2.3.1 化學(xué)反應(yīng)的快慢 課件2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修2

第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)規(guī)律第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的快慢新化學(xué)鍵形成反應(yīng)物生成物舊化學(xué)鍵斷裂反應(yīng)吸收能量反應(yīng)釋放能量釋放能量E2吸收能量E1E1

＜

E2E1

＞E2化學(xué)反應(yīng)既有物質(zhì)變化又有能量變化。復(fù)習(xí)回顧在利用化學(xué)反應(yīng)時(shí)，我們除了關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化外，還應(yīng)關(guān)注那些方面的問題？硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品。早在公元7世紀(jì)人們就開始尋找制取硫酸的方法，但是直到1875年德國化學(xué)家麥塞爾（R.Messel）以鉑為催化劑才使硫酸生產(chǎn)有了較大的發(fā)展。爾后，硫酸工業(yè)生產(chǎn)的每次突破性進(jìn)展都是因?yàn)槭褂昧诵滦?、高效的催化劑而取得的。那么，在硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中，催化劑發(fā)揮了什么作用？在生產(chǎn)過程中，二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫需要氧氣，但即使氧氣再過量，二氧化硫也不能全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫，這是為什么？反應(yīng)快慢問題反應(yīng)程度問題聯(lián)想質(zhì)疑反應(yīng)很快反應(yīng)較慢反應(yīng)很慢認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的快慢①冒氣泡快慢②顏色變化快慢③固體物質(zhì)的減少快慢④出現(xiàn)渾濁的快慢⑤溫度變化等那么如何定量地描述化學(xué)反應(yīng)的快慢呢？定性描述不同化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢差別很大，在科學(xué)研究中，如何描述一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的快慢？交流研討一、化學(xué)反應(yīng)速率1.

定義：用單位時(shí)間內(nèi)某反應(yīng)物濃度的減少量（絕對值）或生成物濃度的增加量來表示?！枋龌瘜W(xué)反應(yīng)快慢的物理量對于一體積固定的容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)：aA+bB===cC+dD知識梳理mol·L-1·s-1

或mol·L-1·min-1|△n(A)|

V△t=|△c(A)|△tv(A)=3.單位2.計(jì)算公式△c(D)△tv(D)=△n(D)V△t=在2L的密閉容器中，加入1molN2和3molH2，發(fā)生N2+3H2?

2NH3

，在2s末時(shí)，測得容器中含有0.4mol的NH3，求用氮?dú)獗硎镜脑摲磻?yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。起始濃度(mol/L)2s末濃度(mol/L)

變化濃度(mol/L)

“三段法”解題思路0.51.500.20.20.30.10.41.2△c(N2)△tv(N2)=△n(N2)V△t==0.05mol·L-1·s-1反應(yīng)速率的簡單計(jì)算方法引導(dǎo)N2+3H2?

2NH3

反應(yīng)4NH3+5O2=====

4NO+6H2O在5L的密閉容器中反應(yīng)30s后，NO增加了0.3mol。1.用NO的濃度變化表示反應(yīng)的反應(yīng)速率為多少？2.用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少？v(NO)=0.002mol·L-1·s-1v(O2)=0.0025mol·L-1·s-13.各物質(zhì)的速率之比與方程式系數(shù)之比有何關(guān)系？各物質(zhì)的速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比思考討論高溫催化劑(3)指的是平均反應(yīng)速率，不是瞬時(shí)反應(yīng)速率。(1)同一個(gè)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值不一定相同，但意義相同。(4)化學(xué)反應(yīng)速率表示的是氣體或溶液中溶質(zhì)的反應(yīng)速率，固體和純液體的濃度是常數(shù)，所以不用來表示化學(xué)反應(yīng)速率。(2)同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)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。歸納小結(jié)對于反應(yīng)4NH3+5O2=====4NO+6H2O，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(單位皆為mol·L—1·min—1)表示，則下列式子中，正確的是（）DA．4v(NH3)=5v(O2)B．5v(O2)=6v(H2O)C．2v(NH3)=3v(H2O)D．4v(O2)=5v(NO)遷移應(yīng)用高溫催化劑情景二：在用煤炭或者木柴生火時(shí)，我們通常用鼓風(fēng)機(jī)或扇子扇火使?fàn)t火更旺，而且如果向爐膛內(nèi)加入少量的碎煤或碎木屑同樣會使?fàn)t火更旺。請解釋為什么會有上述現(xiàn)象發(fā)生？情景一：食品添加劑是為改善食品色、香、味等品質(zhì)，以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的人工合成的物質(zhì)或者天然物質(zhì)。例如油脂抗氧化劑就是一種常見的食品添加劑。請分析油脂抗氧化劑的作用是什么？情景思考生活中常見的化學(xué)反應(yīng)，有的進(jìn)行的很快，幾乎瞬間即可完成，還有一些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的極其緩慢。是什么原因造成化學(xué)反應(yīng)速率的千差萬別呢？影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素有哪些？如何控制化學(xué)反應(yīng)速率快慢，使其為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)？1.Na、Mg分別與水反應(yīng)時(shí)，鈉與水反應(yīng)更為劇烈；2.帶火星的木條能在純氧中復(fù)燃；3.新鮮水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；5.木材劈得小一些燒得更快。4.實(shí)驗(yàn)室用H2O2制氧氣時(shí)，使用二氧化錳作催化劑反應(yīng)更快；通過以下示例分析是哪些因素影響了化學(xué)反應(yīng)速率？物質(zhì)本身性質(zhì)濃度溫度催化劑接觸面積交流研討探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)用品探究哪些因素能影響化學(xué)反應(yīng)速率表面積大致相同的鎂條、鐵片，塊狀碳酸鈣、碳酸鈣粉末，二氧化錳粉末，鹽酸（0.5mol·L—1，3mol·L—1），H2O2溶液（3%）；試管，藥匙，鑷子，膠頭滴管，酒精燈，試管夾，火柴。活動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)1.選擇化學(xué)反應(yīng)2.確定待研究的影響因素3.設(shè)計(jì)改變影響因素的操作4.確定觀測反應(yīng)快慢的指標(biāo)參考課本P58方法導(dǎo)引變量控制方法“探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素”屬于探究反應(yīng)規(guī)律類型的任務(wù)。設(shè)計(jì)此類任務(wù)實(shí)驗(yàn)方案的關(guān)鍵是變量控制，可按以下步驟進(jìn)行思考。1.確定研究對象，如選定符合實(shí)驗(yàn)要求的化學(xué)反應(yīng)。2.確定自變量和因變量。在本實(shí)驗(yàn)中，自變量為濃度、溫度、接觸面積、催化劑等外界條件，因變量為化學(xué)反應(yīng)速率。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作，改變單一自變量。在此過程中，要明確通過實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)控制哪個(gè)自變量改變、哪些自變量不變。4.確定因變量的觀測指標(biāo)。在本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)確定通過觀察哪些現(xiàn)象來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。方法引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵片上產(chǎn)生氣泡速率較慢，鎂片上產(chǎn)生氣泡速率較快①物質(zhì)之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)速率的快慢是由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定的②其他條件相同時(shí)，金屬越活潑，與酸反應(yīng)的速率越快0.5mol·L-1鹽酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率較慢，3mol·L-1鹽酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率較快其他條件相同時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論加熱的試管中產(chǎn)生氣泡的速率較快，不加熱的試管中產(chǎn)生氣泡的速率較慢其他條件相同時(shí)，體系的溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快不加MnO2粉末的試管內(nèi)無明顯變化，加MnO2粉末的試管內(nèi)有大量氣體產(chǎn)生MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑，可明顯加快化學(xué)反應(yīng)速率加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的速率較快，加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的速率較慢其他條件相同時(shí)，固體反應(yīng)物表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快（2）影響反應(yīng)速率的外界因素：②溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率增大。（1）決定因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)。4.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素外因內(nèi)因適合所有反應(yīng)，不論反應(yīng)吸熱還是放熱，升高溫度，反應(yīng)速率都加快。①濃度：其他條件不變時(shí)，增大濃度，反應(yīng)速率增大。對于固體或純液體反應(yīng)物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變其量的多少，并不影響其濃度，其化學(xué)反應(yīng)速率不會改變。知識梳理③催化劑：其他條件不變時(shí)，加入催化劑能加快反應(yīng)速率。④接觸面積：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的接觸面積可以增大反應(yīng)速率。固體反應(yīng)物顆粒越小，表面積越大壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響壓強(qiáng)變化與體積有什么關(guān)系?氣體一定量的氣體，體積變小，壓強(qiáng)變大思考交流：①壓強(qiáng)變化是通過改變體積實(shí)現(xiàn)的，體積改變引起濃度改變，從而引起速率變化。②壓強(qiáng)只對有氣體參與的反應(yīng)速率有影響。因?yàn)閴簭?qiáng)對固體、液體的體積影響很小，對其濃度幾乎無影響。⑤壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大。⑥其他因素：溶劑、光波、電磁波、超聲波等。調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率延緩反應(yīng)速率鋼鐵冶煉、泄漏到大海的石油的分解鋼鐵腐蝕、延緩塑料和橡膠制品的老化研究學(xué)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的意義是什么？有益的反應(yīng)有害的反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)的快慢化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素濃度溫度催化劑接觸面積壓強(qiáng)其他因素課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測1.在下列過程中，需要加快化學(xué)反應(yīng)速率的是(

)A．鋼鐵腐蝕B．食物腐爛

C．工業(yè)煉鋼 D．塑料老化2.下列哪些是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素(

)A.壓強(qiáng) B.溫度C.催化劑 D.反應(yīng)物的性質(zhì)CD3.反應(yīng)2SO2＋O2=====2SO3經(jīng)過一段時(shí)間后，SO3的濃度增加了0.4mol·L－1，在這段時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol·(L·s)－1，則這段時(shí)間為(

)A．0.1sB．2.5sC．5s D．10s催化劑Δ4.當(dāng)溫度不變時(shí)，恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng)2A===B，若反應(yīng)物的濃度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20秒，那么由0.06mol·L－1降到0.036mol·L－1，所需反應(yīng)的時(shí)間為(

)A．等于10秒 B．等于12秒C．大于12秒 D．小于12秒CC5.用鋅粒與過量稀硫酸反應(yīng)制氫氣，欲增大反應(yīng)速率而不改變產(chǎn)生氫氣的量，下列措施不可行的是(

)A.升高溫度

B.滴加少量濃硫酸C.滴加少量濃硝酸溶液

D.改用等質(zhì)量的鋅粉C6.反應(yīng)A(g)＋B(s)===C(g)

ΔH<0，在其他條件不變時(shí)，改變其中一個(gè)條件，則生成C的速率(填“加快”、“減慢”或“不變