人教版化学高中选修四第2章第1节_化学反应速率(24张PPT)

(共24张PPT)
§2-1
化学反应速率
教学目标：
1，了解化学反应速率的概念及影响因素；
2，学会简单的计算
[分析]不同的化学反应进行的快慢是不一样的,有的
进行得很快,瞬间就能完成,如氢氧点燃时的爆炸反应、酸碱中和反应等。有的反应进行得很慢，如有些塑料的分解要经过几百年的时间，而石油的形成要几百万年甚至更长的时间。
一.化学反应速率的概念及表示方法:
在合成氨工业中，N2
+
3H2
2NH3
20-
50MPa（兆帕）
铁触媒、500
℃
一方面要分析反应的快慢如何？这就是反应速率
问题。另一方面，要分析反应的程度如何？这就是
化学平衡问题。
1.定义：
化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。
2.数学表达式:
一.化学反应速率
浓度常用单位：mol/L。
时间常用单位：s
、
min、h
化学反应速率常用单位:
mol/(L·s)
或
mol/(L·min)。
V=
△c
△t
或
V
=
△n
V（体积）△t
3.单位：
mol/(L·s)、
mol/(L·min)
、mol/(L·h)。
4.注意事项：
③用化学反应速率来比较不同反应进行的快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。
②浓度只适用于溶液或气体，而不适用于固态和纯液态物质，因这些物质的浓度为常数，它们的反应速率也视为常数，不用这物质表示反应速率。如纯水、纯硫酸、BaSO4固体等。
①中学阶段的化学反应速率是指平均速率，只取正值，
不取负值。
起始浓度（mol/L)
转化浓度(mol/L)
5分钟末的浓度(mol/L)
V(N2)
=
V(H2)
=
V(N2)
:
V(H2):
V(NH3)=
[解析]
[例1]
在2升的密闭容器中加入1molN2和3H2可发生下列可逆反应:
N2(g)
+
3H2(g)
2NH3
(g)
。
5分钟时测得生成了1molNH3，
求:①5分钟末容器中各物质的浓度；
②在5分钟末V（N2）、V（H2）V(NH3)各是多少？
N2(g)
+
3H2(g)
2NH3
(g)
V(NH3)
=
[计算规律]在同一个反应里，虽然用不同的物质表示的化学反应速率不一定相同，但是它们表示的意义相同，
且各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比。
例如：对于反应：
mA+nB
=
pC+qD
V(A)∶V(B)∶V(C)∶V(D)＝m∶n∶p∶q
=△
n(A):△
n(B):△
n(C):△
n(D)
=△
C(A):△
C(B):△
C(C):△
C(D)
=
△
v(A):△
v(B):△
v(C):△
v(D)
[重要结论]同样一个反应速率，用不同物质表示时，数值可能相同，也可能不同，数值之比等于对应的化学方程式中的________________________。
[难点突破]
对于同一个反应，用不同物质来表示反应速率时，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。
v(SO2):v(O2):v(SO3)
=
2:1:2
例如：2SO2
+
O2
2SO3
V2O5
500
℃
A（g）+3B（g）=2C（g）+D（g）
[例1]在2A
+
B
=
2C
+
3D的反应中，下列表示该反应速率最快的是(
)。
A.V(A)
=0.4mol
/
(L.min)
B.
V(B)
=0.3mol
/
(L.min)
C.V(C)
=0.5mol
/
(L.min)
D.
V(D)
=
0.6mol
/
(L.min)
1.反应4NH3
+
5O2
=4NO
+
6H2O
在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为(
)。
A.v
(O2)=0.01
mol/L·s
B.v
(NO)=0.008
mol/L·s
C.
v
(H2O)=0.003
mol/L·s
D.
v
(NH3)=0.002
mol/L·s
[基本类型1]基本计算。
2.反应A
+
3B
=
2C
+
2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA
=
0.15mol·L-1·s-1
②VB
=
0.6mol·L-1·s-1
③Vc
=
0.4mol·L-1·s-1
④VD
=
0.45mol·L-1·s-1
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
。
[结论]在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较。
[基本类型2]比较反应速率的大小。
[基本类型3]根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。
3.某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在
密闭容器中反应生成气体Z，经过t
min后，测得物质的量浓度分别为：
c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L
，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：
(1)A是______物质的量浓度
变化情况。
(2)C是______物质的量浓度
变化情况。
(3)2分钟内N2的平均速率
是多少？
[综合练习]已知反应N2
+3H2
2NH3
，根据下图判断:
原因：
反应物浓度增大
单位体积内活化分子数增加
有效碰撞次数增多
反应速率加快
1、浓度对反应速率的影响
其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。
内容：
二、外界条件对化学反应速率的影响
对于气体反应来说，增大压强相当于增大反应物的浓度，反应速率加快．
内容：
原因：
反应物浓度增大
单位体积内活化分子数增加
有效碰撞次数增多
反应速率加快
增大压强
2、压强对反应速率的影响
课堂练习：
如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问：
③
如起始在a、c两容器中通入同量的N2，
则此时三容器起始压强为Pa
___Pb
　　Pc；
①
起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va
___Vc；
②
反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va
___Vc
；
起始反应速率关系为Va
___Vb
___Vc
由Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2反应同浓度下高温首先出现混浊，说明升温可加速反应。
一般每升高10℃反应速率可增加2~4倍
阅读课本实验2-３,总结出温度对化学反应速率的影响.
结论：在其它条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温反应速率减小
为什么？
3、温度对反应速率的影响
原因：
温度升高
分子获得更高的能量
活化分子百分数提高
有效碰撞次数提高
反应速率加快
课堂练习
右图表示Mg与某稀盐酸反应的速率与时间的关系曲线，试解释出现上述曲线的原因____________。
速率
时间
催化剂有加快反应速率的催化剂，也有减慢反应速率的催化剂，一般在没特殊指明的情况下都是指加快反应速率的催化剂。
一般催化剂参加反应，但在反应前后其质量和化学性质保持不变。
阅读课本实验2-４,总结出催化剂对化学反应速率的影响.
2H2O2===2H2O+O2↑
MnO2
为什么催化剂加快反应速率？
4、催化剂等因素的影响
加入
催化剂
反应活化能降低
活化分子百分数提高
有效碰撞次数提高
反应速率加快
原因：
除上述四种因素外固体颗粒大小、各种光线、波、溶剂、搅拌等对化学反应速率都有影响。
体会催化剂对化学反应速率的影响
结论：向反应体系输入能量，都可以改变化学反应速率
原因：反应体系内活化分子数或活化分子百分数提高，有效碰撞次数增加，从而加快化学反应速率。
阅读P25科学探究
已知在一定条件下发生下列反应2X+W=Y+Z
Y+N=
W+Z则总反应方程式为__________。其中X、N为______
W为_______
Y为________。
课堂练习
2，要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A（气）+B（固）==
2C（气）+Q（Q＞0）的正反应速率显著加快，可采用的措施是（不考虑固、气态间的接触面积）（
）
A．降温
B.加入B
C.增大体积使压强减小
D.加入A
3，容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应
A（气）+2B（气）=
2C（气）
以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正，υ正、υ逆与时间的关系图如所示。已知反应速率υ的单位为mol·L-1·s-1，则图中阴影部分的面积可表示（
）。
（A）A的物质的量浓度的减少
（B）B的物质的量浓度的减少
（C）C的物质的量增加
（D）B的物质的量减少