《化學(xué)反應(yīng)的速率》課件1(魯科版選修4).ppt

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1、第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率,舉出幾例你在生活中所遇到的與化學(xué)反應(yīng)快慢有關(guān)的事例。,溶洞的形成需要幾百年甚至上千年,有些反應(yīng)可以瞬間完成，例如酸堿中和反應(yīng)、炸彈爆炸 有些反應(yīng)進(jìn)行得很慢，例如牛奶變質(zhì)、鐵橋生銹等,一、化學(xué)反應(yīng)速率,1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義：,化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。它與兩個因素有關(guān)：一個是反應(yīng)的時間；另一個是反應(yīng)物或生成物的濃度。反應(yīng)物濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷減小，生成物濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而增大。,2、化學(xué)反應(yīng)速率的表示：,化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間（如每秒，每分，每小時）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示。,某一物質(zhì)的

2、化學(xué)反應(yīng)速率的計算式為： v = 試根據(jù)以上計算式推出v的單位是什么？,c, t,例題：反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO 的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少？,問題1：若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少？,問題2：v(NO)=0.002mol/Ls 與v(O2)=0.0025mol/Ls是否表示此反應(yīng)的同一種速率？數(shù)值上有何規(guī)律？,v(NO)=0.002mol/Ls,v(O2)=0.0025mol/Ls,問題3：小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率表示時的注意點、規(guī)律。,注意：1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物

3、質(zhì)來表示反應(yīng)速率時，其數(shù)值是可以不同的，但是這些數(shù)值都表示同一個反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示必須用下標(biāo)說明用哪種物質(zhì)來做標(biāo)準(zhǔn)。,2、用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率時，其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比。,3、一般來說，化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行可不斷變化。因此某一時間段內(nèi)的反應(yīng)速率實際是指這一時間段內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時速率。v0,,,練習(xí)：反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為： (1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls 則

4、該反應(yīng)速率的快慢順序為。,(1)(4)(2)=(3),所以比較反應(yīng)速率大小時，不僅要看反應(yīng)速率數(shù)值本身的大小，還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的大小來說明。,,練習(xí)：在25時，向100mL含HCl 14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則： (1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為 ； (2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為 ； (3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率 較快，其原因可能 。,0.25mol/(Ls),0.2

5、5mol/(Ls),前2s,前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大,,3、某溫度時，在2L容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析該反應(yīng)的化學(xué)方程式：,反應(yīng)開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率：,時間（min),物質(zhì)的量（mol）,,,1.0,1,0.8,0,0.4,0.6,0.2,2,3,練習(xí)： 1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol，在前10sA 的平均反應(yīng)速率為0.12mol/Ls，則10s時，容器中B的物質(zhì)的量為 。,2、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣，3mol

6、氫氣，3min后測得容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時壓強(qiáng)的0.9倍，在此時間內(nèi)用氫氣的變化來表示反應(yīng)速率為 。,3.2mol,0.1mol/(Lmin ),B,A,C,第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 （第2課時） 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,知識回顧及知識準(zhǔn)備：,能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞。,能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫作活化分子。,活化分子所多出普通分子的那部分能量E1。,活化能越低，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率就會越快。,反應(yīng)速率理論本質(zhì),分子 運動,,相互 碰撞,分子具有 足夠能量,,活化分子,有合適的取向,,化學(xué)反應(yīng),碰撞理論,n活=n總活%,如果分子間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：

7、 1、反應(yīng)物分子必須相互碰撞； 2、分子必須具有一定的能量 3、活化分子碰撞時，必須有合適的取向,一、影響反應(yīng)速率的因素,（2）外因：,（1）內(nèi)因（主要因素） ：,反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵斷裂、生成物分子中的化學(xué)鍵形成過程 舊鍵斷裂，新鍵生成,參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：,濃度：壓強(qiáng)：溫度：催化劑： 其他因素：光、顆粒大小、溶劑等。,一、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 第1組 實驗?zāi)康奶骄繚舛鹊牟煌瑢瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響 實驗原理2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+MnSO4+10CO2 +8H2O 實驗用品試管、膠頭滴管、0.01mol/L的KMnO4

8、 溶液、 0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、 實驗步驟1.取兩支試管向其中各加入2mL 0.01mol/L的KMnO4 溶液； 2.向其中一支試管加入2mL 0.1mol/LH2C2O4溶液， 向另一 支試管中加入2mL 0.2mol/LH2C2O4溶液； 3.觀察兩支試管中的實驗現(xiàn)象。,,三、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 第2組 實驗?zāi)康奶骄繙囟鹊牟煌瑢瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響 實驗原理Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S +H2O 實驗用品試管、膠頭滴管、0.2mol/L的H2SO4 溶液、 0.1mol

9、/LNa2S2O3溶液 實驗步驟1.取兩支試管各加入2mL0.2mol/L的H2SO4 ；另取 兩支試管各加入2mL0.1mol/LNa2S2O3； 2.將四支試管分成兩組（各有一支盛有H2SO4 和 Na2S2O3的試管），將其中一組浸入到熱水中， 將另一組試管浸入到冷水中； 3.經(jīng)過一段時間后，分別混合并攪拌，觀察現(xiàn)象。,,四、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 第3組 實驗?zāi)康奶骄看呋瘎瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響 實驗原理 2H2O2 ==== 2H2O+O2 實驗用品錐形瓶、量筒、漏斗、藥匙， （ 10的H2O2 、MnO2、帶余燼木條）

10、 實驗步驟1.在錐形瓶中加入10ml H2O2 ，塞緊瓶塞，從短導(dǎo)管 插入帶余燼木條，觀察現(xiàn)象 ； 2.經(jīng)漏斗向錐形瓶加入少量MnO2 ，觀察現(xiàn)象； 3.觀察兩支試管中的實驗現(xiàn)象。,MnO2,四、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 第4組 實驗?zāi)康奶骄看呋瘎瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響 實驗原理 2H2O2 ==== 2H2O+O2 實驗用品試管、膠頭滴管、漏斗、藥匙， （ 5的H2O2 、0.1mol/LFeCl3溶液、 0.1mol/LCuSO4溶液） 實驗步驟1.在兩支試管中分別加入2ml H2O2 ； 2.再向兩支試管中分別加入1mlFeCl3溶液，1ml

11、CuSO4溶液； 3.觀察比較兩支試管中的實驗現(xiàn)象。,催化劑,結(jié)論：其它條件不變時，增加反應(yīng)物的 濃度，反應(yīng)速率加快；反之，降 低反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。,加入試劑,,,,,,,,,濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,0.1mol/LH2C2O4,0.2mol/LH2C2O4,用碰撞理論如何分析？,,,結(jié)論：其它條件不變，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減慢。,用碰撞理論如何分析？,,,結(jié)論：其它條件不變時，選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢愿淖兎磻?yīng)速率；正催化劑使反應(yīng)速率加快，負(fù)催化劑使反應(yīng)速率減慢。,加入試劑,,,,,,,,,實驗快慢,,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,10H

12、2O2,10H2O2,用碰撞理論如何分析？,不加MnO2,加MnO2,,結(jié)論：其它條件不變時，不同反應(yīng)對催化劑有不同的選擇性；選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦歉淖兎磻?yīng)速率的有效方法之一。,加入試劑,,,,,,,,,實驗快慢,,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,5H2O2,5H2O2,聯(lián)系實際，試舉一些具體例子？,加0.1mol/LFeCl3,加0.1mol/LCuSO4,,,濃度對反應(yīng)速率的影響,本質(zhì)原因,濃度增大,單位體積內(nèi)n總,T不變，活%不變,有效碰撞,反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的頻率增加，反應(yīng)速率增大。,結(jié)論：其它條件不變時，增加反應(yīng)物的 濃度，反應(yīng)速率加快；反之，降

13、 低反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。,,注意 對于純固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)，因而其物質(zhì)的量改變時不影響化學(xué)反應(yīng)速率。,請試根據(jù)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響推出壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況,二、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響,,增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快。,,壓強(qiáng)增大, 體積減小 其他條件不變,V,壓強(qiáng)對于反應(yīng)速率的影響是通過對濃度的影響實現(xiàn)的 P增大C成比例增大，P減小C成比例減小,壓強(qiáng)只對于有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響（緊扣對C的影響）,發(fā)散思考：壓強(qiáng)對于任意化學(xué)反應(yīng)的速率都有影響嗎？,結(jié)論：其它條件不變時，有氣體參加的反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。,注

14、意： 1、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響適用于有氣體參加的反應(yīng)。 2、由于固體、液體粒子間的空隙很小，增大壓強(qiáng)幾乎不能改變它們的濃度，因此對只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對于反應(yīng)速率的影響可以忽略不計。,反應(yīng)速率無變化！,例題1,,三、溫度對反應(yīng)速率的影響,本質(zhì)原因,升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得活化分子百分?jǐn)?shù)提高，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反應(yīng)速率增大。,一般說來，溫度每升高10，速率增加2-4倍。,T,普通分子變?yōu)榛罨肿?活%, n活,V,V倍數(shù)值（t2-t1)/10 = 變化后的反應(yīng)速率,,注意 溫度對反應(yīng)速率的影響適用于各種狀態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)。,提醒

15、： 溫度對任何反應(yīng)的反應(yīng)速率皆有影響，但對于吸熱或放熱反應(yīng)影響的程度不同。,,正催化劑,降低反應(yīng)的活化能,V,催化劑,改變反應(yīng)的途徑,活% n總不變,鉆隧道,提醒： 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)平衡所需時間。 沒特別指明一般指正催化劑 催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對不發(fā)生的反應(yīng)無作用 催化劑一定的具有選擇性,解釋： “對可逆反應(yīng)而言，催化劑既能催化正反應(yīng)又能催化逆反應(yīng)” 試?yán)萌鐖D原理加以解釋？,決定因素：參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì) 影響因素：當(dāng)其它條件不變時 1.濃度的影響：增加反應(yīng)物的濃度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。 2

16、.壓強(qiáng)的影響：（僅適用于有氣體參加的反應(yīng)）增加體系的壓強(qiáng)，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低體系的壓強(qiáng)，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率 3.溫度的影響：升高體系的溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低體系的溫度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。 4.催化劑：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)平衡所需時間。 沒特別指明一般指正催化劑,本節(jié)課小結(jié),,小結(jié)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,增加,增加,增加,加快,增加,增加,增加,加快,不變,增加,增加,加快,,不變,增加,增加,加快,,不變,不變,增大,增大,,決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是 A反應(yīng)物的濃度 B反應(yīng)溫度 C使用催化劑 D反應(yīng)物的

17、性質(zhì),請同學(xué)們注意，化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素在于化學(xué)物質(zhì)本身！,D反應(yīng)物的性質(zhì),例題2,練習(xí)1.用3克塊狀大理石與30毫升3mol/L鹽酸反應(yīng) 制取CO2氣體，若要增大反應(yīng)速率，可采取 的措施是再加入30毫升3mol/L鹽酸 改用 30毫升6mol/L鹽酸 改用3克粉末狀大理石 適當(dāng)升高溫度（ ） A B C D ,B,,練習(xí)2.下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中，解釋圖象的成因。（縱坐標(biāo)為H2的生成速率）,,由圖象可知氫氣的生成速率隨時間先由慢到快，然后又由快到慢。反應(yīng)體系中硫酸所提供的氫離子濃度是由大到小，若氫氣的生成速率由其決定速率的變化趨勢也應(yīng)由快到

18、慢，反應(yīng)前半程的原因只能是溫度所致，鋅與硫酸反應(yīng)時放熱，體系溫度逐漸升高，溫度對反應(yīng)速率的影響占主導(dǎo)地位，一定時間后，硫酸的濃度下降占據(jù)主導(dǎo)地位，因而氫氣的生成速率隨時間先由慢到快，然后又由快到慢。,練習(xí)3.下列有關(guān)說法正確的是( ) A.增大反應(yīng)物濃度,可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使有效碰撞次數(shù)增大 B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的體積),可增加活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使化學(xué)反應(yīng)速率增大 C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù),C,,練習(xí)4.反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是( ) A.增加C的量 B.將容器的體積縮小一半 C.保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大 D.保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積變大 引自,AC,