6.2.2 化学反应的速率与限度(第二课时) 课件（21张ppt）【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一化学必修二

化学反应的速率与限度
影响化学反应速率因素
常德芷兰实验学校
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
【思考与讨论】
调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。
有哪些因素能够影响化学反应速率呢？
一、影响化学反应速率的因素
金属与水的反应
反应条件
难易程度
Na + H2O
Mg + H2O
Fe + H2O
冷水
热水
较易
易
难
水蒸汽
食品包装中的脱氧剂
一、影响化学反应速率的因素
冰箱、金属与酸反应等
内因
外因
物质本身
如爆炸与石油形成、钢铁生锈与不锈钢等
MnO2、合成氨、氨的催化氧化等
硫在空气、氧气中的燃烧等
粉尘爆炸等
温度
浓度
催化剂
接触面积
压强
适用对象是气体
决定因素
影响因素
【实验探究】
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，还有哪些反应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、1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。
(1) 反应温度的影响
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。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}不同温度环境
实验现象
冷水
热水
产生气泡速率增大
产生气泡速率较慢
结论1：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
(2) 反应物浓度的影响
请利用实验室提供的用品，设计实验方案。
步骤： 。
记录： 。
观察大小、形状相同的大理石（ CaCO3 ）分别与等体积的0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？
结论2：增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢.
此规律只适用于气体反应和在溶液中 进行的反应，对于纯液体和固体不谈浓度，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。
变量控制
科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如，以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。
（3）块状CaCO3、粉末状CaCO3与等体积的0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？
结论3：增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）。
（4）催化剂对化学反应速率的影响
结论4：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。
（5）压强对化学反应速率的影响
原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。
请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况
规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。
压强增大
→ 体积减小
其他条件不变
→V↑
→C增大
压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的
P增大→C成比例增大，P减小→C成比例减小
压强只对于有气体参加的反应的速率有影响
注意“真”变和“假”变。
【例】 2SO2+O2 2SO3
B.恒压时充入He：
A.恒容时充入He：
由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，充入He，体积V变大，因而浓度降低，反应速率降低；
由于反应物、生成物浓度均不变，反应速率不变，相当于“假”变。
若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。
思考:在N2+3H2 ? 2NH3中，当其他外界条件不变时：
Ⅰ减小体系压强，该反应的速率怎么变？
Ⅱ在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率怎么变？
Ⅲ在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？
Ⅳ在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？
压强对反应速率的影响
总结：对于气体的压强变化有下列几种情况:
1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大
2、恒容时：
A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；
B、充入“无关气体”（如He、N2等）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变
3、恒压时：充入“无关气体”（如He等）→引起体积增大， →各反应物浓度减少→反应速率减慢。
练习：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（ 　） 　　　　　　　　　
A、缩小体积使压强增大
B、体积不变充入 N2 使压强增大
C、体积不变充入 O2使压强增大
D、使体积增大到原来的2倍
E、体积不变充入氦气使压强增大
DE
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}影响因素
规律
浓度
增大反应物的浓度，化学反应速率增大；
减小反应物的浓度，化学反应速率减小
温度
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
使用催化剂在很大程度上改变反应速率
反应物接触面积
增大反应物的接触面积，化学反应速率加快
压强
实际是浓度的影响
【 总 结 】
影响程度：
催化剂 >>温度>浓度=压强(体积变化引起的)
【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。
（2）把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。
（3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。
（4）铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
【 练一练 】
1、如何加快铁块与稀硫酸反应的速率？
1. 升高温度
3. 改用铁粉
2. 适当增大硫酸浓度
4.加入少许CuSO4
D
2、一定条件下，分别对反应C(s)＋CO2(g) 2CO(g)进行如下操作：
①升高反应体系的温度； ②减小CO2的浓度；
③缩小反应体系的体积； ④减小压强。
上述措施中一定能使反应速率显著变大的是（ ）
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.①③
?
3、在25℃时，向100mL含HCl 14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，在此之后反应又进行了2s，此时收集到的气体体积为多少？