专题2化学反应与能量转化第一单元化学反应速率和限度.ppt

专题化学反应与能量转化专题化学反应与能量转化 第一单元第一单元 化学反应速率和限度化学反应速率和限度 第一课时第一课时 化学反应的速率化学反应的速率 溶溶洞洞的的形形成成铁铁丝丝生生锈锈爆爆炸炸牛牛奶奶腐腐坏坏很快很快较快较快很慢很慢较慢较慢如何如何定量定量地判断一个化学反应的速率呢？地判断一个化学反应的速率呢？化学反应速率化学反应速率注意书写笔记注意书写笔记1 1、表示方法：表示方法：通常用单位时间内通常用单位时间内反应物浓度的减少反应物浓度的减少或或生成物浓度的增加生成物浓度的增加来表示。来表示。 2 2、数学表达式：、数学表达式：V= Ct3 3、 单位：单位：mol/mol/( (L Lm min)in)、mol/mol/( (L Ls s) )等等定量定量注意：注意：v v表示表示平均反应速率平均反应速率，且为，且为正值正值；CC表示指定物质的表示指定物质的反应前后的浓度变化值反应前后的浓度变化值；固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此 不用固体或纯液体表示化学反应速率不用固体或纯液体表示化学反应速率。 例：反应例：反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+6H4NO+6H2 2O O 在在5L5L的密闭的密闭容器中进行，容器中进行，3030秒后，秒后，NONO的物质的量增加的物质的量增加0.3mol0.3mol，此反应的反应速率用此反应的反应速率用NONO来表示为多少？来表示为多少？1.1.若用若用O O2 2的浓度变化来表示此反应速率是多少？的浓度变化来表示此反应速率是多少？2.v(NO)=0.002mol/(Ls)v(NO)=0.002mol/(Ls)与与v(Ov(O2 2)=0.0025mol/(Ls)=0.0025mol/(Ls)是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/（Ls）v(O2)=0.0025mol/(Ls)4、有关化学反应速率的几点说明对于同一化学反应，在相同的反应时间内，对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用用不同的物质不同的物质来表示的来表示的化学反应速率的数值化学反应速率的数值可能是可能是不同不同的，但意义相同。的，但意义相同。因此表示化学反应速率时，因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质。必须说明用哪种物质。同一化学反应，用不同的物质表示的同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应化学反应速率之比速率之比等于等于化学反应方程式中相应物质的化学反应方程式中相应物质的化学化学计量数之比。计量数之比。即：对于反应即：对于反应 aAaAbB=cCbB=cCdD dD 有有V(A)V(A)V(B)V(B)V(C)V(C)V(D)V(D)a ab bc cd d 练习：某密闭容器中只含练习：某密闭容器中只含2mol/L2mol/L和和1mol/L1mol/L的的H H2 2和和N N2 2，在一定条件下发生化学反应，在一定条件下发生化学反应，5s5s后发现后发现NHNH3 3的浓度的浓度为为1mol/L,1mol/L,分别求分别求N N2 2、H H2 2和和NHNH3 3的反应速率？的反应速率？ 练习：反应练习：反应 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下在四种不同条件下的反应速率为：的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/(Ls) (2)v(B)=0.6mol/(Ls) (1)v(A)=0.3mol/(Ls) (2)v(B)=0.6mol/(Ls) (3)v(C)=0.4mol/(Ls ) (4)v(D)=0.45mol/(Ls)(3)v(C)=0.4mol/(Ls ) (4)v(D)=0.45mol/(Ls)则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。(1)(4)(2)=(3) 注意：注意：比较反应速率大小时，不能只看数比较反应速率大小时，不能只看数值的大小，值的大小，还要将反应速率换算为用同一种还要将反应速率换算为用同一种物质表示物质表示才能进行比较。才能进行比较。 练习：在练习：在2525时，向时，向100mL100mL含含HCl0.4molHCl0.4mol的盐酸中，放的盐酸中，放入入0.1mol0.1mol铁粉，反应进行到铁粉，反应进行到2s2s时收集到氢气时收集到氢气1.12L(1.12L(标标况况) )，之后反应又进行了，之后反应又进行了4s4s，铁粉全溶解。若不考虑溶，铁粉全溶解。若不考虑溶液体积变化，则：液体积变化，则：(1)(1)前前2s2s内用内用HClHCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 (2)(2)后后4s4s内用内用HClHCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 (3)(3)前前2s2s与后与后4s4s比较，反应速率比较，反应速率 较快，较快，其原因可能其原因可能0.5mol/（Ls）0.25mol/（Ls）前前2s2s前前2s2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s4s时段时段大大（4 4）能否用）能否用FeFe表示化学反应速率吗？表示化学反应速率吗？启示启示: :化学反应中化学反应中, ,我们有时候需要加快化学反应速我们有时候需要加快化学反应速率率, ,有时候需要减慢化学反应速率有时候需要减慢化学反应速率, ,要想控制化学反要想控制化学反应速率，我们需了解哪些内容？应速率，我们需了解哪些内容？二、影响化学反应速率的因素下列过程中，需要加快化学反应速率的是（ ）A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.炼钢 D.塑料老化C1 1 、影响化学反应速率的、影响化学反应速率的内因内因 物质本身的性质物质本身的性质 演示实验：演示实验：在在2 2支试管里加入适量的水并滴入支试管里加入适量的水并滴入2 2滴滴酚酞酚酞, ,再往其中一支试管中加入钠，往另一支试管再往其中一支试管中加入钠，往另一支试管中加入镁条观察实验现象中加入镁条观察实验现象( (气泡逸出的快慢气泡逸出的快慢）。）。现象描述及结论：现象描述及结论：现现 象象结结 论论钠与冷水钠与冷水镁与冷水镁与冷水反应物的化学反应物的化学性质越活泼，性质越活泼，化学反应速率化学反应速率越快；反之则越快；反之则越慢。越慢。反应剧烈，溶反应剧烈，溶液变红颜色深液变红颜色深反应缓慢，溶液反应缓慢，溶液变红颜色较浅变红颜色较浅12外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响实验方案实验方案 实验现象实验现象 结论结论 实验一：取实验一：取2只试管，各加只试管，各加2 mL 12%的过氧化氢溶液，用水浴加的过氧化氢溶液，用水浴加热其中热其中1支试管。支试管。 实验二：取实验二：取2只试管，各加只试管，各加2mL 4%的过氧化氢溶液，往其中的过氧化氢溶液，往其中1支支试管中加入少量二氧化锰粉末试管中加入少量二氧化锰粉末 实验三：取实验三：取2只试管，各加入只试管，各加入2mL 4%、12%的过氧化氢溶液，分别的过氧化氢溶液，分别滴入几滴滴入几滴0.2 molL1氯化铁溶液。氯化铁溶液。 水浴加热产生水浴加热产生气泡快气泡快加入加入二氧化锰粉二氧化锰粉末末产生气泡快产生气泡快加热能加快加热能加快反应速率反应速率使用催化剂使用催化剂能加快反应能加快反应速率速率浓度大的产生气浓度大的产生气泡快泡快增大反应物增大反应物的浓度能加的浓度能加快反应速率快反应速率活动与探究活动与探究化学反应速率化学反应速率活动与探究活动与探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素：内因内因外因外因：反应物本身的性质：反应物本身的性质决定因素决定因素浓度大，速率快浓度大，速率快温度高，速率快温度高，速率快接触面积大，速率快接触面积大，速率快改变改变化学反应速率化学反应速率压强大，速率快压强大，速率快反应物浓度反应物浓度温温 度度接触面积接触面积催化剂催化剂压强压强（气体）气体）颗粒大小颗粒大小颗粒小，速率快颗粒小，速率快将食品置于低温条件下，将食品置于低温条件下，常常可以保存更长的时间。常常可以保存更长的时间。木材用来燃烧，劈开来燃木材用来燃烧，劈开来燃烧得比较旺，烧得比较旺，温度温度接触面积接触面积用化学反应速率的有关知识解释下列问题。用化学反应速率的有关知识解释下列问题。化学反应速率化学反应速率问题解决问题解决1、应用化学反应速率的有关知识解释下列问题。、应用化学反应速率的有关知识解释下列问题。氢气能在氧气中安静燃烧，点燃氢气和氧气的混合氢气能在氧气中安静燃烧，点燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸？气体为什么会发生爆炸？燃烧含硫矿石制燃烧含硫矿石制SO2时，要把矿石粉碎成颗粒状，时，要把矿石粉碎成颗粒状，在沸腾炉内鼓入强大空气流，把颗粒吹得剧烈沸腾。在沸腾炉内鼓入强大空气流，把颗粒吹得剧烈沸腾。小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。工业上用氮气和氢气合成氨要使用催化剂。工业上用氮气和氢气合成氨要使用催化剂。氢气氧气混合时，能充分接触，反应速率加快。氢气氧气混合时，能充分接触，反应速率加快。矿石粉碎后，与空气接触面增大，反应速率加快。矿石粉碎后，与空气接触面增大，反应速率加快。白磷缓慢氧化并放热使温度升高，反应速率加快。白磷缓慢氧化并放热使温度升高，反应速率加快。催化剂能使化学反应速率显著加快。催化剂能使化学反应速率显著加快。化学反应速率化学反应速率问题解决问题解决2：为了研究碳酸钙与稀盐酸的反应速率某同学根据：为了研究碳酸钙与稀盐酸的反应速率某同学根据反应中生成反应中生成CO2 的体积随时间的变化情况，绘制出的体积随时间的变化情况，绘制出了右图所示的曲线。请分析讨论：了右图所示的曲线。请分析讨论：在在0t1、t1t2、t2t3各相各相同的时间段里，反应速率最同的时间段里，反应速率最大的是大的是 时间段，收集时间段，收集气体最多的是气体最多的是 时间段。时间段。 已知该反应为放热反应，已知该反应为放热反应，试分析三个时间段，反应速试分析三个时间段，反应速度不同的可能原因。度不同的可能原因。浓度大但浓度大但温度低温度低浓度减小但温浓度减小但温度迅速升高度迅速升高温度高但温度高但浓度小浓度小t1t2t1t2通过本节课的学习，我们学了哪些内容？通过本节课的学习，我们学了哪些内容？ 学了化学反应速率：意义、公式、学了化学反应速率：意义、公式、 简单计算、影响因素简单计算、影响因素掌握了一种化学研究方法：对比掌握了一种化学研究方法：对比 实验法实验法1 1、已知：、已知：4NH4NH3 3(g)(g) +5O+5O2 2(g)=4NO(g)+6H(g)=4NO(g)+6H2 2O(g) O(g) 则下列表则下列表示用不同物质表示的反应速率关系式中正确的是示用不同物质表示的反应速率关系式中正确的是 A A、4V4V（NHNH3 3）=5V=5V（O O2 2） B B、5V5V（O O2 2）=6V=6V（H H2 2O O） C C、2V2V（NHNH3 3）=3V=3V（H H2 2O O） D D、4V4V（O O2 2）=5V=5V（NONO）D2 2、反应、反应 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应在四种不同条件下的反应速率为：速率为：v(A)=0.3mol/(Lv(A)=0.3mol/(Ls) s) v(B)=0.6mol/(Lv(B)=0.6mol/(Ls) s) v(C)=0.4mol/(Lv(C)=0.4mol/(Ls) s) v(D)=0.45mol/(Lv(D)=0.45mol/(Ls)s)则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。 = =巩固提升巩固提升3 3、把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀、把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现的盐酸的试管中，发现的H H2 2生成速率生成速率v v随时间随时间t t的的变化关系图如下，变化关系图如下，（1 1）其中）其中t t1 1tt2 2速率变化的原因是速率变化的原因是: : （2 2）t t2 2tt3 3速率变化的原因是速率变化的原因是: : t t1 1tt2 2时，盐酸浓度变化不大，但反应放热使温度时，盐酸浓度变化不大，但反应放热使温度升高反应速率增大。升高反应速率增大。t t2 2tt3 3时，已达到一定的温度，温时，已达到一定的温度，温度变化不会太大，但此时随着反度变化不会太大，但此时随着反应的进行，盐酸中氢离子浓度降应的进行，盐酸中氢离子浓度降低，故反应速率又减小。低，故反应速率又减小。vt1t2t3t