(共29张PPT)
?专题2:化学反应与能量转化
第一课时
化学反应速率
金属铯+水
【活动一】感受化学反应的快慢,自主构建基本概念
煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化,经过几亿年的时间,逐渐形成的固体可燃性矿物
大多数石油是由埋藏在地下沉积层中的有机物经过几百万年在75~200摄氏度的温度下形成的
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除了观察产生气泡的速率比较化学反应速率快慢,你还能找出其它的观察、比较的方法吗?
问题探究一
化学变化有快慢之分
!
【演示实验】取相同质量的镁条和镁粉分别和4mol/L稀盐酸反应,观察实验现象,比较其反应快慢?你的判断依据是什么?
粗略的估计化学反应进行的
快慢(定性角度)
准确的衡量
化学反应的快慢
如何定量描述化学反应进行的快慢?
一、化学反应速率
用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
mol/(L·min)或mol/(L·s)或mol/(L·h)
化学反应速率常用来衡量化学反应进行的快慢。
回顾:物理上描述快慢的物理量,自主构建基本概念
例1、25℃时,一份双氧水样品经过2
h,H2O2的浓度从5×10-2
mol
·L-1下降到3×10-2
mol
·L-1
,则该双氧水在这2
h中分解的平均速率约为_____。
注意:化学反应速率均取正值,且是一段时间内的平均速率。
室温时,一定量镁条与2ml稀盐酸充分反应,10秒后,稀盐酸中HCl的物质的量减少0.2mol,
问题1.用稀盐酸表示10秒内化学反应速率是多少?
问题2.用MgCl2表示的化学反应速率是多少?
问题3.能否用镁条的浓度变化来衡量化学反应快慢?
【整理归纳】化学反应速率计算过程中该注意什么问题?
化学反应速率表示注意点:
①同一反应,可用不同物质的浓度变化表示化学反应速率,但必须指明是哪种反应物或哪种生成物来表示。
②一般不用纯液体或固体表示化学反应速率。
注意点:
③化学反应速率均取正值,且是一段时间内的平均速率。
有利的——越快越好!
有害的——越慢越好!
能否控制化学反应速率呢?
影响化学反应速率的因素
请选择合适的实验用品,设计实验,探究某一条件的改变对化学反应速率的影响。
实验方案设计
实验目的
实验原理:
实验步骤及试剂:
实验现象:
[结论]
实验安排:
1,3,5组做实验一,实验二
2,4,6组做实验三,实验四
请根据下列要求进行实验,观察比较化学反应速率的快
慢,并思考影响化学反应速率的因素。
取两支试管,分别加入少量的镁条、铝条,再加入2ml
4mol/L的稀盐酸溶液,观察比较反应速率快慢。
内因:
反应物的性质
(主要因素)
试剂
反应快慢
结论
铝条
镁条
观察比较反应快慢,归纳影响因素。
步骤、试剂及实验条件
现象
结论
取两支试管
一只试管加少量的铝片,
再加入1ml
4.0mol/L盐酸
另一只试管加少量铝片,
再加入1ml
0.4
mol/L盐酸
观察并比较三支试管中发生反应的快慢。
药品以及实验条件
反应快慢
结论
2ml
3%双氧水
2ml
3%双氧水+MnO2粉末
2ml
3%双氧水+CuSO4小颗粒
步骤、试剂及实验条件
现象
结论
2ml
3%
H2O2
+
CuSO4(少量)
2ml
3%
H2O2
+
CuSO4少量(水浴加热)
其它条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快,反应物浓度越小,化学反应速率越慢。
其它条件相同时,温度越高,化学反应速率越快,温度越低,化学反应速率越慢。
使用催化剂可改变化学反应快慢。
此外,压强、反应物接触面积的大小、固体反应物颗粒大小、光、超声波等因素对反应速率也有影响。
二、影响化学反应速率的因素
内因:反应物的性质
注意:浓度对固体或纯液体不适应
压强改变,化学反应速率将如何变化呢
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
[思考]对于有气体参加的反应来说,为何改变压强会改变化学反应速率?
此处的增大压强→实质是缩小容器体积→从而增大气体浓度→反应速率增大
你能应用化学反应速率的有关知识解释下列问题吗?
1.两瓶未知浓度稀硫酸,浓度分别为3mol/L和0.3mol/L,
如何区分?
2.
稀硫酸浓度0.3mol/L,和铝条反应,如何加快反应速率?
3.用含硫矿石煅烧制造二氧化硫时,要把矿石粉碎成颗粒状,在沸腾炉内鼓入强大空气流,把矿石吹的沸腾。
4.工业上用氮气和氢气合成氨要使用催化剂。
哈伯因用氮和氢合成氨为化肥和炸药的工业生产作出了巨大贡献而获得1918年诺贝尔化学奖
5、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。
(1)在0~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的是__________时间段,收集到气体最多的是
时间段。
(2)试分析三个时间段里,反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。
t1~t2
t1~t2
CO2的体积随时间的变化
(2)试分析三个时间段里,反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。
0-t2时间段,温度是影响化学反应速率的主要因素;
t2-t3时间段,浓度是影响化学反应速率的主要因素,随着反应进行,反应物浓度减小。
0-t1时温度较低,反应速率小,t1-t2温度升高,反应速率增大;
(3)在t4后,为什么收集到的气体的体积不再增加?
t4
后,碳酸钙和盐酸两种反应物至少有一种已经反应完,使反应停止了。
二、影响化学反应快慢的因素
一、化学反应速率
学会一种方法
形成一种能力
树立一种观念
类比迁移
实验探究
化学素养
【研究性学习课题】
1.日常生产生活中,哪些化学反应需加快反应速率?我们如何加快这些反应的速率?
2.日常生产生活中,哪些化学反应需要减缓反应速率?我们如何减缓这些反应速率?