1、1、夏天食物放在冰箱内保存的原因、夏天食物放在冰箱内保存的原因2、实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品、实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应的原因研细，并混匀后再进行反应的原因专题6 化学反应与能量转化第一单元 化学反应速率与反应限度学习目标：学习目标：1、会描述化学反应速率概念和意义、会描述化学反应速率概念和意义2、能进行有关化学反应速率的简单计算、能进行有关化学反应速率的简单计算这些化学变化有何差异？这些化学变化有何差异？爆炸爆炸牛奶腐坏牛奶腐坏铁棒生锈铁棒生锈溶洞形成溶洞形成很快很快 较快较快较慢较慢很慢很慢有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。有的
2、化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。一、化学反应速率一、化学反应速率1、概念：用、概念：用单位时间单位时间（如每秒，每分，每（如每秒，每分，每小时）内反应物小时）内反应物浓度的减小浓度的减小或生成物或生成物浓度的浓度的增大增大来表示。来表示。 如何如何定量定量地判断一个化学反应的速率呢？地判断一个化学反应的速率呢？ 2、数学表达式：某一物质的化学反应速率、数学表达式：某一物质的化学反应速率的计算式为：的计算式为： v(A) = (v只为正值只为正值) c(A) tmol/(Lmol/(Lmin) min) 或或 mol/(Lmol/(Ls)s)3、强调：表示某反应的反应速率时，必须指明反、
3、强调：表示某反应的反应速率时，必须指明反应中具体物质；而固体或纯液体的浓度是一常数，应中具体物质；而固体或纯液体的浓度是一常数，所以所以不能用固体或纯液体不能用固体或纯液体表示反应速率。表示反应速率。练习练习1：浓度为：浓度为510-2molL-1的过氧化氢溶液反的过氧化氢溶液反应应100min后，过氧化氢的浓度为后，过氧化氢的浓度为410-2molL-1问：该反应的反应速率是多少？问：该反应的反应速率是多少？ 注意注意 1 1、化学反应速率均用化学反应速率均用_值来表示值来表示. .且表示的是且表示的是_速率而不是速率而不是_速率速率. .正正平均平均瞬时瞬时 v(H2O2) = = c(H
4、2O2) t510-2molL-1- 410-2molL-1100min=110-4molL-1min-1例：在例：在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N2和和3mol H2，发发生生 N2 + 3H2 = 2NH3 ，在在2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol的的NH3，求该反应的化学反应速率求该反应的化学反应速率, , N2 + 3H2 = 2 NH3起始浓度（起始浓度（mol/L） 0.5 1.5 02s末浓度（末浓度（mol/L） 0.21.20.4v(N2)= (0.5-0.4)/2=0.05mol/Lsv(H2)= (1.5-1.2)/2=0.15
5、 mol/Lsv(NH3)= (0.2-0)/2=0.1mol/Ls1:3:2问题：问题：此反应的速率用不同物质表示为什么数值不同？此反应的速率用不同物质表示为什么数值不同？请求出它们的比值请求出它们的比值？你能否发现它们的比值有何规律你能否发现它们的比值有何规律?为什么为什么?浓度变化浓度变化 0.1 0.3 0.2 注意注意：2 2、在同一反应体系中用不同的物质来表示反在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示示_反应速率。因此化学反应速率的表示必须说反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来
6、做标准。明用哪种物质来做标准。同一个同一个 用同一反应体系中用同一反应体系中不同物质不同物质表示表示反应速率反应速率时，其时，其数值比数值比_化学方程式中相应的化学方程式中相应的化学计量数之比化学计量数之比。等于等于对于反应对于反应：mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g)v(A):v(B):v(C):v(D)=_m:n:p:q问题：问题：若用若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？的浓度变化来表示此反应速率是多少？ 若用若用SO3来表示呢来表示呢?练习练习2：向一个容积为：向一个容积为1L的密闭容器中放入的密闭容器中放入2moLSO2和和1moLO2,在一定条件下反应在一定条件下
7、反应,2S末末,测得容器内有测得容器内有0.8moLSO2,求求2S内用内用SO2表示表示的反应速率的反应速率.V(SOSO2 2)=0.6mol/(L)=0.6mol/(Ls)s)V( O O2 2)=0.3mol/(L)=0.3mol/(Ls)s)V(SOSO3 3)=0.6mol/(L)=0.6mol/(Ls)s)2:1:2P3v(Br -)= = c(Br -)t=0.008mol/(Ls)mol/(Ls)tn(Br -)Vv(Br2)= 0.004mol/(Ls)mol/(Ls) 练习练习3 3：某温度下，浓度都是：某温度下，浓度都是1mol/L1mol/L的两种气体的两种气体X X
8、2 2和和Y Y2 2，在密闭容器中反应生成气体在密闭容器中反应生成气体Z Z，反应，反应2min2min后，测得参后，测得参加反应的加反应的X X2 2为为0.6mol/L0.6mol/L，用，用Y Y2 2表示表示 的反应速率的反应速率v(Yv(Y2 2)=0.1mol/(Lmin)=0.1mol/(Lmin)，生成的，生成的c(Z)c(Z)为为0.4mol/L0.4mol/L，则，则该反应的化学方程式是该反应的化学方程式是_v(X2)= =0.2mol/(Lmin)mol/(Lmin)c(X2)tc(Z)v(Z)= = 0.2mol/(Lmin) 0.2mol/(Lmin)tv(X2):
9、v(Y2):v(Z)=2:1:22X2+Y2=2Z结合质量守恒定律结合质量守恒定律2X2+Y2=2X2Y 练习练习4：反应：反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D(g) 在四在四种不同条件下的反应速率为：种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。(1)(4)(2)=(3)比较反应的快慢比较反应的快慢,应取同一参照物应取同一参照物先统一单位，后统一物质（把系数先统一单位，后统一物质（把系数为为1的物质作
10、为参照物）的物质作为参照物）练习练习5：在在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初。若最初加加入的入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10sA 的平均反的平均反应应速率速率为为0.12mol/Ls，则则10s时，时，容器容器中中B的物质的物质的量为的量为 。 3.2mol学习目标：学习目标：1、会用化学反应速率的知识解释化学现象、会用化学反应速率的知识解释化学现象和生活中的问题和生活中的问题2、通过讨论、交流及实验归纳影响化学反、通过讨论、交流及实验归纳影响化学反应速率的因素应速率的因素二、影响化学反应速率的因
11、素二、影响化学反应速率的因素1、决定性因素（内因）：、决定性因素（内因）：比较相同形状和大小的镁铁分别与等体积、等浓度的盐酸反应放出氢气的快慢实验序号实验序号实验现象实验现象结论结论【实验实验2 2】取取2支试管，各加入支试管，各加入5 mL 12%的过氧化氢溶液，将其的过氧化氢溶液，将其中中1支试管用水浴加热，观察并比支试管用水浴加热，观察并比较两支试管中气泡生成的速率较两支试管中气泡生成的速率被加热的试管被加热的试管中产生气泡快中产生气泡快升温能加快升温能加快反应速率反应速率【实验实验1 1】取取2支试管，各加入支试管，各加入5 mL 4%的过氧化氢溶液，向其中的过氧化氢溶液，向其中1支试
12、管中加入少量支试管中加入少量MnOMnO2 2，观察并，观察并比较两支试管中气泡生成的速率比较两支试管中气泡生成的速率加入加入二氧化锰二氧化锰的的产生气泡快产生气泡快使用催化剂使用催化剂能加快反应能加快反应速率速率【实验实验3 3】取取2支试管，各加入支试管，各加入5 mL 4%、12%的过氧化氢溶液，的过氧化氢溶液，分别滴入几滴氯化铁溶液，观察分别滴入几滴氯化铁溶液，观察并比较两支试管中气泡生成的速并比较两支试管中气泡生成的速率率浓度大的产生气浓度大的产生气泡快泡快增大反应物增大反应物的浓度能加的浓度能加快反应速率快反应速率基础实验：基础实验：分析影响分析影响H2O2分解反应速率的因素分解反
13、应速率的因素实验序号实验序号实验现象实验现象结论结论 盛粉末状的试盛粉末状的试管中产生气泡管中产生气泡快快取两支试管，向其中一支加入约取两支试管，向其中一支加入约5g5g块状大理石，另一支加入约块状大理石，另一支加入约5g5g粉末状大理石，再各加入粉末状大理石，再各加入5mL 5mL 4mol/L4mol/L盐酸，观察现象。盐酸，观察现象。 增大反应物的增大反应物的接触面积，接触面积，能加快化学能加快化学反应速率反应速率2、外界因素、外界因素（2）温度：）温度：升高温度升高温度，加快加快反应速率反应速率（1）催化剂：使用正催化剂能）催化剂：使用正催化剂能加快加快反应速率，反应速率， 使用负催化
14、剂能使用负催化剂能减慢减慢反应速率。反应速率。（3）浓度：）浓度：增大反应物浓度增大反应物浓度，加快加快反应速率反应速率。（4）反应物接触面积：增大反应物）反应物接触面积：增大反应物接触面积接触面积，能，能 加快加快反应速率反应速率（5）压强：对于有）压强：对于有气体气体参加的反应，参加的反应， 增大增大压强，压强，加快加快反应速率反应速率若增大若增大P 容器容器V减小减小c(反反)增大增大v加快加快若向恒容容器中充入惰性气体若向恒容容器中充入惰性气体 P也增大，也增大，但容器但容器V不变不变c(反反)不变不变V不变不变（5）压强：对于有）压强：对于有气体气体参加的反应，参加的反应， 增大增大
15、压强，压强，加快加快反应速率反应速率若向恒压容器中充入惰性气体若向恒压容器中充入惰性气体 P不变，不变，但容器但容器V增大增大c(反反)减小减小V减慢减慢（6）光照）光照、电磁波、超声波、放射线等条件也影响某些化学反应的速率1.应用化学反应速率的有关知识解释下列现象应用化学反应速率的有关知识解释下列现象（1）加热氯酸钾制取氧气时，添加少量二氧化锰能使气）加热氯酸钾制取氧气时，添加少量二氧化锰能使气体产生的速率增大体产生的速率增大（2）0.1mol L-1硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫单硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应生成硫单质，溶液变浑浊。在其他条件相同的情况下，该反应在质，溶液变浑浊。在其他条件
16、相同的情况下，该反应在90 时只需十几秒即出现浑浊现象，而在时只需十几秒即出现浑浊现象，而在20 时大约需时大约需要几分钟才出现浑浊现象。要几分钟才出现浑浊现象。（3）煅烧硫铁矿制取二氧化硫时，将矿石粉碎后投入沸）煅烧硫铁矿制取二氧化硫时，将矿石粉碎后投入沸腾炉中，并鼓入强大的空气流，使矿粒在炉中剧烈翻腾腾炉中，并鼓入强大的空气流，使矿粒在炉中剧烈翻腾。升高温度使反应速率加快升高温度使反应速率加快使用催化剂可以加快反应速率使用催化剂可以加快反应速率将矿石粉碎即增大接触面积使反应将矿石粉碎即增大接触面积使反应速率加快，速率加快，并鼓入强大并鼓入强大的空气流即增大氧气浓度使反应的空气流即增大氧气浓
17、度使反应速率加快；速率加快；学以致用学以致用2、为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制出图6-4所示的曲线。已知随着反应的进行，反应体系的温度逐渐升高。请分析讨论问题。（1）在O t1、t1 t2、t2 t3三个相同的时间段里，反应速率最大的是_时间段，收集到气体最多的是_时间段。（2）试分析上述三个时间段里，反应速率不同的可能原因。t1 t2t1 t2开始时反应物的浓度较大，反应速率较快，随着反应的进行，体系的温度升高，反应速率加快；继续反应，反应物的浓度减小，反应速率减慢。练习：1、对于反应A(g)+3B(g) 3C(g
18、)，下列措施能使物质A的反应速率加大的是（ ）A.减小A的物质的量浓度 B.增大B的物质的量浓度C.分离出CD.降低温度B2、在反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)中，下列措施能使反应速率增大的是（ ）缩小容器容积，增大压强 增加碳的量恒容下通入CO2 恒容下充入N2 恒压下充入N2A. B. C. D. C3、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为，可以通过出现浑浊的快慢来判断反应的快慢程度。下列各组实验中最先出现浑浊的是（ ）Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O实验实验反应温反应温度度/Na2S2O3溶液H2SO4溶液V/mLc/(mol/L)V/mLc/(m
19、ol/L)A2550.1200.1B2550.2100.2C35200.1100.1D35100.1200.2D控制变量法控制变量法实验序号实验温度有关物质溶液颜色褪至无色所用时间酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液H2OV/mL c/molL-1V/mL c/molL-1V/mL29320.0240.10t129320.0230.11831320.0230.11t2某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnOKMnO4 4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验，下列说法错误的是（ ）实验序号实验温度有关物质溶液颜色褪至无色所用时间酸性KMnO4溶液H2C2O
20、4溶液H2OV/mL c/molL-1V/mL c/molL-1V/mL29320.0240.10t129320.0230.11831320.0230.11t2A. 实验探究的是浓度对反应速率的影响探究的是浓度对反应速率的影响探究的是浓度对反应速率的影响B. 实验探究的是温度对反应速率的影响D. 计算可得实验v(KMnOKMnO4 4) 8.3 10-4mol L-1 s-1(忽略溶液体积变化)C.t2 8【解析】A.实验中没有另外加水，实验中有加入水，并且使用的H2C2O4溶液的体积不等，变量为H2C2O4的浓度，探究的是浓度对反应速率的影响，A正确；B.实验变量为温度和浓度，无法探究温度对反应速率的影响，B项错误；C.实验变量为温度，温度越高，反应速率越快，时间越短，实验比实验的温度高，溶液颜色褪至无色所用时间t2 8，C项正确；D.根据实验中数据，酸性KMnO4溶液完全反应需要的时间为8s，n(KMnO4)= 0.02molL-1 0.002L=4 10-5mol ，混合后溶液中c(KMnO4)=则 D项正确。故选B
