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【学习目标】【学习目标】1.1.理解化学反应速率的概念。理解化学反应速率的概念。2.2.通过化学反应速率影响因素的学习，学会通过化学反应速率影响因素的学习，学会“变量变量控制控制”的科学方法。的科学方法。3.3.能解释生活中常见的改变反应速率的事例。能解释生活中常见的改变反应速率的事例。在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。 你了解下图涉及的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？很快较快较慢很慢思考讨论化学反应的快慢是相对的，不同的化学反应，快慢不同。1.化学反
2、应速率意义表示化学反应过程进行 的物理量定义单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 .表达式 单位 或molL-1s-1【微点拨】v表示反应速率,c表示反应物(或生成物)浓度的变化,t表示反应时间的变化。快慢减少量增加量molL-1min-1tc常用单位molL-1常用单位min或 s例例1：在某一化学反应里，反应物在某一化学反应里，反应物A的浓度在的浓度在20 s内从内从8.0 mol/L变变成成3.0 mol/L。试求在这。试求在这20 s内该反应的化学反应速率为多少？内该反应的化学反应速率为多少？tc(A)=（8.0-3.0） mol/L20 s0.25 mol/(Ls)典例分析第第2s
3、的反应速率为多少？的反应速率为多少？ 无法确定无法确定注意：反应速率指一段时间内的平均速率注意：反应速率指一段时间内的平均速率例例2：反应反应A2 + 3B2 2C2 在在5 min 内，内，A2的物质的量的物质的量由由6 mol变成变成4 mol，容器的体积为，容器的体积为1L，B2的起始物质的起始物质的量为的量为10 mol，求：，求： (1)这段时间内这段时间内A2的平均反应速率的平均反应速率 (2)这段时间内这段时间内B2，C2的平均反应速率的平均反应速率 典例分析利用“三段式”法计算化学反应速率(v)和转化率()设a molL-1、b molL-1分别为A、B两物质的起始浓度,t s
4、后,mx molL-1为反应物A的转化浓度,nx molL-1为反应物B的转化浓度,则:三段式解题法起始量起始量、变化量变化量、最终量最终量第一步：写出第一步：写出化学方程式化学方程式第二步：写出第二步：写出三段式的量三段式的量第三步：依据相关公式第三步：依据相关公式计算计算化学反应的速率理解计算 已知：已知： 2SO2 + O2 2SO3 t=0时时 3mol/L 1mol /L 0 t=2min 2.5mol/L 求：用求：用SO2 、 O2 、SO3浓度变化量表示的反应速率。浓度变化量表示的反应速率。 即：即：V(SO2) 、V(O2) 、V(SO3) 催化剂加热 典例分析例例3：方法：
5、三段法方法：三段法解解 已知：已知： 2SO2 + O2 2SO3 3 1 0 0.50.50.25 0.50.25 0.50.75 0.5催化剂加热 起始浓度起始浓度(mol/L)变化浓度变化浓度(mol/L) 2min末浓度末浓度(mol/L) 2.5 三段法三段法V(SO2)= (32.5) mol/L (20) min= 0.25mol/（L.min ）V(O2)= (10.75)mol/L (20)min = 0.125 mol/（L.min） V(SO3)= (20)min (0.50) mol/L= 0.25mol/（L.min） 思考与讨论思考与讨论 分析计算出的分析计算出的V
6、 V(SO(SO2 2) ) 、V V(O(O2 2) ) 、V V(SO(SO3 3) ) 的比的比值与方程式的系数比值与方程式的系数比有什么关系有什么关系 三段式法三段式法: 只有变化量与系数成比例只有变化量与系数成比例1. 将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(s)+B(g) 2C(g),反应2 s后测得C的浓度为0.6 molL-1。下列说法正确的是()A.用物质A表示2 s内的平均反应速率为0.3 molL-1s-1B.用物质B表示2 s内的平均反应速率为0.6 molL-1s-1C.2 s时v(C)=0.3 molL-1s-1D.2
7、 s时物质B的浓度为0.7 molL-1 D不能用固体物质的浓度变化表示化学反应速率化学反应速率是平均速率不是瞬时速率化学反应速率是平均速率不是瞬时速率则则2 s时物质时物质B的浓度为的浓度为 -0.15 molL-1s-12 s=0.7 molL-1,B项错误项错误,课堂小练2. 反应反应4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经，经2 min后后B的浓度减少的浓度减少0.6 mol/L，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A用用A表示的反应速率是表示的反应速率是0.4 mol/(Lmin)B在在2 min末的反应速率，用末的反应速率，用B表示是表示是0.3 mol/(Lmin)C分别用
8、分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是表示反应的速率，其比值是3 2 1D在这在这2 min内内B和和C两物质浓度是逐渐减小的两物质浓度是逐渐减小的C课堂小练 结论 1、同一反应的反应速率可以用不同的物质来表示, 其数值可能不同, 但所表示的物理意义相同。在表示反应速率时，应注明是由哪种物质表示的。 又如：又如： N2 + 3H2 = 2NH3 V(N2) V(H2) V(NH3)=催化剂高温高压如如 2SO2 + O2 2SO3 V(SO2) V(O2) V(SO3)= 2 1 2 催化剂加热1 3 2 3：根据下图填空：(1)反应物是 ；生成物是 ；(2)2min内A、B、C三者的反应速
9、率是多少？该反应的化学方程式是 。A、BC3A+2B 3C课堂小练0.250.30.8 3=0.270.254. 在在2A(g)B(g)3C(g)4D(g)反应中，反应中，表示该反应速率最快的是表示该反应速率最快的是()Av(A)0.5 molL1s1Bv(B)0.3 molL1s1Cv(C)0.8 molL1s1Dv(D)1 molL1s1B下列反应速率关系中，正确的是下列反应速率关系中，正确的是 ( )A2v(A) v(B) Bv(B) 3v(C)C2v(A) v(D) D3v(C) 4v(D)C 课堂小练5： 已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O，则下列关系式正确的是（ ）A. 4v
10、(NH3)=5v(O2) B. 4v(NO)=6v(H2O)C. 5v(O2)=6v(H2O) D. 4v (O2)=5v(NO)D课堂小练比较下列每组化学反应的速率，并分析引起速率不同的可能原因：4. 夏天米饭变质 冬天米饭变质1. Mg + HCl Al + HCl2. H2O2分解 H2O2+MnO23. 硫在空气中燃烧 硫在氧气中燃烧思考与讨论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【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度温度、反应物、反应物浓度浓度等。等。【用品】【用品】5%H2O2溶液、溶液、1mol/LFeCl3溶液、溶液、
11、0.1mol/L盐酸、盐酸、1mol/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、试管、试管夹、烧杯。方法引导方法引导变量控制方法变量控制方法1、温度对化学反应速率影响的探究实验操作 实验现象实验结论产生气泡速率最慢产生气泡速率较快产生气泡速率最快当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小2、浓度对化学反应速率影响的探究实验操作 实验现象实验结论2 mL 0.1 mol/L盐酸2 mL 1 mol/L盐酸等量的大理石碎块当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大。降低反应物浓度，化学反应速率减小。加入1 mol/L盐酸
12、的试管中生成气泡的速率更快【注意】【注意】对于纯液体或固体其浓度是常数，改变它们的量不会改变化学反应速率。对于纯液体或固体其浓度是常数，改变它们的量不会改变化学反应速率。浓度浓度改变不能过犹不及，如金属铝与稀硫酸反应生成氢气，若变成浓硫酸则发生钝化现象。改变不能过犹不及，如金属铝与稀硫酸反应生成氢气，若变成浓硫酸则发生钝化现象。3、催化剂对化学反应速率影响的探究实验操作 实验现象实验结论催化剂(正)能加快化学反应速率有少量气泡出现能产生大量气泡能产生大量气泡有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。4、压强化学反应速率的影响增大压强的方法（1）压缩体积或充入
13、气态反应物（2）体积不变，充入不参与反应的气体压强增大，反应物浓度增大，化学反应速率加快压强增大，但反应物浓度不发生变化，故化学反应速率不变改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变，反应速率才会改变压缩容器压缩容器恒容恒容5、固体反应物表面积对化学反应速率的影响实验操作 实验现象实验结论其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢影响因素影响因素规律规律内因内因反应物本反应物本身的性质身的性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢化学反应速率越慢外因外
14、因浓度浓度增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物增大反应物的浓度，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一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率固体的表面积固体的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快其他其他光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的
15、因素【思考与讨论】【思考与讨论】下列调控反应速率的措施中，利用或体现了哪些影响反应速率的因素？（1）向炉膛内鼓风，可以使炉火更旺。（2）把食品存放到冰箱内。在食品包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。（3）做化学实验时，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不同（1）反应物的浓度、反应物的接触面积（2）温度、反应物的浓度（3）反应物的接触面积（4）反应物的浓度1.对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。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SO3反应速率会如何变化?(在表空格内填“增大”“减小”或“不变”)。【课堂练习】改变条
16、件升高温度 降低温度增大氧气的浓度使用催化剂减小容器体积恒容下充入生成的速率增大减小增大增大增大不变.下列措施中，不能增大化学反应速率的是（）、Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水B、Al在O2中燃烧生成Al2O3时，用铝粉替代铝片C、CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度D、用KClO3固体分解制取O2时，固体中添加少量MnO2【课堂练习】.一定条件下，分别对反应C(s)CO2(g)=2CO(g)进行如下操作：升高反应体系的温度；减小CO2的浓度；缩小反应体系的体积；减小压强。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是（ ）A. B. C. D.D【课堂练习】=tnvV4.在体积为在体积为2 L的密闭容器内合成氨，已知在时间的密闭容器内合成氨，已知在时间t内，内，氨的物质的量增加了氨的物质的量增加了0.6 mol，在此时间段内，用氢气，在此时间段内，用氢气表示的平均反应速率是表示的平均反应速率是0.45 molL1s1，则，则t是是()A0.44 s B1 s C1.33 s D2 sN2 + 3H2 2NH3v(NH3):v(H2 ) = 2:3 = v(NH3) : 0.45 v(NH3) =0.3 mol/(Ls)t=nv V0.6=1s0.3 2Bc=tv作业课本第页第题课本第页第题
