高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 化学反应的速率与限度一等奖课件ppt

导入新课

你了解这些反应进行的快慢吗？

炸药爆炸，快；离子反应，快 ；金属锈蚀，慢；塑料老化，慢；食物腐败，慢；溶洞形成，慢。在化学上是如何反映化学反应快慢的？

讲授新课

第二节化学反应的速率和限度

一、化学反应速率

   1.定义：化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。(物质的量浓度)

   计算式:V=△c/△t，反应速率单位：mol/(L•min)或mol/(L •s)

    化学反应速率的特点一

    ①化学反应速率是标量，只取正值。

②化学反应速率有瞬时反应速率和平均反应速率，以上所表示的是某段时间内的平均反应速率。

③化学反应速率只适用于气体或溶液，固体或纯液体的浓度可视为常数，并不适用。

练习巩固：

 在 N2  +  3H2    2 NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0. 6 mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？

v(NH3) =△c (NH3) /△t=(0. 6 – 0 )mol/L/2s= 0.3mol/(L·s)

2.化学反应速率的特点二

 反应4NH3+5O2   4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？

v(NO)=0.002mol/L·s

问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用NH3 来表示呢?

v(O2)=0.0025mol/L·s   v(NH3)=0.002mol/L·s

问题2：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？

特点：①同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示，但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。

②用不同物质在单位时间内浓度变化表示时，速率比等于方程式中的系数比。例如：在反应aA + bB == cC + dD中，      v(A):v(B):v(C):v(D) == a : b : c : d

③均取正值，且是某一段时间内的平均速率。

练习：

 ①在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为V(A)=amol·L-1·s-1,V(B)=a/2mol·L-1·s-1, V(C)=amol·L-1·s-1,

  则该反应的化学方程式是：2A+B=2C

②反应A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s )；(2) ν(B)=0.6mol/(L·s)；(3) ν(C)=0.4mol/(L·s)；(4) ν(D)=0.45mol/(L·s)。

则该反应速率的快慢顺序为:(1)>(4)>(2)=(3)。

二、影响化学反应速率的因素

1.§化学反应速率是由反应物的性质决定的 ---- 内因是主要因素。

在相同条件下,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

答案为：C

2.探究----影响化学反应速率的因素

【问题】我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率，  此外还有哪些条件会影响化学反应的速率？

【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。

【用品】5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。

【实验】

（1）反应温度的影响

     在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。

   结论：

   【问题与讨论】

影响化学反应速率的因素还可能有哪些？请选择其中一个因素，设计实验验证方案，与同学交流。

   实验步骤：在2支试管里分别加入粉碎了的大理石和没有粉碎的大理石，然后分别滴入5mL0.1mol/L的HCl，对比观察现象，将你看到的现象记录下来。结论：粉碎的大理石产生气体快，说明物质的表面积可以影响反应速率。

     方法引导------变量控制（课本45页）

科学研究中，注意试验时，要控制单一变量。

      大量实验事实和科学研究表明：一般条件下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大，降低反应物浓度，化学反应速率减小；升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小；催化剂可以改变化学反应速率。

     对于气体来说，增大压强（减小容器体积）相当于增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小压强（增大容器体积）相当于减小反应物浓度，化学反应速率减小。

    3.影响化学反应速率的因素

    内因：反应物本身的性质（最主要因素）

外因：

浓   度：浓度大，反应速率快

    温   度：温度高，反应速率快

    催化剂：一般加快反应速率

    压   强：压强大，反应速率快

    固体的表面积

    反应物的状态等

   （1）温度对化学反应速率的影响

    规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。

实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。

注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。

    （2）催化剂对化学反应速率的影响

    规律：催化剂能改变化学反应的速率。

有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。

   （3）浓度对化学反应速率的影响

   规律：当其它条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减慢。

   （4）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响

   规律：当其它条件不变时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢。

    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。

    增大接触面积

    2.把食物放在冰箱里，在糕点包装内防治除氧剂可以延长食品保质期。

    温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度，减缓食物的腐败；除氧剂减少氧气含量，等于减少反应物浓度，减缓食物腐败。

    3.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？

    能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快。

    4.镁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。

    增大反应物浓度。

课堂练习：

1.1. ① 在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_________。

②  一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_______________。

答案为：0.3mol/(L·S)；0.048mol/(L·min)。

2.已知 4NH3+5O2 4NO+6H2O,则下列关系式正确的是(         )

A.4/5V（NH3）=V（O2） 

B. 4/5V（NH3）=V（H2O）

C. 5/6V（O2）=V（H2O）  

D. 4/5V (O2)=V(NO )

答案为：D

   3.（课本49页第3题）下列措施中，不能增大化学反应速率的是（     ）

A、Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水

B、Al在O2中燃烧时生成Al2O3,用铝粉代替铝片

C、CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度

D、KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2

   答案为：A

   [解析]A、减小了稀硫酸浓度，反应速率减小；

B、增大了接触面积，反应加快；

C、温度升高，反应加快；

D、加入催化剂，反应加快

4 .为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。试分析O~t3三个时间段里，反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。

【解析】开始时C(H+)大,该反应的反应速率大; t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢.

    5.下列四种X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（   ）

A.10℃ 20mL 3mol/L的X溶液  

B.20℃ 30mL 2mol/L的X溶液

C.20℃ 10mL 4mol/L的X溶液  

 D.10℃ 10mL 2mol/L的X溶液

答案为：C

【解析】浓度大，温度高反应快。

6.（双选）在反应4A(s)＋ 3B(g)＝2C(g) ＋ D(g)中，经2min，B的浓度减少0.6mol •L-1，对此反应速率的表示正确的是（    ）

A.用A表示的反应速率为0.4mol •L-1 •min-1

B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3：2：1

C.B在2min末的反应速率是0.3mol •L-1 •min-1

D.B在2min内的平均反应速率是0.3mol •L-1 •min-1

答案为：BD

   7.在2A+B 3C+4D反应中，下列各表示该反应的速度最快的是 （     ）

    A．v(A)=0.4mol/(L·min)      B．v (B)=0.4mol/(L·min)

    C．v (C)=0.9mol/(L·min)     D．v (D)=1.2mol/(L·min)

答案为：B

【解析】根据化学反应速率和系数成正比进行计算。

课堂小结

一、化学反应速率

定义：化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。(物质的量浓度)

   计算式:V=△c/△t，反应速率单位：mol/(L•min)  或mol/(L •s)

二.影响化学反应速率的因素

内因：反应物本身的性质（最主要因素）

外因：

浓   度：浓度大，反应速率快

    温   度：温度高，反应速率快

    催化剂：一般加快反应速率

    压   强：压强大，反应速率快

    固体的表面积

    反应物的状态等

板书

一、化学反应速率

1.     化学反应速率定义。
2.     化学反应速率的特征

二.         影响化学反应速率的因素

 1.化学反应速率是由反应物的性质决定的 ---- 内因是主要因素。

     2.探究----影响化学反应速率的因素

     3.影响化学反应速率的因素