選修4-2.1化學(xué)反應(yīng)速率說課材料

1、選修4-2.1化學(xué)反應(yīng)速率氣體的物質(zhì)的量氣體的物質(zhì)的量 容器的容器的體積體積4、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的幾點(diǎn)說明表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須說明說明用哪種物質(zhì)為用哪種物質(zhì)為基準(zhǔn)基準(zhǔn)同一化學(xué)反應(yīng)，不同的物質(zhì)表示同一化學(xué)反應(yīng)，不同的物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率之比化學(xué)反應(yīng)速率之比等等于于方程式中相應(yīng)方程式中相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比化學(xué)計(jì)量數(shù)之比即：對(duì)于反應(yīng)即：對(duì)于反應(yīng) aAbB=cCdD 有有V(A)V(B)V(C)V(D)abcd固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)。因此固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)。因此不用固體或不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率 氣體的濃度用氣體的濃度用 來表

2、示來表示5.轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率=該反應(yīng)物的消耗濃度該反應(yīng)物的消耗濃度 該反應(yīng)物的起始濃度該反應(yīng)物的起始濃度100%定性描述：反應(yīng)物的溶解 氣泡產(chǎn)生的劇烈程度 出現(xiàn)渾濁的先后定量測(cè)定：?jiǎn)挝粫r(shí)間氣體體積 沉淀質(zhì)量 溶液電導(dǎo)率變化量氣法 比色法 電導(dǎo)法 激光技術(shù)化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率為了研究碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)速率某同學(xué)根據(jù)反為了研究碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)速率某同學(xué)根據(jù)反應(yīng)中生成應(yīng)中生成CO2 的體積隨時(shí)間的變化情況，繪制出了的體積隨時(shí)間的變化情況，繪制出了右圖所示的曲線。請(qǐng)分析討論：右圖所示的曲線。請(qǐng)分析討論：在在0t1、t1t2、t2t3各相各相同的時(shí)間段里，反應(yīng)速率最同的時(shí)間段里，反應(yīng)速率最大的是大

3、的是 時(shí)間段，收集時(shí)間段，收集氣體最多的是氣體最多的是 時(shí)間段。時(shí)間段。 已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，試分析三個(gè)時(shí)間段，反應(yīng)速試分析三個(gè)時(shí)間段，反應(yīng)速度不同的可能原因。度不同的可能原因。濃度大但溫度低濃度減小但溫度迅速升高溫度高但濃度小t1t2t1t2把除去氧化膜的鎂條放入盛有一定濃度的稀鹽把除去氧化膜的鎂條放入盛有一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)的酸的試管中，發(fā)現(xiàn)的H H2 2生成速率生成速率v v隨時(shí)間隨時(shí)間t t的變的變化關(guān)系圖如下，化關(guān)系圖如下，（1 1）其中）其中t t1 1tt2 2速率變化的原因是速率變化的原因是: : （2 2）t t2 2tt3 3速率變化的原因

4、是速率變化的原因是: : t t1 1tt2 2時(shí)，鹽酸濃度變化不大，但反應(yīng)放熱使溫度時(shí)，鹽酸濃度變化不大，但反應(yīng)放熱使溫度升高反應(yīng)速率增大。升高反應(yīng)速率增大。t t2 2tt3 3時(shí)，已達(dá)到一定的溫度，溫時(shí)，已達(dá)到一定的溫度，溫度變化不會(huì)太大，但此時(shí)隨著反度變化不會(huì)太大，但此時(shí)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸中氫離子濃度降應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸中氫離子濃度降低，故反應(yīng)速率又減小。低，故反應(yīng)速率又減小。vt1t2t3t二二.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：內(nèi)因內(nèi)因外因外因反應(yīng)物本身的性質(zhì)反應(yīng)物本身的性質(zhì)關(guān)鍵因素關(guān)鍵因素濃濃 度度溫溫 度度接觸面積接觸面積催化劑催化劑另外：壓強(qiáng)（氣體）、光波、電磁波

5、、超聲波、溶劑等因素對(duì)反應(yīng)速率也有影響。化學(xué)鍵的強(qiáng)弱化學(xué)性質(zhì)不同化學(xué)反應(yīng)不同化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物本身的性質(zhì)反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定于決定于同一化學(xué)反應(yīng)同一化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件反應(yīng)條件決定于決定于 濃濃 度度 壓壓 強(qiáng)強(qiáng) 溫溫 度度 催化劑催化劑 其他因素其他因素普通分子普通分子活化能活化能活化分子活化分子有效碰撞有效碰撞新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量有效碰撞理論有效碰撞理論分子分子運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足夠能量足夠能量有合適的取向有合適的取向有效碰撞有效碰撞化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)n活活=n總總活活%活化分子活化分子有效碰撞理論有效碰撞理論普通分子+活化能=活化分子1、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響、濃度對(duì)反應(yīng)速率的

6、影響濃度增大濃度增大 單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)n總總T不變，不變，活活%不變不變n活活增大增大有效碰撞有效碰撞v其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，增大反應(yīng)速率此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng)固體物質(zhì)反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān)2、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響注意點(diǎn)：壓強(qiáng)壓強(qiáng)只對(duì)于有氣體參加只對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響的反應(yīng)的速率有影響壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)速率的影響是通過壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)速率的影響是通過對(duì)濃度對(duì)濃度的影響實(shí)現(xiàn)的的影響實(shí)現(xiàn)的恒溫時(shí)：壓強(qiáng)增大：壓強(qiáng)增大 體積減小體積減小 其他條件不變其他條件不變vC增大增大n活活增大增大VCn恒溫恒容時(shí)：充入反應(yīng)物總壓增大濃度增大v增大充入惰性氣體總壓增大

7、，但反應(yīng)物濃度不變v不變恒溫恒壓時(shí)：充入惰性氣體容積增大反應(yīng)物濃度減小v減小VCn3、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(1)其他條件不變，溫度升高，反應(yīng)速率加快T 普通分子變?yōu)榛罨肿悠胀ǚ肿幼優(yōu)榛罨肿踊罨? n活活V(2)一般說來，溫度每升高一般說來，溫度每升高10K，速率增加，速率增加2-4倍倍有效碰撞有效碰撞101242v12vTT ）（溫度對(duì)速率的影溫度對(duì)速率的影響比濃度壓強(qiáng)都響比濃度壓強(qiáng)都大大正催化劑正催化劑降低反應(yīng)的活化能降低反應(yīng)的活化能V n活活活活%n總總不變不變(1)加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能

8、量活化分子具有能量反應(yīng)物平均能量反應(yīng)物平均能量能量能量無催化劑無催化劑活化分子能量活化分子能量反應(yīng)物平均能量反應(yīng)物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化劑有催化劑4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。過渡態(tài)理論5、其他因素：如光照、反應(yīng)物固體的顆、其他因素：如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。 使用催化劑同等程度的增大（減慢）、正使用催化劑同等程度的增大（減慢）、正逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間間

9、沒特別指明一般指沒特別指明一般指正正催化劑催化劑 催化劑具有一定的選擇性催化劑具有一定的選擇性對(duì)反應(yīng)速率的對(duì)反應(yīng)速率的影響：一般是影響：一般是: :催化劑催化劑 溫度溫度 濃度濃度木材用來燃燒，劈開來燃木材用來燃燒，劈開來燃燒得比較旺，燒得比較旺，溫度溫度表面積表面積用化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí)解釋下列問題。用化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí)解釋下列問題。 催化劑催化劑濃度濃度其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)越大，氣體濃度越大其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)越大，氣體濃度越大反反 應(yīng)應(yīng) 條條 件件影影 響響 原原 因因 結(jié)結(jié) 論論（1）增大）增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度單位體積內(nèi)分子數(shù)增加單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，單位體積活化分子數(shù)相應(yīng)單

10、位體積活化分子數(shù)相應(yīng)增加。增加。（ 活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子百分?jǐn)?shù)不變）不變）單位體積單位體積內(nèi)活化分內(nèi)活化分子數(shù)增加子數(shù)增加，有效碰撞有效碰撞次數(shù)增多，次數(shù)增多，反應(yīng)速率反應(yīng)速率加快。加快。（2）增加）增加氣體壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng)（3）升高）升高 溫度溫度反應(yīng)物分子能量增加反應(yīng)物分子能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加活化分子百分?jǐn)?shù)增加（4）合適）合適催化劑催化劑降低反應(yīng)所需的能量，使降低反應(yīng)所需的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增加活化分子百分?jǐn)?shù)增加1、已知：、已知：4NH3(g) +5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) 則下列則下列表示用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率關(guān)系式中正確的是表示用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率關(guān)系式

11、中正確的是 A、4V（NH3）=5V（O2） B、5V（O2）=6V（H2O） C、2V（NH3）=3V（H2O） D、4V（O2）=5V（NO）D2、反應(yīng)、反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：率為：v(A)=0.3mol/(Ls) v(B)=0.6mol/(Ls) v(C)=0.4mol/(Ls) v(D)=0.45mol/(Ls)則則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)樵摲磻?yīng)速率的快慢順序?yàn)椤?= =鞏固提升鞏固提升 始/mol： 4 8 0 變/mol： 2 6 4 末/mol： 2 2 4V (N2) = 0.5mol(Lmin)-1 或0.

12、5mol(Lmin) V (H2) = 1.5mol(Lmin)-1 V (NH3) = 1mol(Lmin)-1 V (N2) V (H2) V (NH3) =1 3 2例例2、在在2L容積不變的容器中，發(fā)生容積不變的容器中，發(fā)生 N23H2 2NH3的的反應(yīng)?，F(xiàn)通入反應(yīng)?，F(xiàn)通入8molH2和和4molN2 ，2 min后生成了后生成了4molNH3 ，則以氮?dú)?、氫氣、氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率，則以氮?dú)?、氫氣、氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別是多少？分別是多少？ 解：解： N N2 2 3H3H2 2 2NH 2NH3 3 1、已知反應(yīng)、已知反應(yīng) A+3B=2C+D在某一段時(shí)間內(nèi)在某一段時(shí)間內(nèi)以以A

13、的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1mol/ (Lmin)，則此段時(shí)間內(nèi)以，則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為學(xué)反應(yīng)速率為 （ ）A.0.5mol/ (Lmin) B.1mol/ (Lmin)C. 2mol/ (Lmin) D. 3mol/ (Lmin)C 2、 在在2 L容積不變的容器中，發(fā)生容積不變的容器中，發(fā)生 N2 + 3H2 = 2NH3的反應(yīng)?，F(xiàn)通入的反應(yīng)?，F(xiàn)通入4 mol H2 和和 4 mol N2 , 用用H2 表示的反應(yīng)速率為表示的反應(yīng)速率為0.12 mol(Ls) ，則則10 s后容器中后容器中N2的物質(zhì)的量是的物質(zhì)

14、的量是 （ ）A. 1.6mol B.2.8molC.3.2mol D. 3.6molC 3、在四個(gè)不同的容器中，在不同的條件下、在四個(gè)不同的容器中，在不同的條件下進(jìn)行合成氨的反應(yīng)，測(cè)得的速率如下，其中生進(jìn)行合成氨的反應(yīng)，測(cè)得的速率如下，其中生成氨成氨 的速率最快的是的速率最快的是 （ ） A. v v ( H2 )= 0.45 mol/ (Lmin) B. v v ( N2 )= 0.1 mol/ (Lmin) C. v v ( N2 )= 0.2mol/ (Lmin) D. v v ( NH3 ) 0.3mol/ (Lmin)C 4、某溫度下，物質(zhì)的量濃度均為、某溫度下，物質(zhì)的量濃度均為1

15、 mol/ L 的兩種氣體的兩種氣體X2、和、和Y2在密閉容器中反應(yīng)生在密閉容器中反應(yīng)生成氣體成氣體Z。達(dá)到平衡后，。達(dá)到平衡后，c(X2)=0.4 mol/L, c(Y2)=0.8 mol/L , c(Z)=0.4 mol/L ,該反應(yīng)的該反應(yīng)的化學(xué)方程式是化學(xué)方程式是 （ ）A. X2 + 2Y2 =2Z B. 2X2 + Y2 =2Z C. 3X2 + Y2 =2Z D. X2 + 3Y2 =2Z C專題專題2第二單元化學(xué)反應(yīng)與能量第二單元化學(xué)反應(yīng)與能量 化學(xué)反應(yīng)的限度 一、什么是可逆反應(yīng) 在在同一條件同一條件下下, ,既能向正反應(yīng)方既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行向進(jìn)行, ,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)

16、行的同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)反應(yīng)注意： 1：可逆反應(yīng)有一定的限度 總是不會(huì)停止 2:反應(yīng)物與生成物共存 正向逆向反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 3：理論認(rèn)為，所有反應(yīng)均是可逆反應(yīng)，對(duì)于轉(zhuǎn)化率100%的反應(yīng)，視為近似處理 正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率相等時(shí)間速率 反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是各種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是重要概念化學(xué)平衡狀態(tài)二、化學(xué)平衡狀態(tài)：化學(xué)平衡狀態(tài)：在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變強(qiáng)調(diào)標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的 濃度保持不變的狀態(tài)濃度保持不變的狀態(tài)前提（適用范圍）前提（適用范圍）：可逆反

17、應(yīng)可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新 的條件下建立新的平衡。(3)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）(2)等：平衡時(shí)v正=v逆0(1)逆：只適用于可逆反應(yīng)速率：v正=v逆0 (同種物質(zhì)）（即任何一種物質(zhì)的生成速率等于 其消耗速率）不同種物質(zhì)速率反向且比值等于系數(shù)比各成分的百分含量保持不變物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)體積或體積分?jǐn)?shù)（氣體）體積或體積分?jǐn)?shù)（氣體）濃度不變濃度不變1、直接三、達(dá)平衡標(biāo)志：變量不變 建立平衡 溫度不變（其他條件一定） 顏色不變（有顏色氣體）； 速率：看方向，看比例 v(N2)消耗=v(N2)生成化學(xué)鍵：看方向，看比例斷開1molN三N，同時(shí) 3mo