2.1化学反应速率 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册(共29张PPT)

(共29张PPT)
第二节化学反应速率与限度
第一课时化学反应速率
在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的化学现象：
较快
很慢
定性描述
较慢
很快
火药的爆炸瞬间完成
1.蜗牛爬行很慢 1.是定性描述，属于基本常识
2.仅为8 .5米/小时 2.是定量描述，属于科学素养
如何定量地表示一个化学反应的快慢呢
化学反应速率
一、 化学反应速率
在物理中，如何定量表示一个物体移动速度的快慢
速率
3. 单位： mol/(L·min);mol/(L·s) 或 mol-L-1·s-1
【注意】①化学反应速率都是正值，是平均反应速率
②必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准
③不表示固体、纯液体化学反应速率
1、认识化学反应速率
1. 定义：通常用单位时间内反应物浓度减小或生成物浓度增大
来表示
2、化学反应速率计算和大小比较
一、化学反应速率计算——公式法计算
【例1】在一个2L 的密闭容器中，一定条件下发生反应：
N +3H ÷2NH , 自开始至2秒末，NH 的物质的量
由0变为1 .2 mol, 则以 NH 表示的化学反应速率是多少
2、化学反应速率计算和大小比较
一、化学反应速率计算——三段式法计算
【例2】在 1L 的密闭容器中，加入8molN 和20mol H ,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 —
起始浓度(mol/L) 8 20
△C (mol/L)2 6
5min 末浓度(mol/L) 6 14
由以上可知：V(N ):V(H ):V(NH )=0.4:1.2:0.8=1:3:2
v(N )=2/5=0.4mol/(L·min)
v(H )=6/5=1.2mol/(L·min) v(NH )=4/5=0.8mol/(L·min)
→ 2NH
0
4
4
2、化学反应速率计算和大小比较
【结论】化学反应速率计算——关系式法计算
同一化学反应中，不同物质表示的化学反应速率之比等于方程 式中各物质化学计量数之比
即：对于反应a A+b B=d D+e E
有v(A):v(B):v(D):v(E)=a:b:d:e
三段式法计算一般步骤
第一步：写出有关反应的化学方程式；
第二步：依据需要设未知数，列出各物质的 起始量、转化量、某时刻量；
第三步：根据已知列方程式计算
3、 化学反应速率计算和大小比较
[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
则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为： ④>③=②>①
归 一 法 注意：换算成同一物质、同一
单位表示，再比较数值的大小
①v(A)=0.015mol·L-1os-1
②v(B)=0.6mol·L-1os-1— v(A)=0.2mol-L-1.s-1
③v(C)=0.4mol·L-1os-1— v(A)=0.2mol·L-1os-1
④v(D)=0.45mol·L-1.s-1 —→ v(A)=0.225mol·L-1os-1
为：①v(A)=0.9mol L-1(min-1)②v(B)=0.6mol L-1os-1 ③v(C)=0.4mol·L-1.s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1●s-1
比值法
二 、影响化学反应速率的因素
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
有哪些因素能够影响化学反应速率呢
发面时加入 适量酵母
食物保存
在冰箱里
蜂窝煤
二 、影响化学反应速率的因素
在相同条件下，金属与水的反应的剧烈程度：Na>Mg>Al。 这说明什么
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(内因)。
内因：反应物或反应本身的性质或特点 温度
浓度
外因 催化剂
接触面积
压强
采用只改变其中某一个因素，控制其它因素不变的研究方法，把
多因素问题变成单因素问题---控制变量
二 、影响化学反应速率的因素
决定因素
影响因素
化学反应速率的比较方法
①定性比较
通过观察实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体 充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。
②定量比较
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能 只看数值大小，还要进行一定的转化。
1.温度对反应速率的影响
不管吸热反应还是放热反应， 升高温度，都加快反应速率
冷水 热水
【实验操作】试管内均盛有2mL5% 的 H O 溶液，并滴有2滴1 mol /L
FeCl 溶液 控制变量
【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
二 、影响化学反应速率的因素
2.浓度对反应速率的影响
5 mL 0.1 mol/L盐 mL 1 mol/L盐酸
1 g大理石碎块
【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
【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
二 、影响化学反应速率的因素
【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】 控制变量：
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
【思考】增加大理石碎块的用量能否加快化学反应速率
二 、影响化学反应速率的因素
2.浓度对反应速率的影响
5 mL 0.1 mol/L 盐 mL 1 molL盐酸
1 g大理石碎块
实验现象
实验结论
无MnO :无明显现象
MnO 可以
使 H O 的 分
解速率加快
有MnO : 能产生大 量气泡
二 、影响化学反应速率的因素
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(正)可以改变反应速率，不同催化剂催化效果不同
二 、影响化学反应速率的因素
3.催化剂对反应速率的影响
H O 溶液
③
②
①
二 、影响化学反应速率的因素
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：
增大压强→减小容器体积→增大反应物浓度 → 加快化学反应速率
减小压强→增大容器体积→减小反应物浓度 → 降低化学反应速率
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
主要影响因素
如何影响反应速率
催化剂
加入催化剂，速率增大
温度
升高温度，速率增大
浓度
增大浓度，速率增大
压强(气体)
增大压强，速率增大
二 、影响化学反应速率的因素
(1)内因：物质本身的性质决定。
(2)外因(外界条件):
此外：反应物状态、固体的表面积、超声波等
实例 影响因素
如何影响
夏天食物易变质 温度
T个，v个
硫在氧气中比在空气中燃烧快 反应物浓度
c个，v个
氯酸钾与二氧化锰混 合 ， 共热可快速产生氧气 催化剂
加催化剂，v个
制备氢气时，选择锌粉不选锌粒 固体表面积
固体表面积↓,v个
工业合成氨通常要在高压下进行 压强
p个，v个
二 、影响化学反应速率的因素
二 、影响化学反应速率的因素
■例 题：用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能使反 应速率加快的是 A、C
A. 加热 B.增加压强 C.不用铁片，改用铁粉
D.滴加一定量硫酸钠溶液 E.改用98%浓硫酸
练习：未打磨的镁条与硫酸反应，所得氢气速率如图：
①由o →a段不产生氢气的原因 有氧化膜 v(H )
②a→c 段产生氢气的速率增加较快的主要原因 反应放热，速率升高
③由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因
反应物浓度降低，速率减慢
概念
表示方法 定义式
常用单位 注意事项
内因
温度 浓度 压强 催化剂
影响化学 反应速率 的因素
课堂小结
化学反应的速率
1.反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g) 在四种不同条件下的化
学反应速率为：
(1)v(A)=0.3 mol/(L·s) (2)v(B)=0.6 mol/(L·s)
归一法 应统一单位，并换算成同一物质，再比较
比值法 比较反应速率与化学计量数的比值大小
(3)v(C)=2.4 mol/(L min) (4)v(D)=0.45 mol/(L s)
则该反应速率的快慢顺序为 (1)>(4)>(2)>(3)
课堂检测
2、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率
且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 ( BC )
A、氢氧化钠固体； B、水 ；
C、氯化钾溶液； D、硝酸钠溶液。
组别 A B C D
E
盐酸浓度/mol ·L-1 2.0 2.0 2.5 2.5
2.5
温度/℃ 25 30 30 50
50
锌粒状态 块状 粉末 粉末 块状
粉末
回答下列问题：
(1)探究浓度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据BC。
(2)探究温度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据CE。
3.用等质量的锌与等体积过量盐酸在不同条件下进行如下5组实验，测定收集相同
条件下等体积的氢气所用时间。
课堂检测
(3)探究接触面积对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据DE。
(4)上述5组实验中测定收集等体积的氢气需要时间最短的是E 0
(5)实验完成后，某同学又用A 组实验药品滴加两滴氯化铜，发现产生氢气的速 率明显加快，解释速率加快的原因是Zn与Cu +反应生成Cu单质，在
锌块表面形成Zn—Cu原电池，加快化学反应速 率
组别 A B C D
E
盐酸浓度/mol ·L-1 2.0 2.0 2.5 2.5
2.5
温度/℃ 25 30 30 50
50
锌粒状态 块状 粉末 粉末 块状
粉末
3.用等质量的锌与等体积过量盐酸在不同条件下进行如下5组实验，测定收集相同
条件下等体积的氢气所用时间。
课堂检测
图所示，下列有关说法正确的是 (B)
A .OE段表示的反应速率最快
B.EF 段表示的反应速率最快，收集的CO 最多
C.FG 段表示的收集的CO 最多
O t/min
D.OG 段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
^V(CO )/mL G
F
E
4.用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO , 实验过程记录如右
课堂检测
■压强： 例如：2SO +O =2SO
① 恒温恒容时：通入反应物气体(O )→ 总压强增大
② 恒温恒容时：通入惰性气体( N )→ 总压强增大
③ 恒温恒压时：通入惰性气体( N )→ 总压强不变
但体积增大，反应物浓度↓,故反应速率↓
反应物浓度个，故反应速率个
但各气体物质的浓度不变，故反应速率不变
影响化学反应速率的因素--辨析