1、葛秀桥第二节第二节 化学反应的速化学反应的速率与限度率与限度第一课时第一课时 化学反应的速率化学反应的速率2022年3月6日星期日1新人教版化学2019葛秀桥学习目标学习目标(1)了解化学反应速率的概念)了解化学反应速率的概念(2)理解影响化学反应速率的因素)理解影响化学反应速率的因素(3)能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响)能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响(4)学会)学会“变量控制变量控制”的科学方法,增强证据推理的科学方法,增强证据推理的意识的意识(5)发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养)发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养2022年3月6日星期日2新人教版化学2019
2、葛秀桥学习重点和难点学习重点和难点 重点:重点:化学反应速率的概念化学反应速率的概念影响化学反速率的因素影响化学反速率的因素难点难点影响化学反速率的因素影响化学反速率的因素2022年3月6日星期日3新人教版化学2019葛秀桥知识回顾知识回顾 1、化学反应的两个基本特征是什么?、化学反应的两个基本特征是什么? 2、实验室中制二氧化碳时,用稀盐酸而不用浓盐酸,除了、实验室中制二氧化碳时,用稀盐酸而不用浓盐酸,除了浓盐酸易挥发外,还可能是因为什么不用浓盐酸?浓盐酸易挥发外,还可能是因为什么不用浓盐酸? 引:在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适引:在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合
3、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和程度,以提高生产效率。注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。2022年3月6日星期日4新人教版化学2019葛秀桥一、化学反应的速率一、化学反应的速率 【思考与讨论思考与讨论】你了解下图涉及的你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗?反应的快化学反应进行的快慢吗?反应的快慢程度与我们有什么关系?慢程度与我们有什么关系?2022年3月6日星期日5新人教版化学2019葛秀桥一、化学反应的速率一、化学反应的速率 【思考与讨论思考与讨论】 爆炸瞬间完成、铁生锈大约爆炸瞬间完成、铁
4、生锈大约1小以上、牛奶变质大约小以上、牛奶变质大约1天、溶天、溶洞形成上百年甚至更长。洞形成上百年甚至更长。 把把10mL 1mol/L HCl溶液与溶液与10mL 1mol/L NaOH溶液溶液混合混合 把把20 mL 1mol/L HCl溶液与溶液与20mL 1mol/L NaOH溶液溶液混合混合2022年3月6日星期日6描述化学反应快慢,描述化学反应快慢,“时时间间”是一个关键因素是一个关键因素两者反应两者反应用的时间用的时间一样多,一样多,在科学研究和实际应用中,对化学反应进在科学研究和实际应用中,对化学反应进行快慢定量描述或比较时,要使用同一定行快慢定量描述或比较时,要使用同一定义或
5、标准的数据。通常选用什么标准呢?义或标准的数据。通常选用什么标准呢?新人教版化学2019葛秀桥一、化学反应的速率一、化学反应的速率2022年3月6日星期日7新人教版化学2019葛秀桥例题例题 在在2L的容器中充入碳和二氧化碳,加热使其反应生成一氧化的容器中充入碳和二氧化碳,加热使其反应生成一氧化碳,经过碳,经过2min后测得一氧化碳含量为后测得一氧化碳含量为0.8mol,试计算用试计算用CO2、CO和和C表示的反应速率。表示的反应速率。2022年3月6日星期日8C(S)+CO2 = 2CO2mim内变化量内变化量 0.8mol0.4mol 0.4mol c(CO) = 0.8mol/(2L2m
6、in)=0.2 mol/(Lmin)c(CO2) = 0.4mol/(2L2min)=0.1 mol/(Lmin)问题问题1、能用、能用C表示其反应速率吗?表示其反应速率吗?问题问题2、用不同物质表示的速率数、用不同物质表示的速率数值值 上相等吗?其意义一上相等吗?其意义一样吗?样吗?他们有什么关系他们有什么关系问题问题3、能求、能求2min时的时的CO的速率的速率吗?吗?新人教版化学2019葛秀桥归纳总结归纳总结2022年3月6日星期日9新人教版化学2019葛秀桥练习练习1、下列关于化学反应速率的说法正确的是(、下列关于化学反应速率的说法正确的是( ) A.对于任何化学反应来说,反应速率越大
7、,反应现象越明显对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显 B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少量或任何一种生成物浓度的增加量减少量或任何一种生成物浓度的增加量 C.化学反应速率为化学反应速率为0.8molL-1s-1是指是指1s时某物质的浓度为时某物质的浓度为0.8molL-1 D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢2022年3月6日星期日10D新人教版化学2019葛秀桥练习练习2、反应:、反应:3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g),在不同条)
8、,在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:?(A) =0.6molL-1 min-1 ?(B) =0.45molL-1 min-1 ?(C) =0.01molL-1 s-1 ?(D) =0.45molL-1 min-1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. 2022年3月6日星期日11C新人教版化学2019葛秀桥化学反应速率大小的比较方法(1)(1)归一法:若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不归一法:若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表
9、示反应速率;同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;再比较数值的大小再比较数值的大小2022年3月6日星期日新人教版化学201912葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【回顾回顾】化学反应的速率往往受到反应条件的影响。过氧化化学反应的速率往往受到反应条件的影响。过氧化氢溶液制氧气的实验中利用了什么来加快反应速率的?氢溶液制氧气的实验中利用了什么来加快反应速率的?2022年3月6日星期日13 在实际的生产和生活中,对于有些反应,我们希在实际的生产和生活中,对于有些反应,我们希望其越慢越好,如食物的变质;有些则希望越快越好,如望其越慢越好,如食物的变质;有些则希望越
10、快越好,如氨的生产。要控制化学反应速率,首先要了解影响化学反氨的生产。要控制化学反应速率,首先要了解影响化学反应的因素有哪些。应的因素有哪些。新人教版化学2019葛秀桥方法导引方法导引 变量控制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因素问题的研究
11、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。下面我们要探究反应温度对化学反应速率影响时,中常用的方法。下面我们要探究反应温度对化学反应速率影响时,保持反应物浓度不变,只改变反应温度;保持反应物浓度不变,只改变反应温度; 探究反应物浓度对化学探究反应物浓度对化学反应速率影响时,保持温度不变,只改变反应物浓度反应速率影响时,保持温度不变,只改变反应物浓度2022年3月6日星期日14新人教版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【探究探究】影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【问题问题】我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率,此外,还我们已经知道催化剂
12、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速率有哪些反应条件会影响化学反应速率 【假设假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等等2022年3月6日星期日15新人教版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【用品用品】5%H2O2溶液、溶液、1mol/LFeCl3溶液、溶液、0.1mol/L盐酸、盐酸、 1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯 【实验实验】(1)反应温度的影响)反应温度的影响在两支大小相同的试管中均加入在两支
13、大小相同的试管中均加入2mL5% H2O2溶液,同时滴入溶液,同时滴入2滴滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有气泡出现时,将其中一支试溶液。待试管中均有气泡出现时,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,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观察现象并进行对比2022年3月6日星期日16新人教版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【实验实验】(视频链接)(视频链接)(1)反应温度的影响)反应温度的影响(2)反应物浓度的影响)反应物浓度的影响利用实验室提供的用品,设计实验方案利用实验室提供的用品,设
14、计实验方案2022年3月6日星期日17不同温度环境不同温度环境实验现象实验现象冷水冷水热水热水生成气泡慢生成气泡慢生成气泡快生成气泡快新人教版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 步骤:步骤: 记录:记录:2022年3月6日星期日18取两支试管,向试管中加入等量的大理石碎块,向取两支试管,向试管中加入等量的大理石碎块,向一支试管中加入一支试管中加入5mL 0.1mol/L盐酸,向另一支盐酸,向另一支试管中加入试管中加入 5mL 1mol/L盐酸,观察现象盐酸,观察现象不同浓度的盐酸不同浓度的盐酸现象现象0.1mol/L盐酸盐酸产生气泡的速率慢产生气泡的速率慢1mol/
15、L盐酸盐酸产生气泡的速率快产生气泡的速率快新人教版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【结论结论】2022年3月6日星期日19影响因素影响因素如何影响如何影响催化剂催化剂催化剂可以改变化学反应速率催化剂可以改变化学反应速率反应温度反应温度反应物的反应物的浓度浓度其他条件相同时,升高温度,化学反应其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减速率增大,降低温度,化学反应速率减小小其他条件相同时,增大反应物浓度,化其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,降低反应物浓度,化学反应速率增大,降低反应物浓度,化学反应速率减小学反应速率减小新人教
16、版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【问题和讨论问题和讨论】影响化学反应速率的因素还可能有哪些?请影响化学反应速率的因素还可能有哪些?请选择一个因素,设计实验验证方案,与同学交流。选择一个因素,设计实验验证方案,与同学交流。 压强对化学反应速率影响的理论解析压强对化学反应速率影响的理论解析2022年3月6日星期日20压强、固体表面积等压强、固体表面积等压缩体积压缩体积增大压强增大压强增大压强(减小容增大压强(减小容器容积)相当于增器容积)相当于增大了反应的浓度大了反应的浓度化学反应化学反应速率增大速率增大增大压强,化学增大压强,化学反应速率增大反应速率增大有气体参
17、有气体参加的反应加的反应新人教版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【结论结论】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于有气体参加的反应,增大压强(减小容器容积)相当于增大对于有气体参加的反应,增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小压强(增大容器容积)相当于反应物的浓度,化学反应速率增大;减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度,化学反应速率减小减小反应物的浓度,化学反应速率减小2022年3月6日星期日21特别强调:压强的改变,要引起气体体积的改才能用上述结论特别强调:压强的改变,要引起气体体积的改才能用上述结论充入
18、不反充入不反应的气体应的气体反应物分子不反应物分子容器内压容器内压强增大强增大反应物反应物浓度不浓度不变变化学反化学反应速率应速率不变不变新人教版化学2019葛秀桥影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 【思考与讨论思考与讨论】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?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。)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)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持期。品保
19、持期。(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)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。实验。(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同2022年3月6日星期日22氧气浓度,氧气浓度,接触面积接触面积温度,氧气浓度温度,氧气浓度接触面积接触面积氧气浓度,氧气浓度,新人教版化学2019葛秀桥小结小结 影响化学反的因素影响化学反的因素2022年3月6日星期日23新人教版化学2019 (1)内因化学反应速
20、率的大小主要取决于反应物本身的性质。 (2)外因温度、浓度、压强、催化剂、固体表面积等葛秀桥小结小结 影响化学反的因素影响化学反的因素影响化学反应影响化学反应速率的条件速率的条件如何影响如何影响实例实例温度温度其他条件一定时,升温加快反应速率,降温减其他条件一定时,升温加快反应速率,降温减慢反应速率慢反应速率铜与稀硝酸反应,铜与稀硝酸反应,常温慢,加热后快常温慢,加热后快浓度浓度其他条件一定时,增加反应物浓度加快反应速其他条件一定时,增加反应物浓度加快反应速率,减小反应物浓度,减慢反应速率率,减小反应物浓度,减慢反应速率铁与浓盐酸比铁与铁与浓盐酸比铁与稀盐酸反应快稀盐酸反应快压强压强其他条件一
21、定时,增大压强(缩小容器容积)其他条件一定时,增大压强(缩小容器容积)加快反应速率,减小压强(增大容器容积)减加快反应速率,减小压强(增大容器容积)减慢反应速率慢反应速率固体接触面积固体接触面积其他条件一定时,增大反应物接触面积加快反其他条件一定时,增大反应物接触面积加快反应速率应速率铁粉与盐酸反应比铁粉与盐酸反应比铁块快铁块快催化剂催化剂其他条件一定时,加入催化剂(正催化剂)加其他条件一定时,加入催化剂(正催化剂)加快反速率快反速率过氧化氢制氧气实过氧化氢制氧气实验中加二氧化锰验中加二氧化锰2022年3月6日星期日24新人教版化学2019葛秀桥练习练习 1、对于反应、对于反应2SO2(g)+
22、O2 2SO3(g ),如下表所示,),如下表所示,保持其他条件不变,只改变一个反应条件时,生成保持其他条件不变,只改变一个反应条件时,生成SO3的反应的反应速率会如何变化?在下表空格内填速率会如何变化?在下表空格内填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)。)。2022年3月6日星期日25改变条件改变条件 升高温度升高温度 降低温度降低温度 增大氧气增大氧气的浓度的浓度使用催化使用催化剂剂压缩容器压缩容器体积体积恒容下充恒容下充入入Ne生成生成SO3的速率的速率增大增大增大增大增大增大减小减小增大增大不变不变新人教版化学2019葛秀桥练习练习 2、下列措施中,不能增大化学反应速率的是(、
23、下列措施中,不能增大化学反应速率的是( )A.Zn与稀硫酸反应制取与稀硫酸反应制取H2时,加入蒸馏水时,加入蒸馏水B.Al在在O2中燃烧生成中燃烧生成Al2O3,用铝粉代替铝片,用铝粉代替铝片C.CaCO3与稀盐酸反应生成与稀盐酸反应生成CO2时,适当升高温度时,适当升高温度D.KClO3分解制取分解制取O2时,添加少量时,添加少量MnO22022年3月6日星期日26A新人教版化学2019葛秀桥练习练习 3、下列有关化学反应速率的说法正确的是(、下列有关化学反应速率的说法正确的是( )A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加的浓硫酸可以加快产
24、生氢气的速率快产生氢气的速率B.10.0mL 2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变液,反应速率不变C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢率减慢D.汽车尾气中的汽车尾气中的NO和和CO可以缓慢反应生成可以缓慢反应生成N2和和CO2,减小压,减小压强,反应速率减慢强,反应速率减慢2022年3月6日星期日27D新人教版化学2019葛秀桥练习练习 4、某课外兴趣小组用实验的方法通过图(、某课外兴趣小组用实验的方法通过图()所示装置研)所示装置研究反应速率的有关问题。
25、究反应速率的有关问题。 (1)取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入)取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。镁条与足量盐酸反应生成锥形瓶内足量的稀盐酸中。镁条与足量盐酸反应生成H2的量的量与反应时间的关系曲线如图(与反应时间的关系曲线如图()所示)所示2022年3月6日星期日28新人教版化学2019葛秀桥练习练习 (1)请在答卷方框中画出上述反应的速率()请在答卷方框中画出上述反应的速率(mL/min)与时与时间(间(min)的关系曲线)的关系曲线 (2)在前)在前4min内,镁条与盐酸的内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在反应速率逐渐加快,在4min之
26、后,之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:反应速率逐渐减慢,请简述其原因:2022年3月6日星期日29 镁和盐酸反应是放热反应,开始一段时间内反应镁和盐酸反应是放热反应,开始一段时间内反应体系温度升高,而体系温度升高,而H+浓度变化不大,反应速率增大;浓度变化不大,反应速率增大;4min后由于溶液中后由于溶液中H+浓度显著降低,所以反应速率减小浓度显著降低,所以反应速率减小新人教版化学2019葛秀桥作业作业 1、课本、课本50页:习题页:习题9 2、某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与、某同学发现,纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大,铝和盐酸反应速率更快。由于预先控制了反应的差别很大,铝和盐酸反应速率更快。由于预先控制了反应的其他条件相同,那么这次实验时反应的速率不一样的原因只其他条件相同,那么这次实验时反应的速率不一样的原因只能是由于能是由于Cl-、SO42-引起的,请说明具体可能原因。(提示:引起的,请说明具体可能原因。(提示:五种情况)五种情况)2022年3月6日星期日30新人教版化学2019