(共34张PPT)
化学反应的速率(2)
高二年级
化学
回顾：影响化学反应速率的因素有哪些？
提出问题：外界因素是如何影响化学反应速率的，它
们对化学反应速率的影响程度有多大？
浓度对化学反应速率的影响
1.是否提高任一反应物浓度都会增大化学反应的速率？
质疑
2.增大不同反应物的浓度对反应速率的影响程度是否相同？
交流˙研讨
298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI
2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率如下表：
任务：分析表中数据，找出H2O2浓度、HI浓度与化学反应速率之间的关系，并尝试写出关系表达式。
交流˙研讨
方法导引：变量不唯一，且数据较多时，变量控制，两两对比
298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI
2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率如下表：
交流˙研讨
298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI
2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率如下表：
规律：在HI浓度相同时，H2O2浓度增大n
倍，反应速率就提高n
倍
变量为c(H2O2)
交流˙研讨
298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI
2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率如下表：
规律：在H2O2浓度相同时，HI浓度增大n
倍，反应速率就提高n
倍
变量为c(HI)
298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI
2H2O+I2在反应物浓度不同时的反应速率如下表：
交流˙研讨
关系表达式：
υ
=
k
c(H2O2)˙c(HI)
规律：在HI浓度相同时，H2O2浓度增大n
倍，反应速率就提高n
倍
规律：在H2O2浓度相同时，HI浓度增大n
倍，反应速率就提高n
倍
观察这些关系式，你有什么发现？
通过变量控制进行对比实验，可以获取许多反应的反应速率与反应物质的浓度的关系表达式。
发现：
1.增大不同反应物的浓度，对反应速率的影响不一定相同；
2.对有些反应，增大某一反应物的浓度对反应速率可能没影响。
观察这些关系式，你有什么发现？
a
A
+b
B
d
D+
e
E
关系表达式：
υ
=
k
cm(A)˙cn(B)
k
为反应速率常数，与浓度无关。
对于反应：
实验测定的结果
浓度对化学反应速率的影响
压强对反应速率的影响
压缩体积
使压强增大2倍
化学反应速率增大
实质：反应物浓度发生变化
c(H2)、c(I2)
均增大
实质上是浓度对化学反应速率的影响。
压强对反应速率的影响
对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。
温度对化学反应速率的影响
提出问题
温度对化学反应速率的影响程度有多大？
对于不同的反应，变化相同的温度，对反应速率的影响程度是否相同？
温度会影响反应速率常数，从而影响化学反应速率。
交流˙研讨
任务：观察上述数据，你能得出哪些结论？
温度对化学反应速率的影响
其他条件相同时，升高温度，能增大反应速率常数，从而加快化学反应速率；
升高相同温度，不同化学反应速率常数的增大程度不同。
基元反应是如何进行的？
有效碰撞
具有足够的能量—活化分子
合适的碰撞角度
反应速率与单位体积内活化分子数成正比
基元反应是如何进行的？
过渡态
旧键未完全断裂新键未完全形成
高能量
氢原子
氯原子
基元反应是如何进行的？
过渡态
活化能(Ea)=
过渡态的能量-反应物的平均能量
活化能的存在是化学反应通常需要获取能量才能实际发生的原因！
活化能是决定化学反应速率的内因
一定温度下，活化能越大，反应速率越小，活化能越小，反应速率越大。
活化能小于40
kJ/mol的反应速度很快，如中和反应，活化能大于400
kJ/mol的反应速率就非常小。
不同的反应活化能不同
为何升高温度能加快化学反应速率？
升高温度
反应物分子能量增大
单位体积内活化分子数增多
有效碰撞几率增大
反应物分子形成过渡态的比例增大
化学反应速率增大
科学家在大量实验事实的基础上，发现：
对于不同的化学反应，
改变相同温度，对速率常数的影响是不同的；
Ea越大，改变温度对反应速率常数的影响程度就越大。
催化剂对化学反应速率的影响
回顾催化剂
Cu
O2
C2H5OH
CuO
Cu
1.在反应前后，质量和化学性质不变，但能够提高反应速率
2.在反应过程中，催化剂参与反应后再生成
催化剂为何能加快化学反应速率？
催化剂改变反应历程
降低反应活化能
加快化学反应速率
一些化学反应使用催化剂前后的活化能及反应速率常数之比
催化剂具有选择性；
催化剂对提高化学反应速率具有极为显著的作用！
催化剂具有选择性
Ag
环氧乙烷是一种广谱灭菌剂,广泛应用于医疗用品灭菌。
同一反应使用不同的催化剂
5%H2O2
5%H2O2+MnO2
5%H2O2+FeCl3
同一反应，使用不同的催化剂，反应历程不同，活化能不同，反应速率不同。
工业生产与催化剂——“不能没有你”
研制高效催化剂促进工业发展
增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂均能加快化学反应速率，催化剂效果最为显著！
催化剂加入化学反应中是否永久有效？
催化剂中毒
温度不是催化剂作用的合适温度
杂质与催化剂作用
小结催化剂：
2.催化剂改变反应历程，降低反应活化能，显著提高化学反应
速率
1.在反应历程中，催化剂参与反应后再生成，质量和化学性质
不变
3.催化剂具有高效性、专一性、选择性
4.催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率
a
A
+b
B
d
D+
e
E
关系表达式：
υ
=
k
cm(A)˙cn(B)
温度
温度越高
k越大
催化剂
反应物浓度越大，反应速率越大
加入催化剂
降低活化能
课堂小结
化学反应的速率——影响因素
活化能
活化能越小
k越大
反应物的性质
反应物性质越活泼，活化能越小(共29张PPT)
化学反应的速率(1)
高二年级
化学
化学反应的限度越大，是否意味着化学反应的速率越大？
联想?质疑
联想?质疑
常温常压下，反应：
2H2(g)
+O2(g)
2H2O(l)
化学平衡常数(K
)数量级高达1083。
表明：常温常压下，该反应正向进行的趋势极大。
联想?质疑
常温常压下，反应：
2H2(g)
+O2(g)
2H2O(l)
事实：
1.常温常压下，即使经过几千年，氢气和氧气的混合气也不会发生反应。
2.点燃条件下，混合气发生爆炸，反应瞬间完成。
N2
+
3H2
2NH3
2CO
+
2NO
2CO2
+
N2
298K平衡常数
数量级达105
298K平衡常数
数量级达10120
常温常压下反应的平衡常数很大但反应速率极慢
限度
速率
反应进行的程度
化学反应
反应进行的快慢
化学反应的速率
化学反应速率的大小由什么决定？为什么许多化学反应需要满足一定的条件才能够发生?
化学反应是有历程的
化学反应是有历程的
总反应(复杂反应)
反应历程(反应机理)
每一步反应称为基元反应
资料卡片
如何认识反应历程？
0.3s内可以产生1015个H?
H?与其他分子作用产生更多的H?
如何认识反应历程？
如何认识反应历程？
决定反应顺利进行的关键！
若在常温常压且没有催化剂的条件下，体系中没有引发反应的H?，反应很难进行！
化学反应是有条件的！
化学反应是有历程的
★
大多数化学反应都是复杂反应，
也存在少量的简单反应(总反应是基元反应)。
★
化学方程式只能表示反应前后的物质变
化，不能表示反应历程。
如：H+
+
OH-
H2O
化学反应是有历程的
反应物结构
反应条件
反应历程
化学反应速率
拓展视野
飞秒化学
化学反应的历程具有复杂性，是化学家们感兴趣的难题。
1999年诺贝尔化学奖颁发给了科学家艾哈迈德˙泽维尔，
他利用超短激光“照相”技术直接观测化学反应中的超快过程，开启了认识和理解化学反应的新时代！
化学反应速率的定量表示方法
活动?探究
化学反应速率的定量表示方法
实验：向打磨后的镁条中加入2
mol/L稀盐酸
思考：你认为可以有哪些方式表示该化学反应的速率呢？
活动?探究
化学反应速率的定量表示方法
实验：向打磨后的镁条中加入2
mol/L稀盐酸
镁条消失的快慢
消耗镁条的质量
活动?探究
化学反应速率的定量表示方法
实验：向打磨后的镁条中加入2
mol/L稀盐酸
镁条消失的快慢
产生气泡的快慢
H+浓度减小的快慢
消耗镁条的质量
产生气体的体积
Mg2+浓度增加的快慢
化学反应速率的定量表示方法
对于反应体系体积不变的化学反应:a
A＋b
B＝d
D＋e
E
可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。
表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示化学反应速率，即：
υ(A)＝
Δc(A)
Δt
mol/(L·s)、
单位：
mol·L-1·s-1
mol/(L·min)、
mol·L-1·min-1
化学反应速率的定量表示方法
【例1】一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，加入4
mol
SO2和2
mol
O2，发生如下反应：2SO2(g)+
O2(g)
2SO3(g)；在2
s时测得c(SO2)=0.8
mol/L。
求:
(1)用
SO2
浓度变化表示的化学反应速率。
=
4
mol
2
L
-0.8
mol/L
2
s
=0.6
mol/(L˙s)
【例1】(2)求用O2、SO3的浓度变化表示的化学反应速率。
2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g)
浓度变化量
mol/L
1.2
0.6
1.2
0.6
化学反应速率mol/(L˙s)
0.3
0.6
结论：对于具体的化学反应:a
A＋b
B＝d
D＋e
E
用不同物质浓度变化表示化学反应速率时存在如下关系：
υ(A)：υ(B)：υ(D)：υ(E)＝a
：b
：d
：e
υ(A)
υ(B)
υ(D)
υ(E)
a
b
d
e
=
=
=
为统一起见，将化学反应速率定义为：
无论用哪一种物质表示，化学反应速率都是相同的。
【例2】
反应A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(g)
在不同条件下测得化学反应速率，其中最快的是(
)
A.
υ(D)=0.4
mol/(L·s)
B.
υ(B)=0.6
mol/(L·s)
C.
υ(C)=0.5
mol/(L·s)
D.
υ(A)=0.15
mol/(L·s)
统一表示为化学反应速率
0.2
0.25
0.2
C
0.15
课堂小结
反应历程
化学反应速率
定量
表达
υ(A)＝
Δc(A)
Δt
υ(A)：υ(B)：υ(D)：υ(E)＝a
：b
：d
：e
某一物质
反应整体
【练习】下列说法错误的是(
)
从反应历程来看，大多数反应是都不是一步直接完成的，而是分
几步完成的
B.
不同的化学反应，反应历程不同，反应速率就不同
C.
一定条件下某反应的限度很大，则该反应速率一定很快
D.
双氧水常温分解慢，加入少量Fe3+后分解速率明显加快，是因为
两种条件下H2O2分解的历程不同
C
【练习】
在一密闭容器中充入一定量的N2和H2，经测定反应开始后的2
s内用H2浓度表示的化学反应速率为υ(H2)=0.45
mol/(L·s)
，则2
s末NH3的浓度为_____________。
N2
+
3H2
2NH3
浓度变化量
mol/L
化学反应速率mol/(L˙s)
0.45
0.3
0.6
0.6mol/L
