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化学反应速率与限度备用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第二章化学反应与能量第二章化学反应与能量第二章化学反应与能量第二章化学反应与能量第三节第三节化学反应速率和程度化学反应速率和程度化学反应特征?化学反应特征?物质改变和能量物质改变和能量改变。改变。面对一个详细化面对一个详细化学反应,人们最关心学反应,人们最关心是?是?快慢和进行程度快慢和进行程度第1页学习目标:学习目标:了解化学反应速率概念、表示方法及影响了解化学反应速率概念、表示方法及影响原因。原因。重点:重点:化学反应速率概念、表示方法及影化学反应速率概念、表示方法及影响原因。响原因。难点:难点:化学反应速率影响原因。化学反应速率影响原因。第2页【思索与交流思索与交流】你了解以下化学改变过
2、程进行快慢吗?你了解以下化学改变过程进行快慢吗?反应快慢与我们有什么关系?反应快慢与我们有什么关系?第3页这些化学改变有何差异?这些化学改变有何差异?爆炸爆炸牛奶腐坏牛奶腐坏铁棒生锈铁棒生锈溶洞形成溶洞形成很快很快 较快较快较慢较慢很慢很慢第4页一、化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率及表示方法、化学反应速率及表示方法 化学反应速率是用来衡量化学反应进化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度物理量。行快慢程度物理量。通惯用单位时间内通惯用单位时间内反应物浓度减小或生反应物浓度减小或生成物浓度增大成物浓度增大来表示化学反应速率来表示化学反应速率。第5页数学表示式为:数学表示式为:即即V
3、=C/t单位:单位:molL-1S-1 (mol/LS)或或 molL-1min-1 (mol/Lmin)比如:在合成氨反应比如:在合成氨反应N2+3H2=2NH3中,中,H2浓度在浓度在2分钟内由分钟内由8mlo/L变为变为2mol/L,该化学反应速率是多少?,该化学反应速率是多少?是:是:V(H2)=3mol/Lmin?还是:还是:V(N2)=1mol/Lmin?V(NH3)=2mol/Lmin都都能能够够!第6页(1)在定量表示一个化学反应反应速率时,必在定量表示一个化学反应反应速率时,必须指明是用须指明是用哪一个物质哪一个物质来表示。来表示。如:如:V(N2)=C(N2)/t=1 mo
4、lL-1S-1(2)化学反应速率都取化学反应速率都取正值正值,且是某一段时间且是某一段时间内内平均速率平均速率。(3)在同一反应里,用不一样物质浓度改变表在同一反应里,用不一样物质浓度改变表示化学反应速率不一定相同,但实际意义相同示化学反应速率不一定相同,但实际意义相同,且且各物质反应速率之比各物质反应速率之比等于其等于其化学计量数之比。化学计量数之比。(4)固体固体和和纯液体纯液体浓度视为常数(保持不变),浓度视为常数(保持不变),所以,它们化学反应速率也视为所以,它们化学反应速率也视为常数常数。第7页例例1 1、把、把0.6molX X气体和气体和0.4molY气体混合于气体混合于2L2L
5、容器容器中,使它们发生以下反应:中,使它们发生以下反应:3X+Y=nZ+2W。5min末生成末生成0.2molW,若测知以,若测知以Z浓度改变表示浓度改变表示平均反应速率为平均反应速率为0.01mol/(Lmin),),则:上述则:上述反应中反应中Z Z气体计量数气体计量数n n值是多少?值是多少?n=1第8页例例2 2、反应:、反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O,在,在5L5L密密闭容器中进行,半分钟后,闭容器中进行,半分钟后,NO物质量增加了物质量增加了0.3mol,则此反应平均速率表示正确是(,则此反应平均速率表示正确是()A.v(O2)=0.01molL-1s-1B.v(NO)=
6、0.008molL-1s-1C.v(H2O)=0.003molL-1s-1D.v(NH3)=0.004molL-1s-1C第9页2、化学反应速率影响原因、化学反应速率影响原因(1)内因(决定作用):反应物性质内因(决定作用):反应物性质(2)外因(外界条件)外因(外界条件)第10页 现现 象象 结结 论论 热水中热水中 常常 温温冷水中冷水中溶液中产生气泡速率溶液中产生气泡速率很快很快温度越高,化学反应温度越高,化学反应速率越快速率越快溶液中有气泡产生,溶液中有气泡产生,且速率较快且速率较快温度高低,能够影温度高低,能够影响化学反应速率大响化学反应速率大小小溶液中产生气泡速溶液中产生气泡速率较
7、慢率较慢温度越低,化学反温度越低,化学反应速率越慢应速率越慢v升高反应体系温度,化学反应速率加紧;升高反应体系温度,化学反应速率加紧;1、温度对化学反应速度影响、温度对化学反应速度影响试验试验25化学反应方程式为:化学反应方程式为:2H2O2=2H2O+O2FeCl3第11页规律:规律:当其它条件不变时,升高温当其它条件不变时,升高温度,度,22分解反应速率增大。降分解反应速率增大。降低温度,低温度,22分解反应速率减小。分解反应速率减小。试验测得,温度每升高试验测得,温度每升高10度,化度,化学反应速率通常增大原来学反应速率通常增大原来24倍。倍。注意:温度对反应速率影响不受反注意:温度对反
8、应速率影响不受反应物状态限制。应物状态限制。第12页化学反应方程式为:化学反应方程式为:2H2O2=2H2O+O2FeCl3试验试验26 现现 象象 结结 论论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其它不加其它试剂试剂马上有大量马上有大量气泡产生气泡产生2H2O2=2H2O+O2催化剂催化剂MnO2能加紧反应速率能加紧反应速率MnO2有大量气泡有大量气泡产生产生2H2O2=2H2O+O2催化剂催化剂FeCl3能加紧反应速率能加紧反应速率FeCl3溶液中有少溶液中有少许气泡出现许气泡出现不用催化剂,化学不用催化剂,化学反应速率很小反应速率很小2、催化剂对过氧化氢分解速率影响、催化剂对过氧化氢分解
9、速率影响在其它条件不变时,催化剂通常能够加紧化学反应速率;在其它条件不变时,催化剂通常能够加紧化学反应速率;不一样催化剂对同一个反应催化能力不一样。不一样催化剂对同一个反应催化能力不一样。第13页试验步骤:试验步骤:截取截取3cm镁条,用砂纸打磨掉镁条,用砂纸打磨掉表面氧化物表面氧化物组装好试验装置组装好试验装置量取量取40mL 0.5 mol/L HCl倒倒入锥形瓶中入锥形瓶中将镁条投入锥形瓶中,立刻塞将镁条投入锥形瓶中,立刻塞好橡皮塞好橡皮塞每隔每隔5秒统计搜集到氢气体积,秒统计搜集到氢气体积,至第至第90秒秒清洗锥形瓶清洗锥形瓶量取量取40 mL 2 mol/L HCl倒入倒入锥形瓶中,
10、重复上述试验锥形瓶中,重复上述试验将所得数据绘成曲线将所得数据绘成曲线3、浓度对化学反应影响、浓度对化学反应影响浓度越大浓度越大,化学反应越快化学反应越快第14页4 4、压强影响:压强影响:对于有气体参加化学反对于有气体参加化学反应,增大压强应,增大压强普通普通能够能够减小减小气体气体体积体积,从,从而使反应物而使反应物浓度增大浓度增大,所以,也能够,所以,也能够增大增大反应速率反应速率。5 5、其它条件:其它条件:如光、反应物颗粒大小、溶剂、如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物状态等都能够影响化学反应速率。反应物状态等都能够影响化学反应速率。第15页化学反应速率影响原因化学反应速率影响原因(1
11、)内因(决定作用):反应物性质内因(决定作用):反应物性质(2)外因(外界条件)外因(外界条件)温度:温度:温度升高,化学反应速率加紧温度升高,化学反应速率加紧 2H2O2=2H2O+O2FeCl3小结小结 催化剂:催化剂:催化剂能极大地催化剂能极大地加紧加紧化学反应速率化学反应速率 2H2O2=2H2O+O2MnO2第16页 浓度:在其它条件不变时,浓度:在其它条件不变时,增大增大反应物反应物浓度浓度,能够,能够增大反应速率增大反应速率。压强:压强:对于有气体参加化学反对于有气体参加化学反应,增大压强应,增大压强普通普通能够能够减小减小气体气体体积体积,从而使反应物从而使反应物浓度增大浓度增
12、大,所以,也能,所以,也能够够增大反应速率增大反应速率。其它条件:如其它条件:如光光、反应物颗粒大反应物颗粒大小小、溶剂溶剂、反应物状态反应物状态等都能够影响化等都能够影响化学反应速率。学反应速率。第17页1.请预计大理石(请预计大理石(CaCO3)分别与)分别与0.1mol/L和和1mol/L盐酸反应快慢。你能得盐酸反应快慢。你能得出什么结论吗?出什么结论吗?2.块状块状CaCO3、粉末状、粉末状CaCO3与与0.1 mol/L盐酸反应谁快谁慢?为何?盐酸反应谁快谁慢?为何?增大浓度反应速率加紧,增大浓度反应速率加紧,减小浓度反应速率减慢。减小浓度反应速率减慢。增大固体表面积能够加紧增大固体
13、表面积能够加紧反应速率(接触充分)反应速率(接触充分)浓度影响浓度影响固体表面积固体表面积思索与交流思索与交流第18页3、(广东)用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,以下办法不能使氢气生成速率加紧是 ()A、加热B、不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C、滴加少许CuSO4溶液D、不用铁片,改用铁粉B第19页3.在一定条件下,在一定条件下,mA+nB=pC反应中,反应中,各物质化学反应速率为各物质化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应化学方程式为则该反应化学方程式为_ 答案:答案:2A+B=2C第20页4.反应反应A(g)+3B
14、(g)=2C(g)在在2L密闭容器中反应,密闭容器中反应,0.5min内内C物质量增加了物质量增加了0.6mol,相关反应速率,相关反应速率正确是(正确是()A、V(A)=0.005mol/(Ls)B、V(C)=0.002mol/(Ls)C、V(B)=V(A)/3 D、V(A)=0.001mol/(Ls)AA(g)+3B(g)=2C(g)1 3 2x y 0.01mol/LSX=0.005mol/LS y=0.015mol/LS0.5min=30s 0.6mol/L30s=0.01mol/LS第21页5.某反应反应物浓度在某反应反应物浓度在5 min内由内由6 mol/L变成了变成了2 mol
15、/L,则以该反应物浓度改变表,则以该反应物浓度改变表示该反应在这段时间内平均反应速率?示该反应在这段时间内平均反应速率?Ct5min6mol/L 2 mol/L0.8 mol/(Lmin)解:解:答:用该物质表示该反应在这段时间内平均反用该物质表示该反应在这段时间内平均反应速率为应速率为0.8 mol/(Lmin)第22页6.以下过程中,需要加紧化学反应速率是(以下过程中,需要加紧化学反应速率是()A.钢铁腐蚀钢铁腐蚀 B.食物腐坏食物腐坏 C.炼钢炼钢 D.塑料老化塑料老化7.在某一化学反应中,反应物在某一化学反应中,反应物B浓度在浓度在5 S内从内从2.0 mol/L变成变成0.5 mol
16、/L,在这,在这5S内内B化学反应速率为(化学反应速率为()A.0.3 B.0.3 mol/(Ls)C.0.4 mol(Ls)-1 D.0.04 mol/LCB第23页8.某一反应物浓度是某一反应物浓度是1.0 mol/L,经过,经过20 s后,它浓度后,它浓度变成了变成了0.2 mol/L,在这,在这20 s内它反应速率为(内它反应速率为()A.0.04 B.0.04 mol/(Ls)C.0.8 mol(Ls)-1 D.0.04 mol/L9.100 mL浓度为浓度为2 mol/L硫酸跟过量锌片反应,为加硫酸跟过量锌片反应,为加紧反应速率,又不影响生成氢气总量,可采取方法是(紧反应速率,又不
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