高中化學(xué) 2.3.1 化學(xué)反應(yīng)的速率課件 新人教版必修2.ppt

成才之路 化學(xué) 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 必修2 化學(xué)反應(yīng)與能量 第二章 第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 第二章 第1課時化學(xué)反應(yīng)的速率 第二章 日常生活和生產(chǎn)中我們會遇到很多化學(xué)反應(yīng) 有的反應(yīng)進(jìn)行地轟轟烈烈瞬間完成 如圖1煙花的燃放 而有些反應(yīng)卻是在潛移默化中完成的 如圖2鐵的生銹 有的則需要上億年的時間 如煤 石油的形成 所以有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快 有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢 那么我們在日常生活中怎樣判斷一個化學(xué)反應(yīng)的快慢呢 我們?nèi)绾文芨淖兓瘜W(xué)反應(yīng)的快慢呢 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 了解化學(xué)反應(yīng)速率的含義及其表示方法 2 了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 初步了解控制化學(xué)反應(yīng)速率的方法 新知預(yù)習(xí)1 化學(xué)反應(yīng)速率 1 表示法 通常用單位時間內(nèi) 濃度或某種 濃度的變化來表示 2 公式 式中的 t表示某段時間間隔 c表示該段時間內(nèi)的反應(yīng)物或生成物的濃度的變化 3 單位 或 等 某種反應(yīng)物 生成物 mol l 1 s 1 mol l 1 min 1 2 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1 內(nèi)因 反應(yīng)物的 這是一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的決定性影響因素 2 外因 濃度 增大 的濃度可以 化學(xué)反應(yīng)速率 壓強(qiáng) 對于有 參加的反應(yīng)來說 增大壓強(qiáng) 就是增加單位體積里反應(yīng)物的 即增大反應(yīng)物的 因而可以 化學(xué)反應(yīng)速率 結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 反應(yīng)物 增大 氣體 物質(zhì)的量 濃度 增大 溫度 當(dāng)其他條件不變 升高溫度一般可以使化學(xué)反應(yīng)速率 催化劑 當(dāng)其他條件不變時 加入催化劑一般可以使化學(xué)反應(yīng)速率 增大 增大 自主探究1 請從化學(xué)反應(yīng)快慢的角度解釋為什么使用電冰箱保存食物 提示 食物腐敗是因為發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) 在其他條件相同時 溫度越低 化學(xué)反應(yīng)越慢 所以人們用電冰箱把食物放置在低溫下保存 以減緩食物的腐敗 2 改變外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率有什么樣的影響 提示 實驗證明 增加反應(yīng)物的濃度 升高溫度 增大壓強(qiáng) 增大反應(yīng)物的接觸面積 使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┒伎梢蕴岣呋瘜W(xué)反應(yīng)速率 3 對于同一個化學(xué)反應(yīng) 1 用不同物質(zhì)的濃度變化來表示的反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)有何關(guān)系 2 用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時 其數(shù)值相同 意義一樣嗎 3 反應(yīng)速率有無負(fù)值 提示 1 例如 aa bb cc dd中v a v b v c v d a b c d即化學(xué)反應(yīng)速率與其化學(xué)計量數(shù)成正比 2 同一化學(xué)反應(yīng)中 不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率數(shù)值可能相同 化學(xué)計量數(shù)相等 也可能不同 計量數(shù)不等 但意義一樣 3 反應(yīng)速率是平均值 只有正值 無負(fù)值 化學(xué)反應(yīng)速率的概念及簡單計算 思維導(dǎo)圖 教材點撥 4 單位 mol l min 或mol l s 或mol l 1 min 1或mol l 1 s 1 溫馨提示 化學(xué)反應(yīng)速率的正確理解 特別提醒 表示化學(xué)反應(yīng)速率時 不論是用反應(yīng)物濃度的減少 還是用生成物濃度的增加表示 化學(xué)反應(yīng)速率均取正值 進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計算時 一定要注意單位的一致 3 主要題型 計算用某物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率 同一化學(xué)反應(yīng)中 用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率間的相互轉(zhuǎn)換 根據(jù)反應(yīng)速率 計算反應(yīng)進(jìn)行的時間或確定某物質(zhì)的變化量 根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率關(guān)系確定反應(yīng)的化學(xué)方程式 比較同一個化學(xué)反應(yīng)在不同條件下化學(xué)反應(yīng)速率的相對大小 溫馨提示 同一個化學(xué)反應(yīng) 用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時 數(shù)值可能不同 所以比較同一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的相對大小時 不能直接比較數(shù)值大小 應(yīng)先轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì) 同一單位 然后再比較其數(shù)值大小 數(shù)值越大表明反應(yīng)越快 下面的變式訓(xùn)練2解法簡單 可供借鑒 2014 經(jīng)典習(xí)題選萃 將4mola和2molb在2l的密閉容器中混合 并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng) 2a s b g 2c g 反應(yīng)2s后測得c的濃度為0 6mol l 1 下列說法正確的是 a 用物質(zhì)a表示2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0 3mol l 1 s 1b 用物質(zhì)b表示2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0 6mol l 1 s 1c 2s時v c 0 3mol l 1 s 1d 2s時物質(zhì)b的濃度為0 7mol l 1 典例透析 解析 不能用固體物質(zhì)的濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率 a錯誤 化學(xué)反應(yīng)速率是平均值不是瞬時值 c錯誤 據(jù)題目條件知v c 0 6mol l 1 2s 0 3mol l 1 s 1 則v b 0 3mol l 1 s 1 2 0 15mol l 1 s 1 則2s時物質(zhì)b的濃度為2mol 2l 0 6mol l 1 2 0 7mol l 1 b錯誤 d正確 答案 d 2014 試題調(diào)研 在2a b 3c 4d反應(yīng)中 表示該反應(yīng)速率最快的是 a v a 0 5mol l 1 s 1b v b 0 3mol l 1 s 1c v c 0 8mol l 1 s 1d v d 1mol l 1 s 1 1 2014 嘉祥一中5月質(zhì)檢 反應(yīng)2so2 o2 2so3 經(jīng)過一段時間后 so3的濃度增加了0 4mol l 在這段時間內(nèi)用o2表示的反應(yīng)速率為0 04mol l s 則這段時間為 a 0 1sb 2 5sc 5sd 10s答案 c 變式訓(xùn)練 2 2014 泰州姜堰區(qū)高一期中 可逆反應(yīng)a g 3b g 2c g 2d g 在四種不同情況下反應(yīng)速率分別如下 其中反應(yīng)速率最大的是 a v a 0 25mol l min b v b 0 6mol l min c v c 0 3mol l min d v d 0 1mol l min 答案 a 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 思維導(dǎo)圖 1 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1 內(nèi)因 化學(xué)反應(yīng)速率主要由反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定 反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑 化學(xué)反應(yīng)速率越快 反之化學(xué)反應(yīng)速率越慢 2 外因 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 探究活動1 溫度對雙氧水 h2o2 分解反應(yīng)速率的影響實驗步驟 a 在2支大小相同的試管中 裝入2 3ml約5 的h2o2溶液 分別滴入1 2滴1mol l 1的fecl3溶液 教材點撥 b 待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時 將其中一支試管放入盛有5 左右冷水的燒杯中 另一支試管放入盛有40 左右熱水的燒杯中 觀察現(xiàn)象并進(jìn)行對比 c 待放入盛有熱水的燒杯中的試管里出現(xiàn)大量氣泡時 用帶火星的火柴梗檢驗放出的氣體 實驗現(xiàn)象 a 放入40 熱水中的試管中產(chǎn)生氣泡的速率很快 b 常溫下溶液中有氣泡產(chǎn)生 且速率較快 探究活動2 催化劑對h2o2分解反應(yīng)過程的影響實驗步驟 在3支大小相同的試管中各裝入2 3ml約5 的h2o2溶液 再向其中2支試管中分別加入少量mno2粉末 1 2滴1mol l 1fecl3溶液 觀察現(xiàn)象 實驗現(xiàn)象及結(jié)論 溫馨提示 溫度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響并不是絕對的 如 發(fā)酵過程必須在一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行 溫度過高 反而對發(fā)酵不利 有些負(fù)催化劑可以使反應(yīng)速率減慢 但是如果不特別指明 一般指的是正催化劑 探究活動3 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實驗步驟 取2支試管分別加入表面積大致相同的鋁片 在其中一支試管里滴入2ml3mol l的hcl 另外一支試管里滴入2ml0 5mol l的hcl 對比觀察現(xiàn)象 歸納總結(jié) 在溶液中進(jìn)行的反應(yīng) 或有氣體參加的反應(yīng) 反應(yīng)物的濃度越大 化學(xué)反應(yīng)速率越快 但濃硫酸 濃硝酸與鐵 鋁反應(yīng)例外 注意 溶液濃度的大小對化學(xué)反應(yīng)速率有影響 但溶液體積的大小對化學(xué)反應(yīng)速率無影響 如相同體積 相同形狀的鐵與2l1mol l的硫酸和4l1mol l的硫酸反應(yīng) 生成氫氣的速率是相同的 探究活動4 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響對于有氣體參加的反應(yīng)來說 當(dāng)溫度一定時 一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成反比 因此 增大體系壓強(qiáng) 氣體體積縮小 濃度增大 化學(xué)反應(yīng)速率增大 減小體系壓強(qiáng) 氣體體積增大 濃度減小 化學(xué)反應(yīng)速率減小 溫馨提示 速率快慢看內(nèi)因 同一反應(yīng)比條件 濃度 溫度 催化劑 氣體還要看壓強(qiáng) 其他因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 a 固體的表面積大小也是影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 一般來說 固體顆粒越小 與其他物質(zhì)的接觸面積越大 反應(yīng)速率越快 b 反應(yīng)物的狀態(tài)也能影響化學(xué)反應(yīng)速率 一般來說 配成溶液或使反應(yīng)物成為氣體 都能增大反應(yīng)物之間的接觸機(jī)會 有利于加快反應(yīng)速率 c 溶劑的性質(zhì) 光 超聲波 磁場等也會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響 溫馨提示 對于純液體或固體物質(zhì) 可認(rèn)為其濃度為 常數(shù) 它們的量的改變不會影響化學(xué)反應(yīng)速率 如果參加反應(yīng)的物質(zhì)都是固體 液體或溶液時 由于改變壓強(qiáng)對它們的體積改變很小 因而它們的濃度變化也很小 可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反應(yīng)速率無關(guān) 壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的 在分析壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響時 應(yīng)最終歸結(jié)到濃度上 將壓強(qiáng)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題 不論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng) 升高溫度都能加快反應(yīng)速率 溫度每升高10 化學(xué)反應(yīng)速率將提高到原來的2 4倍 催化劑可以使一些化學(xué)反應(yīng)在較低的溫度下取得較高的反應(yīng)速率 有效地提高化工生產(chǎn)的效益 有些負(fù)催化劑可以使反應(yīng)速率減慢 如果不特別指明 一般指的是正催化劑 2 影響化學(xué)反應(yīng)速率的實例分析 3 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素歸納如下表 4 判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢常用的方法 2014 昆明官渡區(qū)二中質(zhì)檢 把下列四種x溶液分別加入四個盛有10ml2mol l 1鹽酸的燒杯中 均加水稀釋到50ml 此時 x和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng) 其中反應(yīng)最快的是 a 20 30ml2mol l 1的x溶液b 10 20ml3mol l 1的x溶液c 20 10ml4mol l 1的x溶液d 10 10ml2mol l 1的x溶液 典例透析 解析 加水稀釋到50ml后 a b濃度相同 但a比b溫度高 a c溫度相同但c的濃度小 d溫度低 濃度小 故反應(yīng)最快的是a 要注意開始時的溶液體積不同 加水均稀釋到50ml 濃度的變化很大 答案 a 2014 衡陽市八中高一聯(lián)賽 把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中 產(chǎn)生h2的速率可由右圖表示 在下列因素中對產(chǎn)生h2速率有影響的是 鹽酸的濃度 鎂條的表面積 溶液的溫度 cl 的濃度a b c d 點撥 本題如果沒有速度 時間變化圖 同樣能確定影響該反應(yīng)速率的因素 實際上從圖像變化看 化學(xué)反應(yīng)速率開始先增大 后又逐漸減小 在增大和減小的兩個時間段內(nèi) 三方面都一直影響反應(yīng)速率 只不過開始階段表面積增大 溫度升高 加快反應(yīng)速率 為主要影響因素 而鹽酸中h 濃度的減小 使反應(yīng)速率減小 為次要影響因素 后面階段則相反 3 2014 石家莊二中高一期中 汽車尾氣中的有毒氣體no和co 在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)生成n2和co2 下列關(guān)于此反應(yīng)的說法中 正確的是 a 減小壓強(qiáng)能增大反應(yīng)速率b 增大壓強(qiáng)能減小反應(yīng)速率c 使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┠茉龃蠓磻?yīng)速率d 升高溫度對反應(yīng)速率無影響答案 c點撥 根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素知 增大壓強(qiáng) 升高溫度 加入適當(dāng)催化劑都能加快反應(yīng)速率 c項正確 變式訓(xùn)練 4 2014 臨沂一中高一期中 把在空氣中久置的鎂條7 2g投入盛有500ml0 5mol l 1硫酸溶液的燒杯中 鎂條與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間如圖所示 回答下列問題 1 曲線由0 a段不產(chǎn)生氫氣的原因 有關(guān)的離子方程式為 2 曲線由b c段 產(chǎn)生氫氣的速率逐漸增大的主要原因 3 曲線由c以后 產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因 4 在b到c這段時間內(nèi) 收集到氫氣vl 標(biāo)準(zhǔn)狀況 則這段時間內(nèi)用硫酸表示的平均速率為 mol l s 假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變 5 對于足量鎂條和100ml2mol l硫酸生成氫氣的反應(yīng) 下列措施能減緩反應(yīng)速率 但又不影響生成氫氣的總量的是 加naoh固體 加bacl2溶液 加kno3溶液 加h2o 加ch3coona固體 加小蘇打溶液 加少量cuso4溶液 加na2so4溶液 將2mol l硫酸換成160ml2 5mol l的鹽酸 將鎂條換成鎂粉 答案 1 鎂條表面有氧化鎂 硫酸首先和與表面的氧化鎂反應(yīng) 不產(chǎn)生氫氣mgo 2h mg2 h2o 2 鎂和硫酸反應(yīng)放出的熱量使溶液溫度升高而加快反應(yīng)速率 3 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 硫酸的濃度逐漸變小 該因素變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素 使反應(yīng)速率減小 4 v 11 2 c b 5 1 下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中 不正確的是 a 化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量b 化學(xué)反應(yīng)速率通常用生成或消耗某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示c 在同一個反應(yīng)中 各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比d 化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位有mol l 1 s 1和mol l 1 min 1答案 b 點撥 化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量 通常用單位時間內(nèi)生成或消耗某物質(zhì)的濃度的變化來表示 常用單位有mol l 1 s 1和mol l 1 min 1 a d正確 b錯誤 在同一個反應(yīng)中 各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比 c正確 2 2014 安陽一中高一下學(xué)期二次考試 在2a b 3c 5d反應(yīng)中 表示該反應(yīng)的速率最快的是 a v a 30mol l min b v b 0 3mol l s c v c 0 8mol l s d v d 1mol l s 答案 b 3 2014 臨沂一中高一期中 要使在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)2a g b s 2c g 的反應(yīng)速率顯著加快 可采用的措施是 a 降溫b 加入bc 充入氦氣 使壓強(qiáng)增大d 加入a答案 d點撥 降溫使反應(yīng)速率減慢 a項不正確 因為b為固體 所以加入b對反應(yīng)速率無影響 b項不正確 恒容條件下充入氦氣不參與反應(yīng) 密器內(nèi)壓強(qiáng)增大 但是反應(yīng)體系各物質(zhì)的濃度不變 反應(yīng)速率不變 c項不正確 恒容條件加入a 增大了a的濃度 反應(yīng)速率增大 d項正確 4 2014 江陰市高一期中 caco3與稀鹽酸反應(yīng) 放熱反應(yīng) 生成co2的量與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示 下列結(jié)論不正確的是 a 反應(yīng)開始2分鐘內(nèi)平均反應(yīng)速率最大b 反應(yīng)4分鐘后平均反應(yīng)速率最小c 反應(yīng)開始4分鐘內(nèi)溫度對反應(yīng)速率的影響比濃度大d 反應(yīng)4分鐘后反應(yīng)速率下降的原因是鹽酸濃度逐漸減小 答案 a點撥 由圖像知 2min內(nèi)產(chǎn)生0 1molco2 4min內(nèi)產(chǎn)生0 3molco2 所以a項不正確 4min后反應(yīng)速率減小是鹽酸濃度減小使反應(yīng)速率減小占主要因素 4min前反應(yīng)速率增大是因為反應(yīng)放熱使反應(yīng)速率加快占主要因素 所以b c d三項均正確 5 2014 昆明官渡區(qū)第二中學(xué)檢測 某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中速率變化 在100ml稀鹽酸中加入足量的鋅粉 標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得數(shù)據(jù)累計值如下 1 在0min 1min 1min 2min 2min 3min 3min 4min 4min 5min時間段中 反應(yīng)速率最大的時間段是 原因為 反應(yīng)速率最小的時間段是 原因為 2 在2min 3min時間段內(nèi) 用鹽酸的濃度變化表示的反應(yīng)速率為 3 為了減緩反應(yīng)速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量 在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液 其中可行的是 a 蒸餾水b na2so4溶液c nano3溶液d cuso4溶液e na2co3溶液 答案 1 2min 3min該反應(yīng)是放熱反應(yīng) 2min 3min時溶液溫度最高 反應(yīng)速率最快4min 5min此時反應(yīng)物的濃度最小 反應(yīng)速率最慢 2 0 1mol l 1 min 1 3 a b 點撥 1 在0min 1min 1min 2min 2min 3min 3min 4min 4min 5min時間段中 產(chǎn)生氫氣的體積 ml 分別是50 70 112 58 20 2min 3min時間段中 反應(yīng)速率最大 因為該反應(yīng)是放熱反應(yīng) 此時溶液的溫度最高 4m