化學(xué)反應(yīng)的速率課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版（完整版）3

第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)

化學(xué)反應(yīng)的速率與限度

課時(shí)1

化學(xué)反應(yīng)的速率課堂導(dǎo)入在化學(xué)反應(yīng)的研究和實(shí)際應(yīng)用中，人們除了選擇合適的化學(xué)反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)所期待的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化，還要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢和程度，以提高生產(chǎn)效率。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們能夠發(fā)現(xiàn)有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得很快，比如爆炸和燃料燃燒，有的化學(xué)反應(yīng)則進(jìn)行得很慢，比如鐵鍬生銹和牛奶變質(zhì)。我們?nèi)绾文軌蛎枋龇磻?yīng)的快慢？課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的速率若只是定性研究的角度，是否可以通過(guò)反應(yīng)現(xiàn)象的差別來(lái)比較速率？反應(yīng)生成氣體放出氣泡的快慢反應(yīng)生成固體形成沉淀的快慢帶有顏色改變顏色變化的快慢固體參與反應(yīng)固體減少的快慢反應(yīng)熱量變化溫度改變的快慢若是需要進(jìn)行定量分析，應(yīng)當(dāng)怎么描述反應(yīng)速率呢？課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的速率速率這個(gè)詞我們并不陌生，初中物理中有接觸過(guò)，你能根據(jù)物理中速率的定義和定義式推測(cè)出化學(xué)反應(yīng)速率的定義和定義式嗎？速率是衡量物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，即單位時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程。sv=——t定義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行快慢程度的物理量，通常以單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來(lái)表示。

ΔcΔnv=——=——

ΔtVΔt單位：mol/(L·s)mol·L-1·min-1課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的速率注意事項(xiàng)：反應(yīng)速率只有正值，沒(méi)有負(fù)值；反應(yīng)速率指的是一段時(shí)間的平均速率，而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率；固體和純液體的濃度為常數(shù)，Δc=0，因此不用固體或純液體的濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率；在同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率可能不同，但意義是相同的，故描述化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)必須指明具體的物質(zhì)，v(A)便是用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率；對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。為什么化學(xué)反應(yīng)速率之比和化學(xué)計(jì)量數(shù)之比是相等的呢，我們可以通過(guò)實(shí)際例子和相關(guān)理論來(lái)推算。

ΔcΔnv=——=——

ΔtVΔt課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的速率對(duì)于反應(yīng)4NH3+5O2=4NO+6H2O來(lái)說(shuō)，在2L的剛性容器中通入6molNH3和7molO2，經(jīng)過(guò)10s后，NH3的物質(zhì)的量變化了4mol，請(qǐng)計(jì)算v(NH3)、v(O2)、v(NO)，并思考幾種物質(zhì)反應(yīng)速率之間的關(guān)系。起始物質(zhì)的量(mol)：670結(jié)束物質(zhì)的量(mol)：224變化物質(zhì)的量(mol)：454三段式v(NH3)=0.2mol·L-1·s-1v(O2)=0.25mol·L-1·s-1v(NO)=0.2mol·L-1·s-1

ΔcΔnv=——=——

ΔtVΔt根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，反應(yīng)速率之比=系數(shù)之比，若是對(duì)于反應(yīng)aA+bB=cC+dD呢？課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的速率了解化學(xué)反應(yīng)速率的含義之后，應(yīng)當(dāng)如何定量的比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小呢？①“化物質(zhì)”：將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，所得數(shù)值大的速率大。例如：對(duì)于反應(yīng)aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)來(lái)說(shuō)，若v(A)/a>v(B)/b，則證明用A表示反應(yīng)速率的反應(yīng)快于用B表示反應(yīng)速率的反應(yīng)。②“化單位”：若化學(xué)反應(yīng)速率的單位不一致，需轉(zhuǎn)化為同一單位。課堂鞏固反應(yīng)：3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為①v(A)＝0.60mol·L-1·min-1②v(B)＝0.45mol·L-1·min-1③v(C)＝0.15mol·L-1·min-1④v(D)＝0.45mol·L-1·min-1則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是()A.③ B.① C.④ D.②D課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素對(duì)于右圖的幾個(gè)反應(yīng)，你希望它們的速率是快還是慢？如食物變質(zhì)、鋼鐵腐蝕、橡膠老化這些反應(yīng)，會(huì)對(duì)生產(chǎn)生活造成不便，我們希望速率越慢越好，而如工業(yè)煉鋼、合成氨氣這些對(duì)生產(chǎn)生活有益的反應(yīng)，我們自然希望速率越快越好。實(shí)際上，化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控常常是決定化學(xué)實(shí)驗(yàn)成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵，那我們可以從哪些方面影響化學(xué)反應(yīng)速率呢？鋼鐵腐蝕食物變質(zhì)工業(yè)煉鋼合成氨氣課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作：取兩只大小相同的潔凈試管，均加入2mL5%H2O2溶液，然后向其中一只試管中加入幾滴FeCl3溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：沒(méi)有加入FeCl3溶液的試管氣泡產(chǎn)生速率明顯慢于加入FeCl3溶液的試管。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：FeCl3溶液可以催化H2O2溶液的分解，正催化劑能加快反應(yīng)速率。與之相對(duì)，負(fù)催化劑可以減慢反應(yīng)速率。課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作：取兩只大小相同的潔凈試管，均加入2mL5%H2O2溶液，然后加入幾滴FeCl3溶液，一只放在冷水中，一只放在熱水中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：放入熱水中的試管氣泡產(chǎn)生速率明顯快于放入冷水中的試管。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：溫度會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，溫度越高，反應(yīng)速率越快。課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作：取兩只大小相同的潔凈試管，加入等量的大理石碎塊，然后向一只試管中加入2mL0.1mol/L的鹽酸，另一只中加入2mL1mol/L的鹽酸，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入1mol/L鹽酸的試管氣泡產(chǎn)生速率明顯快于加入0.1mol/L鹽酸的試管。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濃度會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，濃度越高，反應(yīng)速率越快。注意事項(xiàng)：固體和純液體的濃度為常數(shù)，改變它們的量不能改變反應(yīng)速率。課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素探究接觸面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作：取兩只大小相同的潔凈試管，分別加入1g的塊狀大理石和粉末狀大理石，然后均加入10mL3mol/L的鹽酸觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入粉末狀大理石的試管氣泡產(chǎn)生速率明顯快于加入塊狀大理石的試管。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：接觸面積會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，接觸面積越大，反應(yīng)速率越快。課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素若是對(duì)于氣體而言，壓強(qiáng)大小會(huì)影響氣體的體積，那么改變壓強(qiáng)會(huì)不會(huì)改變濃度從而影響反應(yīng)速率呢？增大壓強(qiáng)的方法壓縮容器體積反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)速率增大充入氣態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)速率增大充入惰性氣體恒容時(shí)，反應(yīng)物濃度不變反應(yīng)速率不變恒壓時(shí)，反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減小壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率的實(shí)質(zhì)是通過(guò)濃度實(shí)現(xiàn)的，因此改變壓強(qiáng)時(shí)，只有導(dǎo)致參加反應(yīng)的氣體濃度改變的因素，才會(huì)改變反應(yīng)速率。課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素除了上述因素外，等質(zhì)量的鋅塊和鐵塊等金屬與同體積同濃度的酸進(jìn)行反應(yīng)是速率相同嗎，原因是什么？決定化學(xué)反應(yīng)速率快慢的因素還有反應(yīng)物自身的性質(zhì)，這是影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因。除此之外，還有一些其它的因素也能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率，比如攪拌時(shí)反應(yīng)速率會(huì)加快、形成原電池時(shí)反應(yīng)速率加快、選擇合適的溶劑反應(yīng)速率會(huì)加快等。根據(jù)我們所做的實(shí)驗(yàn)探究，你能總結(jié)出科學(xué)研究的一般步驟嗎？例如鋅和稀硫酸反應(yīng)時(shí)通常會(huì)加入少量硫酸銅溶液以加快反應(yīng)速率。課堂學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素科學(xué)研究的一般思路提出問(wèn)題合理假設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論控制變量法：科學(xué)研究中，對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題，常常采用只改變其中的某一個(gè)因素，控制其它因素不變的研究方法，使多因素問(wèn)題變成幾個(gè)單因素的問(wèn)題，分別加以研究，最后再將幾個(gè)單因素問(wèn)題的研究結(jié)果加以綜合。例如化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的探究?jī)?nèi)因反應(yīng)物自身性質(zhì)外因溫度濃度壓強(qiáng)催化劑接觸面積其它課堂學(xué)習(xí)課堂鞏固正誤判斷1.改變壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定改變。4.增加水的量可以使鎂和水的反應(yīng)快于鈉和水的反應(yīng)。2.對(duì)于放熱反應(yīng)，降溫反應(yīng)速率增大。3.鐵和硫酸反應(yīng)時(shí)，為加快反應(yīng)速率應(yīng)使用濃硫酸?！痢痢痢?/p>