化學(xué)反應(yīng)速率高級教師

第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月目的：1、掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及簡單計算。2、理解化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)之間的關(guān)系。3、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。4、用碰撞理論理解外界條件對反應(yīng)速率的影響。

第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容：一、化學(xué)反應(yīng)速率的概念?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的。通常用單位時間（每秒、每分、每小時等）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成濃度的增加來表示。二、化學(xué)反應(yīng)速率的計算。第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月1、公式：V=濃度的變化用Δc表示，時間的變化用Δt表示。2、單位：第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月3、注意：（1）化學(xué)反應(yīng)速率實際指的是一段時間內(nèi)的平均速率，不是瞬時速率。（2）比較速率的大小要以單位一致為前提。如相同的反應(yīng)2SO2+O22SO3，不同的條件下測得反應(yīng)速率不同，比如：A條件下測得VSO2=1mol·l-1·S-1，而B條件下測得VSO2=60mol·l-1·h-1，我們不能判斷VB比VA快。（3）固體或純液體（注意不是溶液）的濃度可視為不變的常數(shù)，一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。注意純液體（如無水乙醇）與溶液（如乙醇水溶液）不同。第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，可能相同，也可能不同。但各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，等于各相應(yīng)物質(zhì)的濃度的變化量之比，等于各相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比。第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月講解：對于反應(yīng)N2+3H22NH3來說若用N2表示該反應(yīng)的速率為VN2=0.1mol/l·min，則用H2表示的反應(yīng)速率VH2=0.3mol/l·min，若用NH3來表示則VNH3=0.2mol/l·min。（5）求反應(yīng)速率的途徑一般有兩條：一是根據(jù)反應(yīng)速率的定義求；二是根據(jù)速率之比=濃度的變化量之比=物質(zhì)的量的變化量之比=化學(xué)計量數(shù)之比。第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)1：反應(yīng)：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，在10l容閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，則此反應(yīng)的平均速率V(×)(反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示為：AVNH3=0.010mol/l·sBVO2=0.001mol/l·sCVNO=0.001mol/l·sDVH2O=0.045mol/l·s第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月分析：此題首先應(yīng)根據(jù)反應(yīng)速率的定義示出VH2O，再根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比求出VNH3、VO2和VNO，并逐一與題目所給選項比較，選出正確答案。依題意D錯誤第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月故V(NH3)<V(H2O)即V(NH3)<0.0015mol/(l·s)A錯誤B錯誤C正確答案為C第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)2：反應(yīng)2R(g)+5Q(g)4X(g)+2Y(g)在2l的密閉容器中進(jìn)行，20S后，R減少了0.04mol，則平均每分鐘濃度變化正確的是（）AR:0.08mol·l-1BQ:0.05mol·l-1CX:0.12mol·l-1DY:0.06mol·l-1第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月分析：20S內(nèi)R的濃度變化為0.02mol·l-1，∴每分鐘R的濃度變化為0.06mol·l-1，∴A錯誤。據(jù)各物質(zhì)的濃度的變化量之比=化學(xué)方程式的計量數(shù)之比，得出Q的濃度變化=×0.06=0.024mol·l-1，∴B錯誤，同理X的濃度變化為0.12mol·l-1，Y的濃度的變化量應(yīng)為0.06mol·l-1，∴C、D正確。第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)3：把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于容積為2l的容器中，使其發(fā)生如下反應(yīng)：3X(g)+Y(g)11Z(g)+2W(g)，5min末生成0.2molW，若測知以Z濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·l-1·min-1則n的值為（）A4

B3C2

D1分析：由于n為生成物Z的系數(shù)，我們可以根據(jù)，化學(xué)計量數(shù)之比=濃度的變化量之比=反應(yīng)速率之比，找出Z與W的關(guān)系，從而解出n。第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月解法一：根據(jù)5min末生成了0.2molW，求出VW=0.02mol·l-1·min-1n=1答案：D解法二：根據(jù)VZ=∴Z的濃度變化Δ

CZ=VZ·t=0.01×5=0.05mol·l-1

Δnz=0.05×2=0.1mol∴n=2答案D第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)4：反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在不同情況下測得反應(yīng)速率，其中反應(yīng)速率最快的是（）AVD=0.4mol/(L·S)BVC=0.5mol/(L·S)CVB=0.6mol/(L·S)DVA=0.15mol/(L·S)第15頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月分析：比較同一化學(xué)反應(yīng)在不同情況下反應(yīng)速率的快慢，應(yīng)選用同種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)，然后利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，求出不同情況下，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率。再進(jìn)行比較。第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月解此題的關(guān)鍵是把不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率然后進(jìn)行比較。若選用V(A)作標(biāo)準(zhǔn)：AVA=VD=0.2mol/(L·S)BVA=VC=0.25mol/(L·S)CVA=VB=0.2mol/(L·S)比較四個選項的VA的值，可選B。第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)5：某溫度時，圖中曲線x、y、z是在2L容器中x、y、z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量R有時間的變化曲線。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。反應(yīng)開始到2min，z的平均反應(yīng)速率為______。第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月分析：由圖可知，反應(yīng)開始前只有x和y，均為1.0mol，反應(yīng)開始后，x和y均減少，z增加。顯然x和y為反應(yīng)物，z為生成物。其反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為ax+by=cz圖中，反應(yīng)2min時x、y、z的物質(zhì)的量分別為0.7mol、0.9mol、0.2mol于是可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量的改變之比等于化學(xué)議程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比的規(guī)律，求出各化學(xué)計量數(shù)。第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月a:b:c=(1.0-0.7):(1.0-0.9):(0.2-0)=3:1:2，因此，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3x+y=2z，z的平均反應(yīng)速率可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義示出第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（一）內(nèi)因：——主要因素由于參加反應(yīng)的不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)的歷程不同，即不同物質(zhì)性質(zhì)不同。所以不同的物質(zhì)進(jìn)行的反應(yīng)速率不同。例：把下列金屬分別投入0.1mol/l硫酸中，能發(fā)生反應(yīng)但反應(yīng)最緩慢的是（）AFeBAlCMgDCuA第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）外因：對于同一化學(xué)反應(yīng)，外界條件不同反應(yīng)速率不同。其中重要的外界條件為濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等。1、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。（1）規(guī)律：其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率，減少反應(yīng)物的濃度，可以減少化學(xué)反應(yīng)速率。第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）原因：化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程，也就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂，生成物分子化學(xué)鍵形成的過程。舊鍵的斷裂和新鍵的形成都是通過反應(yīng)物分子（或離子的相互碰撞來實現(xiàn)的。而反應(yīng)物的分子的每次碰撞不一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，我們把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞，能夠發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子。第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月在其他條件不變時，對某一反應(yīng)來說，活化分子在反應(yīng)物分子中占的百分?jǐn)?shù)是一定的，因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比。也就是和反應(yīng)物的濃度成正比。當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時，單位體積內(nèi)分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應(yīng)增加，反應(yīng)速率必然增大。第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）注意：（i）此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)，對于純液體或固體反應(yīng)物一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大，固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。（ii）化學(xué)反應(yīng)或是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物濃度的改變，其正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率的變化也符合上述的規(guī)律。第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月2、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（1）規(guī)律：對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。（2）原因：壓強(qiáng)的變化是通過濃度的變化來實現(xiàn)的。對于氣體來說，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，就是增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物的物質(zhì)的量，即增大反應(yīng)物濃度，因而可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）注意：（a）若參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體或液體（溶液），由于壓強(qiáng)的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變。（b）對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都減小。第27頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（c）注意“真”變和“假”變。若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。如：2SO2+O22SO3恒壓時充入He。由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變，體積V變大，∴濃度降低相當(dāng)于“減壓”，反應(yīng)速率降低，恒容時充入He，由于反應(yīng)物生成物濃度不變體系壓強(qiáng)不變相當(dāng)于“假”變。第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月3、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（1）規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，升高溫度，可以增大反應(yīng)速率，降低溫度可以減慢反應(yīng)速率，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率是原來的2-4倍。（2）原因：在濃度一定時，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)。這樣單位時間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率也會相應(yīng)地加快。第29頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）注意：（a）溫度對反應(yīng)速率影響的經(jīng)驗公式例1：在10℃時某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol·l-1·S-1，若溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增加到原來的2倍，為了把該反應(yīng)速率提高到1.6mol·l-1·S-1則該反應(yīng)需在什么溫度下進(jìn)行()A30℃B40℃C50℃D60℃C第30頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：當(dāng)A、B兩種氣體物質(zhì)的濃度比相同時，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A+2B=3C，10℃時測得反應(yīng)速率VB=0.2mol·l-1·S-1，50℃時測得反應(yīng)速率VA=25.6mol·l-1·S-1若溫度每升高10℃，該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大到原來的幾倍，則n約為（）A3B3.5C4

D4.5C第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月分析：解此題的關(guān)鍵是把不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后代經(jīng)驗公式。n=4第32頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月（b）溫度對反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)都適用。（c）反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。第33頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月4、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（1）規(guī)律：催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。能加快化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫做正催化劑，能夠減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫做負(fù)催化劑，在實際中如不特意說明，凡說催化劑都是指正催化劑。（2）原因：在其他條件不變時，使用催化劑，能夠降低反應(yīng)所