的影响因素
科学研究的一般思路
控制变量法：科学研究中，对于多因素(多变量)的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其它因素不变的研究方法，使多因素问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。
例如化学反应速率影响因素的探究
课堂学习
课堂巩固
正误判断
1. 改变压强，反应速率一定改变。
4. 增加水的量可以使镁和水的反应快于钠和水的反应。
2. 对于放热反应，降温反应速率增大。
3. 铁和硫酸反应时，为加快反应速率应使用浓硫酸。
×
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×
×
课堂巩固
反应C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)在一可变体积的容器中进行，则下列条件的改变能使其反应速率减小的是 (　　)
A．减少C的量
B．将容器的体积缩小一半
C．保持温度和容器体积不变，充入水蒸气
D．保持温度和压强不变，充入氦气
D
课堂小结
谢谢观看
THANKS