6.2.1 化学反应速率及影响速率因素 （教学课件）- 高中化学人教版（2019）必修第二册(共21张PPT)

(共21张PPT)
第二节
第1课时
化学反应速率
第六章 化学反应与能量
课堂导入
在日常生活中，我们经常观察到有些反应进行得快，有些反应进行得慢。
爆炸 牛奶变质 钢铁生锈 溶洞形成
这些反应有快有慢，如何科学衡量化学反应速率的快慢
只能粗略估计化学反应进行的快慢
( 定性角度)
如何定量描述化学反应的快慢呢
化学反应速率
①冒气泡快慢
②颜色变化快慢
③出现浑浊的快慢
④固体物质的减少快慢
⑤温度变化快慢
在化学实验中，有哪些观察化学反应快慢的方法
1、表示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)
表示。
2、数学表达式：
3、单位：mol L-1.s-1或mol ·L- ·min-1 mol/(L·s)或mol/(L·min)等。
4、适用范围：气体和溶液
注意：固体和纯液体的浓度是常数，△c(B)=0,所以通常不用固体和纯液体(纯水)表 示化学反应速率
一.化学反应速率
[例1]在某一化学反应中，已知反应物A 的浓度在10s内从4 mol/L变成1 mol/L。则 在
这10s内用A表示的化学反应速率为多少
注意：反应速率是一段时间内的平均速率
一.化学反应速率
问：第10s的反应速率为多少
结论1:同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其数值可能不同，但所表示的意 义是相同的。在表示反应速率时，应注明是由哪种物质表示的。
结论2:同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比。
即对于反应：aA+bB=cC+dD vA:vp:Vc:Vp=a:b:c:d
考：写幽N): 政):此的豇),并思考速率地和化学计量数地实系如何
v(N ):v(H ):v(NH )=0.4:1.2:0.8=1:3:2
[例2]在 1L的密闭容器中，加入8molN 和20molH , 发生N +3H —2NH , 在5min末时，
测得容器中含有6mol的N , 求该反应的化学反应速率。
N +3H —2NH
起始浓度(mol/L) 8 20 0
浓度变化(mol/L)2 6 4
5min 末浓度( mol /L) 6 14 4
v(N )=2/5=0.4mol/(L·min)
v(H )=6/5= 1. 2mol/(L· min)
v(NH )=4 /5=0.8mol /(L·min)
变化量(浓度变化量、物质的量变化量)之比=化学计量数之比
[例3]反应A(g)+3B(g)=2C(g)+ 2D(g)在四种不同情况下的反应速率为：
①v(A)=0.45mol-L-1.min-1 ②v(B)=0.6mol-L-1.s-1
③v(C)=0.4mol·L-1.s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1.s-1
则该反应速率的快慢顺序为(A)
A.④>③=②>① B.④<③=②<①
C.①>②=③>④ D.④>③>②>①
「在同一单位前提下，比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA
+bB=cC, 要比较v(A)和v(B)的相对大小，及比较 与 的相对大 小，若 则v(A)表示的反应速率比v(B)表示的反应速率大。
注意：比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，应先转化为同一单位、同一物质
比值法
抑制有害反应(降低速率),促进有利反应(加快速率)
思考：有哪些因素能够影响化学反应速率呢
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
二.化学反应速率影响因素
氨、硫酸等化工产品的生产
牛奶变质
铁桥生锈
钠和冷水反应剧烈
镁和冷水反应缓慢，而与沸水可剧烈反应
铁和冷水、沸水都不反应，但在高温下可与水蒸气反应
不同的金属和冷水反应，剧烈程度不同，这意味着 物质自身的性质 是决定化学反应速
率的主要因素
二.化学反应速率影响因素
知识回顾：
比较金属和水的反应
2Na+2H O=2NaOH+H I
食物直接暴露在常温空气中易变 质，用冰箱保存延长其保质期
影响速率的因素为_ 温度
蜂窝煤比普通煤块燃烧效率更高
影响速率的因素为固体的表面积
二.化学反应速率影响因素
腌制咸鸭蛋，泥土中的盐分越高，咸蛋
成熟得越快
影响速率的因素为 浓度
二.化学反应速率影响因素
使用酵母来加速面团的发酵
影响速率的因素为_
催化剂
温度
浓度
催化剂
固体表面积 压强
二.化学反应速率影响因素
1.内因：反应物或反应本身的性质或特点(决定因素)
2.外因
实验设计思路：
1、选择化学反应
2、确定待研究的影响因素
3、设计改变反应速率因素的操作
4、确定观测反应快慢的指标(定性宏观角度)
实验室提供以下仪器和药品：5% H O 溶液，1mol/LFeCl 溶液、0.1mol/L盐酸、
1mol/L盐酸、大理石碎块、大理石粉末、冷水、热水、试管、试管架、烧杯、量筒 胶头滴管。
对于多因素的问题，常常采 用“定多变 一”,即要保持其他变 量不变，改变其中一个变量的值 的研究方法，把多因素问题变成 单因素问题。
方法导引——变量控制方法
二.化学反应速率影响因素
设 计 实 验 ： 探 究 各 因 素 对 化 学 反 应 速 率 的 影 响
H O 分 解 催 化 剂
实验操作 FeCl 溶液
FeCl
溶液
5%H O 溶液 冷水
5%H O 溶液
热水
实验现象 浸在热水中试管产生气泡 速率比浸在冷水中试管产 生气泡速率快
当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大，反之减慢。
二.化学反应速率影响因素
1、探究温度对化学反应速率的影响
实验结论：
实验 操作 2mL1mol/L盐酸 2mL0.1mol/L盐酸 l g碳酸 钙粉末
l g碳酸
钙粉末
实验 现象 加入1 mol/L盐酸的试管中 生成气泡的速率更快
其他条件相同时，增大浓度，化学反应速率增大，反之减慢。
二.化学反应速率影响因素
2、探究浓度对化学反应速率的影响
实验结论：
催化剂对化学反应速率的影响
实验操作 H O 溶 液 ① ② FeCl MnO 溶 液 粉 末 H,O 溶液 ③
H O
溶液
实验现 象 ① 有 少 量 气 泡 出 现 ② ③ 都 有 大 量 气 泡 出 现
其他条件相同时，催化剂(正)能加快化学反应速率，不同催化剂催化效果不同。
二.化学反应速率影响因素
3、探究催化剂对化学反应速率的影响
实验结论：
实验操作
大理石碎 块 、大理石粉末分别与1 mol/L的盐酸反应
实验现象
大理石碎块产生气泡速率较慢
大理石粉末产生气泡速率较快
还有哪些因素能影响反应速率 设计实验，写出实验操作，并预测现象
4.固体表面积对化学反应速率影响
结 论 ：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)
二.化学反应速率影响因素
已知在密闭容器中发生化学反应：N (g)+O (g)=2NO(g)。分析下列条件的改变对该反
应的化学反应速率的影响。(注：氩气是惰性气体，不参与反应)
(1)恒温恒容时，充入氩气，使体系压强增大，该反应的反应速率将如何变化
充入氩气----容器体积不变----反应物浓度不变----反应速率不变
(2)恒温恒压时，充入氩气，该反应的反应速率将如何变化
充入氩气----压强不变---容器体积变大----反应物浓度减小---反应速率减小
对于气体参加的反应，恒温时，增大压强，体积减小，
气体浓度增大---反应速率加快；减小压强，体积增大，气
体浓度减小--反应速率减慢。请据此思考讨论以下问题： 图6-16 压强增大，气体浓度增大
思考讨论对于气体参加的反应，压强如何影响化学反应速率
二.化学反应速率影响因素
改变体系体积，使反应物的浓度改变
练习1.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)用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。 固体表面积 (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。温度 (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。固体表面积/反应物接触面积
(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。反应物浓度
(5) 实验室用Zn 和稀硫酸反应制取H,时，为了加快化学反应速率可滴入几滴硫酸铜 溶液。 形成原电池
(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
影响因素
规律
内因 反应物本 身的性质
反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速 率越慢
外因 浓度
增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化 学反应速率减小
温度
升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小
压强
对于有气体物质参加的反应，增大压强(减小容器容积),化学 反应速率增大；减小压强(增大容器容积),化学反应速率减小。
催化剂
一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率
固体的表 面积
增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快
其他
光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率
[总结提升] 影响化学反应速率的因素
概念
公式：
单 位 ：mol/(L·s),mol/(L·min)
适用范围 内 因 ：反应物本身的性质
反应物浓度越大
温度越高
气体反应的压强越大
使用催化剂
反应物接触面积，固体反应物 的颗粒大小等
浓度
温度
压强
催化剂
其他因素
影响因素 及规律
课堂小结
化学反应速率
化学反应速率越大
影响因素及规律
外因