化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率魯科選修

化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率魯科選修第1頁(yè)/共44頁(yè)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否具有利用價(jià)值不僅決定于它是否有可能發(fā)生以及反應(yīng)進(jìn)行的程度,還決定于

。要想有效地控制化學(xué)反應(yīng)，必須要了解化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的，并能定量分析濃度、溫度、催化劑等反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度引入意義化學(xué)反應(yīng)速率的快慢第2頁(yè)/共44頁(yè)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?如何定量描述化學(xué)反應(yīng)的速率知識(shí)重溫濃度溫度壓強(qiáng)催化劑體驗(yàn)教材P56《活動(dòng)·探究》反應(yīng)物間的接觸面積第3頁(yè)/共44頁(yè)分別取濃度為2.0、1.5、1.0（mol·L-1)的鹽酸各50ml與0.3g鎂條反應(yīng)，記錄比較鎂條完全溶解所需反應(yīng)時(shí)間第4頁(yè)/共44頁(yè)反應(yīng)開(kāi)始第5頁(yè)/共44頁(yè)反應(yīng)結(jié)束第6頁(yè)/共44頁(yè)思考二若用單位時(shí)間內(nèi)鹽酸濃度的減小或氯化鎂濃度的增大來(lái)表示該化學(xué)反應(yīng)的速率，需要哪些數(shù)據(jù)呢？二者在數(shù)值上相等嗎？為什么？思考一實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)速率可用哪些方法表示？單位時(shí)間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化需要準(zhǔn)確量取鹽酸的體積，并利用關(guān)系式計(jì)算出反應(yīng)中消耗的氯化氫或生成的氯化鎂的物質(zhì)的量第7頁(yè)/共44頁(yè)一、化學(xué)反應(yīng)速率1.概念及計(jì)算公式對(duì)于反應(yīng)體系體積不變的化學(xué)反應(yīng)，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增大來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率2.應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題計(jì)算公式①概念中的反應(yīng)速率實(shí)際上是某段時(shí)間間隔內(nèi)的平均反應(yīng)速率。時(shí)間間隔越短，在這段時(shí)間發(fā)生的濃度變化越接近瞬時(shí)反應(yīng)速率（指在某一瞬間的反應(yīng)速率）單位mol·L-1·min-1mol·L-1·s-1②對(duì)某一具體化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，在用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)所得數(shù)值往往不同。用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比第8頁(yè)/共44頁(yè)在2A＋B==3C＋4D反應(yīng)中，下面表示的反應(yīng)速率最快的是（）

A.VA＝3.0mol·L－1·min－1

B.VB＝0.28mol·L－1·S－1

C.VC＝4.8mol·L－1·min－1

D.VD＝1.0mol·L－1·S－1

練習(xí)B第9頁(yè)/共44頁(yè)2.可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)xC(g)，已知VA=amol/L.min，VB=bmol/L.min，VC=cmol/L.min，則x的值為

A.bc/nB.ac/m

C.nc/bD.mc/a

3.已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O)[mol/（L·s）]表示，下列關(guān)系式正確的是A．4υ(NH3)=5υ(O2)Ｂ．5υ(O2)=6υ(H2O)

Ｃ.2υ(NH3)=3υ(H2O)Ｄ.4υ(O2)=5υ(NO)

CDD第10頁(yè)/共44頁(yè)反應(yīng)物的濃度與化學(xué)反應(yīng)的速率之間的定量關(guān)系探究：實(shí)驗(yàn)編號(hào)12345C(HI)/mol·L-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/mol·L-10.1000.1000.1000.2000.300v/mol·L-1·s-10.00760.01530.02270.01510.0228二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響小組完成教材Ｐ５８《交流·研討》請(qǐng)找出化學(xué)反應(yīng)速率與C(HI)、C(H2O2)之間的關(guān)系,并嘗試寫(xiě)出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式第11頁(yè)/共44頁(yè)V=kc(H2O2)c(HI)反應(yīng)速率常數(shù)1.表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率2.通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越

.3.與濃度無(wú)關(guān)，但受

、

、

.等因素的影響4.反應(yīng)速率常數(shù)有單位。在不同的速率表達(dá)式中，反應(yīng)速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒(méi)有可比性快溫度催化劑固體表面性質(zhì)第12頁(yè)/共44頁(yè)結(jié)合教材P58表2-3-2，理解如下兩點(diǎn)：1.反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度與其在化學(xué)方程式中的系數(shù)并無(wú)確定的關(guān)系，不能根據(jù)化學(xué)方程式寫(xiě)出速率方程2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變反應(yīng)物質(zhì)濃度實(shí)現(xiàn)的，因此壓強(qiáng)的改變會(huì)對(duì)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，而對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響第13頁(yè)/共44頁(yè)三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）通常情況下，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率將增大到原來(lái)的2～4倍

對(duì)于反應(yīng)M＋N→P，如果溫度每升高10℃，速率增加為原來(lái)的3倍。在10℃時(shí)完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提高到40℃完成反應(yīng)的10%需要的時(shí)間為（）

A.2min B.3min

C.6min D.9minA練習(xí)第14頁(yè)/共44頁(yè)小組交流研討教材P59表2-3-3,聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式,分析表中提供的數(shù)據(jù)思考:范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則是否普遍適用?溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響?范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則與表中提供的數(shù)據(jù)相矛盾,這說(shuō)明此規(guī)則適用范圍有限,只能對(duì)一些反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率做粗略估計(jì)溫度越高,反應(yīng)速率常數(shù)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快升高相同溫度,對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度一樣嗎?

溫度對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度不一樣,溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響與活化能有關(guān)第15頁(yè)/共44頁(yè)2.活化能(Ea)能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子必須是吸收能量后形成的活化分子,而活化能是普通反應(yīng)物分子形成活化分子所吸收的能量活化能越高,反應(yīng)越

進(jìn)行,反應(yīng)速率常數(shù)越

.AB+C△HEaA···

B···CA+BC難小只有基元反應(yīng)的活化能才是活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量的差值Ea’反應(yīng)進(jìn)程能量第16頁(yè)/共44頁(yè)K反應(yīng)速率常數(shù)A

比例常數(shù)e

自然對(duì)數(shù)的底R(shí)

摩爾氣體常量阿侖尼烏斯公式阿侖尼烏斯工作照Ea

活化能活化能單位:J·mol-1kJ·mol-1第17頁(yè)/共44頁(yè)當(dāng)Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率隨之增大由阿侖尼烏斯公式可知,Ea值越大,改變溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度就越大,這就是升高相同溫度時(shí)不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同的原因阿侖尼烏斯公式第18頁(yè)/共44頁(yè)小組交流研討分析教材P62表2-3-5所列出的數(shù)據(jù)信息,并根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論:概念：能加快化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)催化劑通過(guò)參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率（以氯催化臭氧分解歷程為例分析）催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率催化劑具有選擇性，催化活性受

影響較大．四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響思考一催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響?催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)是否有影響?思考二實(shí)驗(yàn)與其他因素相比,催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響程度如何?為什么?溫度第19頁(yè)/共44頁(yè)思考二實(shí)驗(yàn)與其他因素相比,催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響程度如何?為什么?由于催化劑參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程，因此可以較大幅度地降低反應(yīng)的活化能，從而能有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率．能量第20頁(yè)/共44頁(yè)化學(xué)反應(yīng)速率１.概念公式單位計(jì)算課堂小結(jié)２.外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響第21頁(yè)/共44頁(yè)外界條件作用規(guī)律實(shí)質(zhì)相關(guān)公式注意濃度通常增大反應(yīng)物濃度可以提高化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度關(guān)系式不影響反應(yīng)速率常數(shù)，關(guān)系式與方程式中系數(shù)并無(wú)確定的關(guān)系溫度溫度升高速率常數(shù)增大反應(yīng)速率提高①范托夫規(guī)則②阿侖尼烏斯公式化學(xué)反應(yīng)的活化能越大,溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響越大壓強(qiáng)實(shí)質(zhì)是改變反應(yīng)物質(zhì)濃度只對(duì)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，而對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響催化劑參與反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率．不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，能改變化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù);具有選擇性第22頁(yè)/共44頁(yè)外界條件作用實(shí)質(zhì)相關(guān)公式活化分子百分?jǐn)?shù)注意濃度改變單位體積活化分子總數(shù)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度關(guān)系式不變不影響反應(yīng)速率常數(shù)關(guān)系式與方程式中系數(shù)并無(wú)確定的關(guān)系溫度改變單位體積活化分子百分?jǐn)?shù)①范托夫規(guī)則②阿侖尼烏斯公式增大Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大壓強(qiáng)改變單位體積活化分子總數(shù)不變壓強(qiáng)的改變只對(duì)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，而對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)幾乎沒(méi)有影響催化劑參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率．增大不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;具有選擇性第23頁(yè)/共44頁(yè)思考三某同學(xué)經(jīng)過(guò)一系列測(cè)定，繪制出的溶液的PH隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線如下，試分析整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中溶液PH的變化先快后慢的原因

。PH反應(yīng)時(shí)間答案鎂與鹽酸反應(yīng)放熱，隨著溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，溶液溫度不再有明顯變化，溶液濃度降低，反應(yīng)速率減慢第24頁(yè)/共44頁(yè)二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣。該反應(yīng)進(jìn)行到45秒時(shí)，達(dá)到平衡（NO2濃度約為0.0125mol/L）。右圖中的曲線表示二氧化氮分解反應(yīng)在前25秒內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。

（1）請(qǐng)計(jì)算前20秒內(nèi)氧氣

的平均生成速度：

；

（2）若反應(yīng)延續(xù)至70秒，

請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫(huà)出25秒

至70秒的反應(yīng)進(jìn)程曲線。

（3）若在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)加入

催化劑（其他條件都不變），

請(qǐng)?jiān)趫D上用虛線畫(huà)出加催化

劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線。第25頁(yè)/共44頁(yè)2．一氧化氮與一氧化碳都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸迹畬?duì)此反應(yīng)，下列敘述中正確的是[]

A．使用催化劑不能改變反應(yīng)速率

B．使用催化劑能增大反應(yīng)速率或減小反應(yīng)速率

C．降低壓強(qiáng)能增大反應(yīng)速率

D．升高溫度能增大反應(yīng)速率第26頁(yè)/共44頁(yè)1、必修二中我們學(xué)習(xí)了哪些外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響？2、化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k受哪些因素的影響？溫故知新第27頁(yè)/共44頁(yè)一、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快

溫度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減慢第28頁(yè)/共44頁(yè)1、范托夫規(guī)律的內(nèi)容是什么？對(duì)于在溶液中發(fā)生的反應(yīng)，溫度每升高10k,反應(yīng)速率增加到2-4倍。請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材58頁(yè)，討論思考以下問(wèn)題：2、溫度怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)？溫度升高速率常數(shù)增大3、升高相同溫度，對(duì)不同的化學(xué)反應(yīng)影響程度一樣嗎？不一樣交流研討第29頁(yè)/共44頁(yè)阿倫尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式的表達(dá)式為

，(1)對(duì)同一化學(xué)反應(yīng)，Ea相同，當(dāng)Ea＞0時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)

化學(xué)反應(yīng)速率隨之加快；(2)對(duì)不同的化學(xué)反應(yīng)，Ea不同,若反應(yīng)溫度相同,Ea越大，反應(yīng)速率常數(shù)

化學(xué)反應(yīng)速率越慢。k=Ae-Ea/RT增大越小想一想阿倫尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式第30頁(yè)/共44頁(yè)（1）活化能不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的活化能。它是活化分子的平均能量與普通分子的平均能量的差值。反應(yīng)速率的大小與活化能有關(guān)，活化能越小，反應(yīng)速率越快。（2）活化分子反應(yīng)中能量較高，可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子。其具有的能量等于或大于活化能。相關(guān)概念第31頁(yè)/共44頁(yè)與必修二相比，你對(duì)“溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”這一問(wèn)題又有何新的認(rèn)識(shí)？從定量的角度進(jìn)一步了解溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度會(huì)影響反應(yīng)速率常數(shù),從而影響化學(xué)反應(yīng)速率交流討論第32頁(yè)/共44頁(yè)第33頁(yè)/共44頁(yè)二、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快第34頁(yè)/共44頁(yè)請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材61～62頁(yè)，思考以下問(wèn)題：（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響跟其它因素相比程度如何？為什么?（2）從圖2-3-9你能看出催化劑是如何提高化學(xué)反應(yīng)速率的？（3）從乙烯與氧氣的兩個(gè)反應(yīng)中，你發(fā)現(xiàn)催化劑具有什么特點(diǎn)？（4）催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)嗎？交流研討第35頁(yè)/共44頁(yè)（1）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響跟其它因素相比程度如何？為什么？從表2-3-5中的數(shù)據(jù)可以看出催化劑能大幅度的提高化學(xué)反應(yīng)的速率。與其他因素相比，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響更明顯。使用催化劑可以使活化能降低幾萬(wàn)焦耳，而濃度增大幾萬(wàn)倍，溫度升高幾萬(wàn)度，都是不可能的。因此催化劑是加速化學(xué)反應(yīng)速