6.2化学反应速率和限度 课件(共33张PPT) 高中化学 人教版（2019） 必修 第二册

(共33张PPT)
第一课时 化学反应的速率
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
通过对化学反应速率的学习，学会化学反应速率的定量计 算，建立对化学反应快慢从定性和定量两个方面来分析的研究意识。
1
2
学习目标
通过对同一反应中不同物质速率的计算，找出各物质速率
间关系，从而明确化学反应快慢的比较原则，为化学反应
限度的学习打下基础。
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。
很快
较快
较慢
很慢
思考：如何科学衡量化学反应速率的快慢？
导入
不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。
什么是定性？什么是定量？
例如：我们学过物理都知道：
(1) 光的传播速度是很快的；
(2) 光在空气中的传播速度3×108m/s。
定性描述
定量描述
新课讲解
1.定义：
化学反应速率通常用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。(物质的量浓度)
计算式:
一、化学反应速率
新课讲解
反应速率单位：mol/(L min) 或mol/(L s)
mol·L-1·s-1
v(B) ＝
Δc(B)
Δt
＝
Δn(B)
V.Δt
①化学反应速率是标量，只取正值。
②化学反应速率有瞬时反应速率和平均反应速率，以上所表示的是某段时间内的平均反应速率。
③化学反应速率只适用于气体或溶液，固体或纯液体的浓度可视为常数，并不适用。
新课讲解
化学反应速率的特点一
练习巩固
在 N2 + 3H2 2 NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0. 6 mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？
= 0.3mol/(L·s)
v (NH3) =
△c (NH3)
△t
=
(0. 6 – 0 )mol/L
2s
新课讲解
反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？
＝
新课讲解
v(NO)=
=0.002mol/（L·s）
Δn(NO)
V.Δt
5L ×30s
0.3mol
反应：N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2 s内的这个反应的平均率。
N2 H2 NH3
t=0 s浓度 2 mol/L 6 mol/L 0 mol/L
变化浓度
t=2 s浓度 2 mol/L
V（B）
1 mol/L
3 mol/L
0.5 mol/(L·s)
1.5 mol/(L·s)
1.0 mol/(L·s)
思考：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？
催化剂个催化剂
高温、高压
催化剂
新课讲解
2 mol/L
3 mol/L
1 mol/L
①同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示速率，数值可能不同，但意义相同，所以必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。
②用不同物质在单位时间内浓度变化表示时，速率比等于方程式中的系数比。例如：在反应aA + bB == cC + dD中， v(A):v(B):v(C):v(D) == a : b : c : d
新课讲解
2.化学反应速率的特点二
练习
在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为V(A)=amol·L-1·s-1,V(B)=a/2mol·L-1·s-1,
V(C)=amol·L-1·s-1,
则该反应的化学方程式是 。
2A+B=2C
新课讲解
新课讲解
2.已知 4NH3+5O2 4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( )
A.4/5V（NH3）=V（O2） B. 4/5V（NH3）=V（H2O）
C. 5/6V（O2）=V（H2O） D. 4/5V (O2)=V(NO )
D
练习
则该反应速率的快慢顺序为:
反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：
(1)ν(A)=0.3mol/(L·s )
(2) ν(B)=0.6mol/(L·s)
(3) ν(C)=24mol/(L·min)
(4) ν(D)=0.45mol/(L·s)
(1)>(4)>(2)=(3)
反思:比较反应的快慢,应统一单位，取同一参照物
新课讲解
新课讲解
．在2A+B 3C+4D反应中，下列各表示该反应的速度最快的是 （ ）
A．v(A)=0.4mol/(L·min) B．v (B)=0.4mol/(L·min)
C．v (C)=0.9mol/(L·min) D．v (D)=1.2mol/(L·min)
B
【解析】根据化学反应速率和系数成正比进行计算。
拓展延伸
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
→
→
→
→
一定时间内固
体质量的减少
一定时间内溶质浓度的增大或减少
一定时间内生成气体体积的大小
一、化学反应速率
定义：化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。(物质的量浓度)
计算式:V=△c/△t，反应速率单位：mol/(L min) 或mol/(L s)
课堂小结
1化学反应速率是标量，只取正值。
2化学反应速率有瞬时反应速率和平均反应速率，以上所表示的是某段时间内的平均反应速率。
3化学反应速率只适用于气体或溶液，固体或纯液体的浓度可视为常数，并不适用。
4同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示速率，数值可能不同，但意义相同，所以必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。
5用不同物质在单位时间内浓度变化表示时，速率比等于方程式中的系数比。例如：在反应aA + bB == cC + dD中， v(A):v(B):v(C):v(D) == a : b : c : d
第二课时 影响化学反应速率的因素
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
1.通过对生活现象与某些化学反应的观察思考，能说出影响化学反应速率的因素及影响情况。
2.通过设计实验和分析实验结果:能证明和理解影响化学反应速率的因素及影响情况;会用单一变量控制的思想进行实验设计;会从定性和定量角度来获取实验证据，分析实验结果;能体会真实实验中存在多因素影响。
学习目标
在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时,速率最快的是（ ）
A、 镁 B、 铝 C 、钠 D、 铁
二、影响化学反应速率的因素
1.化学反应速率是由反应物的性质决定的--- 内因是主要因素
新课讲解
C
2.探究----影响化学反应速率的因素
【问题】我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率， 此外还有哪些条件会影响化学反应的速率？
【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。
【用品】5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。
新课讲解
方法引导------变量控制（课本45页）
科学研究中，对于多变量的问题时，要控制单一变量。
现象 结论
热水中
常温
冷水中
产生气泡速率增大，
带火星火柴 复燃
升高温度，
反应速率增大
有气泡冒出
产生气泡速率减小
降低温度，
反应速率减小
2H2O2 = 2H2O +O2
新课讲解
在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。
【实验】（1）反应温度的影响
新课讲解
利用实验室提供的用品，设计实验方案并请教师审阅，待教师同意后进行实验
（提示：探究某影响因素时，需保持其他条件因素相同）
步骤：在两支大小相同的试管中分别加入相同质量的大理石碎块，再加入0.1mol/L盐酸10mL和0.05mol/L盐酸10mL，观察试管中气泡产生的快慢
HCl浓度 现象 结论
0.1mol/L
0.05mol/L 迅速产生大量气泡
缓慢产生气泡
浓度越大反应速率越快
（2）反应物浓度的影响
新课讲解
影响因素 如何影响
催化剂 催化剂可以改变化学反应速率
温度 温度升高，反应速率加快；温度降低，反应速率减慢。
浓度 浓度增大，反应速率加快；浓度减小，反应速率减慢。
结论
【问题与讨论】
影响化学反应速率的因素还可能有哪些？请选择其中一个因素，设计实验验
证方案，与同学交流。
实验步骤：在2支试管里分别加入粉碎了的大理石和没有粉碎的大理石，然后分别滴入5mL0.1mol/L的HCl，对比观察现象，将你看到的现象记录下来。结论：粉碎的大理石产生气体快，说明物质的表面积可以影响反应速率。
新课讲解
大量实验事实和科学研究表明：一般条件下，当其他条件相同时，增大反应物
浓度，化学反应速率增大，降低反应物浓度，化学反应速率减小；升高温度，化
学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小；催化剂可以改变化学反应速率。
对于气体来说，增大压强（减小容器体积）相当于增大反应物浓度，化学反应速
率增大；减小压强（增大容器体积）相当于减小反应物浓度，化学反应速率减小。
新课讲解
思考与讨论:
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.向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。
增大接触面积
2.把食物放在冰箱里，在糕点包装内防治除氧剂可以延长食品保质期。
温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度，减缓食物的腐败；除氧剂减少氧气含量，等于减少反应物浓度，减缓食物腐败。
3.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？
能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快。
4.镁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
增大了反应物浓度。
3.影响化学反应速率的因素
浓 度：浓度大，反应速率快
温 度：温度高，反应速率快
催化剂：一般加快反应速率
固体的表面积
压 强：压强大，反应速率快
反应物的状态等
内因：反应物本身的性质（最主要因素）
外因
新课讲解
规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。
实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。
注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。
（1）温度对化学反应速率的影响
新课讲解
（2）催化剂对化学反应速率的影响
规律：催化剂能改变化学反应的速率，可使反应速率增大几个到十几个数量级
有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应
速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。
规律：当其它条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减慢。
（3）浓度对化学反应速率的影响
规律：当其它条件不变时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢。
（4）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响
（5）其他条件对化学反应速率的影响--如光照、紫外线等。
新课讲解
新课讲解
1.（课本49第3题）下列措施中，不能增大化学反应速率的是（ ）
A、Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B、Al在O2中燃烧时生成Al2O3,用铝粉代替铝片
C、CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
D、KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2
A
[解析]A、减小了稀硫酸浓度，反应速率减小；
B、增大了接触面积，反应加快；
C、温度升高，反应加快；
D、加入催化剂，反应加快
新课讲解
2.为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。
试分析O~t3三个时间段里，反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。
【解析】开始时C(H+)大,该反应的反应速率大; t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢.
新课讲解
3、下列四种X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（ ）
A.10℃20mL 3mol/L的X溶液 B.20℃30mL 2mol/L的X溶液
C.20℃10mL 4mol/L的X溶液 D.10℃10mL 2mol/L的X溶液
C
【解析】浓度大，温度高反应快。
新课讲解
4.在反应4A(s)＋ 3B(g)＝2C(g) ＋ D(g)中，经2min，B的浓度减少0.6mol L-1，对此反应速率的表示正确的是（ ）
A.用A表示的反应速率为0.4mol L-1 min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3：2：1
C.B在2min末的反应速率是0.3mol L-1 min-1
D.B在2min内的平均反应速率是0.3mol L-1 min-1
BD
课堂小结
二.影响化学反应速率的因素
内因：反应物本身的性质（最主要因素）
外因：①浓 度：浓度大，反应速率快 ② 温 度：温度高，反应速率快
③催化剂：一般加快反应速率 ④压 强：压强大，反应速率快
⑤固体的表面积 ⑥反应物的状态等