1、 第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 第1课时 化学反应的速率 在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢快慢和程度程度，以提高生产效率。爆炸牛奶变质钢铁生锈溶洞形成哪个反应更快呢？可以通过观察对比实验现象来定性描述化学反应的快慢可以通过观察对比实验现象来定性描述化学反应的快慢定性描述冒气泡快慢 颜色变化快慢 固体物质的减少快慢 出现浑浊的快慢 温度变化快慢 一、化学反应速率一、化学反应速率2、数学数学表达式：表达式：v(B) c(B) t通常通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量用单位
2、时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量( (均取正值均取正值) )表示。表示。根据定义写出数学表达式：根据定义写出数学表达式：c(B)表示表示某物质某物质(B)浓度的变化量，常用单位：浓度的变化量，常用单位：mol/L或或molL-1；t 表示发生浓度表示发生浓度变化所用时间，常用单位：变化所用时间，常用单位：s，min，h等等；v(B)表示用物质表示用物质B表示的表示的化学反应速率，化学反应速率，常用常用单位：单位：molL-1s-1或或mol/(Ls)，molL-1min-1或或mol/(Lmin)等。等。是是用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理
3、量。1 1、定义：、定义：【课堂练习】1、在、在某一化学反应中，已知反应物某一化学反应中，已知反应物A的浓度在的浓度在10 s内从内从4 mol/L变成变成1 mol/L。则在则在这这10 s内用内用A表示的化学反应速率为多少？表示的化学反应速率为多少？问：第10s的反应速率为多少？ 无法确定无法确定反应速率指一段时间内的反应速率指一段时间内的平均速率。平均速率。=4 molL-11 molL-110 sv(A)c(A)t=3 molL-110 s 0.3 molL-1s-1=2 mol/L4 mol/L0.5 mol/(Ls)1.5 mol/(Ls)1 mol/(Ls)问问2 2：用：用不同
4、物质表示的同一反应速率的数值之比符合什么关系？不同物质表示的同一反应速率的数值之比符合什么关系？问问1 1：哪个：哪个速率最快？速率最快？一样快一样快按方程式中的化学计量数成比例用不同物质表示的同一反应速率，其数值可能不用不同物质表示的同一反应速率，其数值可能不同但意义相同，且按方程式的化学计量数成同但意义相同，且按方程式的化学计量数成比例比例。 2、反应、反应：A(g) + 3B(g) 2C(g)在密闭容器中进行，不同时间各在密闭容器中进行，不同时间各物质浓度如下，完成表格并求出各物质在物质浓度如下，完成表格并求出各物质在2 s内的速率。内的速率。 ABC开始开始3 mol/L7 mol/L
5、0 mol/L2s末末 2 mol/Lv3 3、注意点：、注意点：(1) 用用不同物质表示的化学反应速率，其值不同物质表示的化学反应速率，其值不一定相同不一定相同， 但其表示但其表示反应的快慢程度相同反应的快慢程度相同(2) 用用不同物质表示的化学反应速率之比等于不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比化学计量数之比(3) 化学反应化学反应速率指速率指一段时间内的平均速率一段时间内的平均速率(4) 一般一般不用固体或纯液体不用固体或纯液体表示表示 (5) 无论无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，反应速率都为反应速率都为正数正数。 (6)
6、比较反应速率时，要转换成同种物质，且注意比较反应速率时，要转换成同种物质，且注意单位统一单位统一。3、反应：、反应：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同条件下，用不同物，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：质表示其反应速率，分别为：v(A)0.6 molL1min1v(B)0.45 molL1min1v(C)0.015 molL1min1v(D)0.45 molL1min1 则此反应在不同条件下进行最快的是则此反应在不同条件下进行最快的是()A. B. C. D.D4、对于可逆反应对于可逆反应N2+3H2 2NH3下列各项所表示的反应速率最快的是下列各项所表示的反应速率
7、最快的是AV(N2)=0.01mol/(LS) BV(H2)=0.2mol/(LS)CV(H2)=0.6mol/(Lmin) DV(NH3)=1.2mol/(Lmin) B单位要一样单位要一样、换算成用同种物质来表示换算成用同种物质来表示二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素利用所学知识，利用所学知识，举例说明举例说明影响化学反应速率的因素有哪些？影响化学反应速率的因素有哪些？冰箱、金属与酸反应等冰箱、金属与酸反应等内因内因外因外因物质本身物质本身如爆炸与石油形成、钢铁生锈与不锈钢等如爆炸与石油形成、钢铁生锈与不锈钢等MnOMnO2 2、合成氨、氨的催化氧化等、合成氨、氨的催化氧
8、化等硫在空气、氧气中的燃烧等硫在空气、氧气中的燃烧等粉尘爆炸等粉尘爆炸等温度温度浓度浓度催化剂催化剂接触面积接触面积压强压强适用对象是气体适用对象是气体决定因素决定因素影响因素影响因素【实验探究】【实验探究】【假设假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。【用品用品】5% H5% H2 2O O2 2溶液溶液、1 mol/L FeCl1 mol/L FeCl3 3溶液溶液、0.1 mol/L0.1 mol/L盐酸、盐酸、1 mol/L1 mol/L盐酸、盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。大理石碎块、冷水、热水、
9、试管、试管夹、烧杯。（2 2）反应）反应物浓度的影响物浓度的影响（1 1）反应反应温度的影响温度的影响变量控制：变量控制：科学研究科学研究中，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
10、反应速率的影响时，控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。制浓度和其他影响因素相同。（1）反应温度的）反应温度的影响影响热水中生成气泡的速率更热水中生成气泡的速率更快。快。现象：现象： 在在两支大小两支大小相同相同的试管中的试管中均均加入加入2mL5%H2O2溶液，溶液，同时滴入同时滴入2滴滴1mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有现时，将其中一支试管放入盛有冷冷水的烧杯中，另一支试水的烧杯中，另一支试管放入盛有管放入盛有热热水的烧杯中，观察现象并进行对比。水的烧杯
11、中，观察现象并进行对比。实验结论：实验结论：当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大。当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大。 降低温度降低温度，化学反应，化学反应速率减小。速率减小。（2 2）反应）反应物浓度的影响物浓度的影响 在在两支大小相同的试管中均加入相同量的大理石碎两支大小相同的试管中均加入相同量的大理石碎块块，向其中一支试管加入向其中一支试管加入2 mL 2 mL 0.1 mol/L0.1 mol/L盐酸，向盐酸，向另一另一支试管加入支试管加入2 mL 1 mol/L2 mL 1 mol/L盐酸，盐酸，观察现象并进行对比。观察现象并进行对比。加入加入1 mol/L1 mo
12、l/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快盐酸的试管中生成气泡的速率更快现象：现象：实验结论：实验结论：当其他条件相同时，当其他条件相同时，增大反应物浓度增大反应物浓度，化学反应速率增大。，化学反应速率增大。 降低反应物浓度，降低反应物浓度，化学反应化学反应速率减小。速率减小。压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响 对对有有气体参加的反应，改变压强对反气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体系体积，使反应速率的影响实质是改变体系体积，使反应物的浓度改变。应物的浓度改变。增大压强（减小容器体积，增大反应物浓度）增大压强（减小容器体积，增大反应物浓度），能加快化学反应速率。，能加快
13、化学反应速率。减小减小压强压强（增大容器（增大容器体积，减小反应物浓度），能减慢体积，减小反应物浓度），能减慢化学反应速率。化学反应速率。结论：结论：催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响【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？的因素？（1 1）向向炉膛内鼓风或用或用煤粉代替煤块可以可以使炉火更旺。使炉火更旺。（2 2）把）把食物食物放在冰箱里，在糕点包装在糕点包装内内放置除氧剂可以可以延长食品保质期。延长食品保质期。（3 3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或
14、颗粒状的固体）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，药品， 研细并混匀或者将或者将固体试剂溶于水配配成溶液后再进行实验。成溶液后再进行实验。（4 4）铁）铁在在空气空气中中和在和在纯氧中反应反应的剧烈程度明显不同。的剧烈程度明显不同。影响因素影响因素规律规律浓度浓度增大反应物的浓度，化学反应速率增大；增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小减小反应物的浓度，化学反应速率减小温度温度升高温度，化学反应速率增大；升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小降低温度，化学反应速率减小催化剂催化剂使用催化剂在很大程度上改变反应速率使用催化
15、剂在很大程度上改变反应速率反应物接触面积反应物接触面积增大反应物的接触面积，化学反应速率加快增大反应物的接触面积，化学反应速率加快压强压强实际是浓度的影响实际是浓度的影响【 总 结 】影响程度：影响程度： 催化剂催化剂温度温度其他其他【 练一练 】1 1、如何如何加快铁块与稀硫酸反应的速率？加快铁块与稀硫酸反应的速率？1. 升高温度升高温度3. 改用铁粉改用铁粉如何减慢反应呢？如何减慢反应呢？2. 适当增大硫酸浓度适当增大硫酸浓度4.加入加入少许少许CuSO4D2、一定一定条件下，分别对反应条件下，分别对反应C(s)CO2(g) 2CO(g)进行如下操作进行如下操作：升高反应体系的温度；升高反
16、应体系的温度；减小减小CO2的浓度的浓度；缩小反应体系的体积；缩小反应体系的体积；减减小压强小压强。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是上述措施中一定能使反应速率显著变大的是（ ）A. B. C. D. 3、实验室实验室用锌粒与用锌粒与2 mol/L硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是应速率的是 ( )A.用锌粉代替锌用锌粉代替锌粒粒 B.改用改用3 mol/L硫酸溶液硫酸溶液C.改用热的改用热的2 mol/L硫酸硫酸溶液溶液 D.向该硫酸溶液中加入等体积的水向该硫酸溶液中加入等体积的水D4、把下列四种把下列四种X溶液分别加入四个盛有溶液
17、分别加入四个盛有10 mL 2 molL1盐酸的烧杯中，均盐酸的烧杯中，均加水稀释到加水稀释到50 mL，此时，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是A.10 20 mL 3 molL1的的X溶液溶液 B.20 30 mL 2 molL1的的X溶液溶液C.20 10 mL 4 molL1的的X溶液溶液 D.10 10 mL 2 molL1的的X溶液溶液B5 5、把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中，影响该反应速率的下列因素中，影响该反应速率的是是 。6、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成而不影响生成H2的总量，可向其中加入适量的（的总量，可向其中加入适量的（ ）A、Na2CO3晶体晶体 B、NaOH晶体晶体C、水、水 D、CH3COONa晶体晶体
