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1、高中化学必修第二册第第2节节 化学反应的速率与限度化学反应的速率与限度第第六六章章化学反应与能量化学反应与能量（1 1）化学反应速率）化学反应速率）化学反应速率）化学反应速率学习目标1、了解化学反应速率的概念和表示方法。2、能够进行化学反应速率的简单计算。3、理解影响化学反应速率的因素及规律。新课导入很快较快较慢很慢【思考与讨论】【思考与讨论】你了解右图涉你了解右图涉及的化学反应进及的化学反应进行的快慢吗？反行的快慢吗？反应的快慢程度与应的快慢程度与我们有什么关系我们有什么关系？化学反应的快慢是化学反应的快慢是相对的相对的！新课导入【思考与讨论】【思考与讨论】不同的化学反应进行的快慢千差万别，
2、快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量定量地描述一个反应的快慢。什么是定性？什么是定量？什么是定性？什么是定量？课本课本P43 第一段第一段新课导入在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？例如：例如：我们学过物理都知道：(1)光的传播速度是很快的；(2)光在空气中的传播速度3108m/s。定性描述定量描述那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？v st化学反应速率【思考与讨论】【思考与讨论】（速度）一.化学反应速率一一.化学反应速率化学反应速率1.1.定义定义：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的
3、增加量。：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。2.2.本质：本质：用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。3.3.计算式计算式:4.常用单位：常用单位：mol/(Ls)，mol/(Lmin)等。等。5.5.注意事项：注意事项：标量，只有数值标量，只有数值（正值）（正值）而没有方向而没有方向 有有瞬时反应速率瞬时反应速率和和平均反应速率平均反应速率，只适用于只适用于气体或溶液气体或溶液。用不同物质表示的化学反应速率，其数值不用不同物质表示的化学反应速率，其数值不 一定相同，但其表示意义相同一定相同，但其表示意义相同一一.化学反应速率化学反应速
4、率试一试：试一试：例1：在某一化学反应里，反应物A的浓度在10 s内从4.0 mol/L变成1.0 mol/L。在这10 s内A的化学反应速率为多少？v(A)c(A)t=3.0 mol/L10 s0.3 mol/(L s)例例2：某反应中生成物B的浓度在5min内由2.0mol/L变成了6.0mol/L，求该反应物这段时间内的平均反应速率。v(B)c(B)t=4.0 mol/L5min0.8 mol/(L min)一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平均速率一一.化学反应速率化学反应速率 在1L的容器中发生N2+3H2 =2NH3的反应，在20s内指出该反应中H2、N2、NH3的物质量变化
5、，浓度变化，及计算各物质的反应速率大小？时间N2H2NH3t=0 s2 mol/L6 mol/L0 mol/Lt=20 s2 mol/LV（B）1 mol/L3 mol/L0.05 mol/(Ls)0.15 mol/(Ls)0.10 mol/(Ls)问题问题1 1：此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？数值上有何规律？一一.化学反应速率化学反应速率6.6.化学反应速率的规律化学反应速率的规律:同一反应，同一反应，用用不同物质反应速率不同物质反应速率来表示来表示，但但指明指明是用是用哪种物质哪种物质来表示。来表示。用不同物
6、质反应速率表示，用不同物质反应速率表示，速率比速率比=系数比系数比。例如：在反应例如：在反应aA+bB=cC+dD中，中，v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d化学反应速率之比物质的量浓度变化之比物质的量变化之比化学反应速率之比物质的量浓度变化之比物质的量变化之比化学计量数之比化学计量数之比一一.化学反应速率化学反应速率练习：根据下图填空：（）2min内A、B、C三者的反应速率是多少？3A+2B=3Cv(B)mol/(Lmin)v(A)mol/(Lmin)v(C)mol/(Lmin)（）该反应的化学方程式是 。一一.化学反应速率化学反应速率7.7.反应速率大小比较的两种方法反应
7、速率大小比较的两种方法(1)(1)归一法归一法：换成同一参照物换成同一参照物(2)(2)比值法比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。比较化学反应速率与化学计量数的比值。则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为:练习：反应练习：反应 A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：在四种不同条件下的反应速率为：(1)(A)=0.3mol/(Ls)(2)(B)=0.6mol/(Ls)(3)(C)=0.4mol/(Ls)(4)(D)=0.45mol/(Ls)(1)(4)(2)=(3)一一.化学反应速率化学反应速率8.8.“三段法三段法”计算化学反应速率：计算化学反应速率：mA(g)
8、nB(g)pC(g)qD(g)起始浓度/(molL1)a b 0 0转化浓度/(molL1)mx nx px qx终态浓度/(molL1)amx bnx px qx=(1)(1)写化学方程式；写化学方程式；(2)(2)标出各物质的起始量、变化量、某时刻量；标出各物质的起始量、变化量、某时刻量；(3)(3)列方程式计算。列方程式计算。基本步骤基本步骤:变化量之比等于化学变化量之比等于化学计量数之比计量数之比（V V相同）相同）一一.化学反应速率化学反应速率mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始浓度/(molL1)a b 0 0转化浓度/(molL1)mx nx px qx终态浓度/(mol
9、L1)amx bnx px qx速率计算转化率计算=一一.化学反应速率化学反应速率练习：在一密闭容器中装有N2和H2，反应开始时，N2的浓度为2mol/L；H2的浓度为5mol/L；反应开始2min时，测得容器中N2的浓度为1.8mol/L，求这2min内N2、H2、NH3的平均速率各是多少？起始浓度（mol/L）：2 5 02min后浓度(mol/L):1.8变化浓度(mol/L):0.2 0.6 0.4N2 +3 H2 2NH3高温高压催化剂4.4 0.4解：V(N2)=0.2mol/L 2min=0.1 mol/(Lmin)同理：V(H2)=0.3mol/(Lmin)V(NH3)=0.2
10、 mol/(Lmin)一一.化学反应速率化学反应速率思考与讨论思考与讨论对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？钢铁腐蚀钢铁腐蚀 食物腐坏食物腐坏 炼钢炼钢 合成氨合成氨调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。有哪些因素能够影响化学反应速率呢？有哪些因素能够影响化学反应速率呢？二.化学反应速率的影响因素二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素2.外因外因1.内因内因 参加反应的物质本身的性质【答案】C 金属的活泼性不同练习：在相同条件下,
11、等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时,速率最快的是？A.镁 B.铝 C.钠 D.铁温度、催化剂、浓度、接触面积、压强压强压强压强等适用于气体参与的反应二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素【实验】【实验】（1 1）反应温度的影响）反应温度的影响实验操作 现象 结论产生气泡速率最慢产生气泡速率较快产生气泡速率最快其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素【实验】【实验】（2 2）
12、反应物浓度的影响）反应物浓度的影响实验操作 现象0.1mol/L盐酸1mol/L盐酸结论产生气泡较慢慢产生气泡较快快其它条件不变时，升高浓度，化学反应速率增大；降低浓度，化学反应速率减小 二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素【实验】【实验】（3 3）固体反应表面积的影响）固体反应表面积的影响实验操作 现象结论 铁粉 铁丝产生气泡较慢慢产生气泡较快快其它条件不变时，固体反应物表面积越大，化学反应速率增大 固体反应物表面积越小，化学反应速率减小二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素【实验】【实验】（4 4）催化剂的影响）催
13、化剂的影响不同不同种类种类实验现象实验现象实验结论实验结论无MnO2FeCl3产生大量气泡产生大量气泡几乎无气泡几乎无气泡产生大量气泡产生大量气泡加入催化剂（正）加快化学反应速率；加入催化剂（正）加快化学反应速率；不同的催化剂对同一反应的效果不同的催化剂对同一反应的效果不同。不同。二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素归纳：影响反应速率的原因（其它条件不变）：归纳：影响反应速率的原因（其它条件不变）：规律规律 (在其它条件相同时在其它条件相同时)催化剂催化剂温度温度 外外 因因性质性质 内因内因反应物的浓度反应物的浓度固体表面积固体表面积使用催化剂，化学反应速率使用催化剂，化学反应
14、速率（一般情况）（一般情况）温度温度，化学反应速率，化学反应速率反应物的化学性质越活泼，化学反应速率反应物的化学性质越活泼，化学反应速率反应物的浓度反应物的浓度，化学反应速率，化学反应速率反应物固体面积反应物固体面积，化学反应速率，化学反应速率二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素（5 5）压强的影响）压强的影响压强压强 反应物浓度 化学反应速率压强压强 反应物浓度 化学反应速率 压缩体积或充入气态反应物反应物1.如何使浓度变化？2.如果充入气体为惰性气体，又如何？恒容：恒容：总压强总压强 反应物浓度不变 化学反应速率不变恒压：恒压：体积体积 反应物浓度 化学反应速率二二.化学反应
15、速率的影响因素化学反应速率的影响因素控制变量法 科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如，以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素【思考与讨论】【思考与讨论】下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？（1）向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。（2）把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。（3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。（4）铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。反应物接触面积反应物接触面积温度温度 反应物浓度反应物浓度 反应物接触面积反应物接触面积反应物浓度反应物浓度二二.化学反应速率的影响因素化学反应速率的影响因素