化学反应的速率 (2)PPT讲稿.ppt

化学反应的速率课件第1页，共33页，编辑于2022年，星期五一个化学反应是否具有利用价值不仅决定于它是一个化学反应是否具有利用价值不仅决定于它是否有可能发生以及反应进行的程度否有可能发生以及反应进行的程度,还决定于还决定于 。要想有效地控制化学反应，必须要了解化学反应要想有效地控制化学反应，必须要了解化学反应是怎样进行的，并能定量分析是怎样进行的，并能定量分析浓度、温度、催化浓度、温度、催化剂剂等反应条件对化学反应速率的影响程度等反应条件对化学反应速率的影响程度引入意义化学反应速率的快慢化学反应速率的快慢第2页，共33页，编辑于2022年，星期五影响化学反应速率的因素有哪些影响化学反应速率的因素有哪些?如何定量描述化学反应的速率如何定量描述化学反应的速率知识重温浓度浓度温度温度压强压强催化剂催化剂体验教材体验教材P55活动活动探究探究反应物间的接触面积反应物间的接触面积1、内因：反应物本身的性质、内因：反应物本身的性质2、外因：、外因：第3页，共33页，编辑于2022年，星期五分别取浓度为分别取浓度为2.02.0、1.51.5、1.01.0（molmolL-1)的盐酸各的盐酸各50ml50ml与与0.3g0.3g镁条反应，记录比较镁镁条反应，记录比较镁条完全溶解所需反应时间条完全溶解所需反应时间第4页，共33页，编辑于2022年，星期五反应开始反应开始第5页，共33页，编辑于2022年，星期五反应结束反应结束第6页，共33页，编辑于2022年，星期五思考二思考二若用单位时间内盐酸浓度的减小或氯化镁浓度的若用单位时间内盐酸浓度的减小或氯化镁浓度的增大来表示该化学反应的速率，需要哪些数据呢增大来表示该化学反应的速率，需要哪些数据呢？二者在数值上相等吗？为什么？二者在数值上相等吗？为什么？思考一思考一实验中化学反应速率可用哪些方法表示？实验中化学反应速率可用哪些方法表示？单位时间内盐酸溶液或氯化镁的浓度变化单位时间内盐酸溶液或氯化镁的浓度变化单位时间内镁的质量变化单位时间内镁的质量变化单位时间内镁的物质的量的变化单位时间内镁的物质的量的变化盐酸的初浓度、盐酸在某时刻浓度求出盐酸的初浓度、盐酸在某时刻浓度求出vHCl。MgCl2在某时刻的浓度值求出在某时刻的浓度值求出v MgCl2。第7页，共33页，编辑于2022年，星期五思考三思考三盐酸浓度的改变对该化学反应速率产生了盐酸浓度的改变对该化学反应速率产生了怎样的影响？怎样的影响？单位时间内盐酸的浓度改变越大，该化单位时间内盐酸的浓度改变越大，该化学反应速率越快。学反应速率越快。第8页，共33页，编辑于2022年，星期五一、化学反应速率一、化学反应速率1.概念及计算公式概念及计算公式对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示化学反应速率浓度的减少或生成物浓度的增大来表示化学反应速率2.应用中应注意的问题应用中应注意的问题计算公式计算公式概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的平均反应速概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的平均反应速率。为正值。固体和纯液体用单位时间内物质的量的变化来率。为正值。固体和纯液体用单位时间内物质的量的变化来表示化学反应速率（浓度在一定条件下是常量）。表示化学反应速率（浓度在一定条件下是常量）。单位单位molL-1min-1molL-1s-1对某一具体化学反应来说，在用不同物质表示化学反应速率时对某一具体化学反应来说，在用不同物质表示化学反应速率时所得数值往往不同。用各物质表示的化学反应速率的数值之比等所得数值往往不同。用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比于化学方程式中各物质的系数之比第9页，共33页，编辑于2022年，星期五1.在在2AB=3C4D反应中，下面表示的反应中，下面表示的反应速率最快的是（反应速率最快的是（）A.VA3.0molL1min1B.VB0.28molL1S1C.VC4.8molL1min1D.VD1.0molL1S1 练习B注意：在比较同一反应的速率时，要换算注意：在比较同一反应的速率时，要换算成用同一物质表示的速率进行比较。成用同一物质表示的速率进行比较。第10页，共33页，编辑于2022年，星期五2.已知已知4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反应速率分别若反应速率分别用用(NH3)、(O2)、(NO)、(H2O)mol/（Ls）表示，下列关系式正确的是表示，下列关系式正确的是 A4(NH3)=5(O2)5(O2)=6(H2O).2(NH3)=3(H2O).4(O2)=5(NO)D第11页，共33页，编辑于2022年，星期五反应物的浓度与化学反应的速率之间的定量关系探究：反应物的浓度与化学反应的速率之间的定量关系探究：二、浓度对化学反应速率的影响二、浓度对化学反应速率的影响小组完成教材小组完成教材7交流交流研讨研讨实验编号实验编号12345C(HI)/molL-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/molL-10.1000.1000.1000.2000.300v/molL-1s-10.00760.01530.02270.0151 0.0228请找出化学反应速率与请找出化学反应速率与C(HI)、C(H2O2)之间的关系之间的关系,并尝试写出相应的数学表达式并尝试写出相应的数学表达式第12页，共33页，编辑于2022年，星期五反应速率常数反应速率常数k1.表示单位浓度下的化学反应速率表示单位浓度下的化学反应速率2.通常反应速率常数越大，反应进行得越通常反应速率常数越大，反应进行得越 .3.与浓度无关，但受与浓度无关，但受 、.等因素的影响等因素的影响4.反应速率常数有单位。在不同的速率表达式中，反应速率常数有单位。在不同的速率表达式中，反应速率常数的单位可能不同，单位不同的速反应速率常数的单位可能不同，单位不同的速率常数没有可比性率常数没有可比性V=kc(H2O2)c(HI)快快温度温度催化剂催化剂固体表面性质固体表面性质第13页，共33页，编辑于2022年，星期五结合教材结合教材P58表表2-3-2，理解如下两点：，理解如下两点：1.反应物浓度对化学反应速率的影响程度与其在化学反应物浓度对化学反应速率的影响程度与其在化学方程式中的系数并无确定的关系，不能根据化学方方程式中的系数并无确定的关系，不能根据化学方程式写出速率方程程式写出速率方程2.压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响实质是通过改变反应实质是通过改变反应物质浓度实现的，物质浓度实现的，因此压强的改变会对气体参与的因此压强的改变会对气体参与的化学反应速率产生影响，而对于只涉及液体和固体化学反应速率产生影响，而对于只涉及液体和固体的反应几乎没有影响的反应几乎没有影响第14页，共33页，编辑于2022年，星期五三、温度对化学反应速率的影响三、温度对化学反应速率的影响1.经验规律（范托夫经验规则）经验规律（范托夫经验规则）在溶液里发生的反应，通常情况下，温度每升在溶液里发生的反应，通常情况下，温度每升高高10，化学反应速率将增大到原来的，化学反应速率将增大到原来的24倍倍 对于反应对于反应MNP，如果温度每升高，如果温度每升高10，速率增加为原来的，速率增加为原来的3倍。在倍。在10时完时完成反应的成反应的10%需要需要54min，将温度提高到，将温度提高到40完成反应的完成反应的10%需要的时间为（需要的时间为（）A.2min B.3minC.6min D.9min A练习第15页，共33页，编辑于2022年，星期五范托夫经验规则适用范围有限范托夫经验规则适用范围有限,只能对一些反应的只能对一些反应的化学反应速率做粗略估计化学反应速率做粗略估计.温度会影响速率常数，从而影响化学反应速率，观察P58表2-3-3讨论：1、温度对化学反应速率又怎样的影响？2、升高相同的温度，对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗？温度越高温度越高,反应速率常数越大反应速率常数越大,化学反应化学反应速率越快速率越快 温度对不同化学反应的反应速率的影响程度不温度对不同化学反应的反应速率的影响程度不一样一样,温度对反应速率的影响程度不一样。温度对反应速率的影响程度不一样。第16页，共33页，编辑于2022年，星期五K 反应速率常数反应速率常数A 比例常数比例常数e 自然对数的底自然对数的底R 摩尔气体常量摩尔气体常量阿仑尼乌斯公式阿仑尼乌斯公式阿仑尼乌斯工作照阿仑尼乌斯工作照Ea 活化能活化能 活化能单位活化能单位:Jmol-1 kJmol-1第17页，共33页，编辑于2022年，星期五2.2.活化能活化能(E Ea)a)能发生化学反应的分子必须是吸收能量后形能发生化学反应的分子必须是吸收能量后形成的活化分子成的活化分子,而活化能是普通反应物分子而活化能是普通反应物分子形成活化分子所吸收的能量形成活化分子所吸收的能量活化能越高活化能越高,反应越反应越 进行进行,反应速率常数反应速率常数越越 .AB+CHEaA BCA+BC难难小小只有基元反应的只有基元反应的活化能才是活化活化能才是活化分子平均能量与分子平均能量与普通反应物分子普通反应物分子平均能量的差值平均能量的差值Ea反应进程反应进程能量能量第18页，共33页，编辑于2022年，星期五当当Ea0时时,升高温度升高温度,反应速率常数增大反应速率常数增大,化化学反应速率随之增大学反应速率随之增大由阿仑尼乌斯公式可知由阿仑尼乌斯公式可知,Ea值越大值越大,改变温度改变温度对反应速率的影响程度就越大对反应速率的影响程度就越大,这就是升高这就是升高相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数不同的原因不同的原因阿仑尼乌斯公式阿仑尼乌斯公式第19页，共33页，编辑于2022年，星期五四、催化剂对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响规律：规律：加入催化剂，化学反应速率加快加入催化剂，化学反应速率加快第20页，共33页，编辑于2022年，星期五请同学们阅读教材请同学们阅读教材6162页，思考以下问题：页，思考以下问题：（1）催化剂对化学反应速率的影响跟其）催化剂对化学反应速率的影响跟其 它因素相比程度如何？为什么它因素相比程度如何？为什么?1（2）从图）从图2-3-9你能看出催化剂是如何你能看出催化剂是如何 提高化学反应速率的？提高化学反应速率的？（3）从乙烯与氧气的两个反应中，你发）从乙烯与氧气的两个反应中，你发 现催化剂具有什么特点？现催化剂具有什么特点？（4）催化剂能改变化学反应的平衡常数吗？）催化剂能改变化学反应的平衡常数吗？交流研讨交流研讨第21页，共33页，编辑于2022年，星期五化学反应速率.概念公式单位计算概念公式单位计算课堂小结.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第22页，共33页，编辑于2022年，星期五一一、温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响规律：规律：温度升高，化学反应速率加快温度升高，化学反应速率加快 温度降低，化学反应速率减慢温度降低，化学反应速率减慢第23页，共33页，编辑于2022年，星期五1、范托夫规律的内容是什么？范托夫规律的内容是什么？对于在溶液中发生的反应，温度每对于在溶液中发生的反应，温度每升高升高10k,反应速率增加到反应速率增加到2-4倍。倍。2、温度怎样影响化学反应速率常数？温度怎样影响化学反应速率常数？温度升高速率常数增大温度升高速率常数增大3、升高相同温度，对不同的化学反应升高相同温度，对不同的化学反应 影响程度一样吗？影响程度一样吗？不一样不一样第24页，共33页，编辑于2022年，星期五阿伦尼乌斯经验公式的表达式为阿伦尼乌斯经验公式的表达式为 ，(1)对同一化学反应，对同一化学反应，Ea相同，当相同，当Ea0时，升时，升 高温度，反应速率常数高温度，反应速率常数 化学反应速率化学反应速率 随之加快；随之加快；(2)对不同的化学反应，对不同的化学反应，Ea不同不同,若反应温度相若反应温度相 同同,Ea越大，反应速率常数越大，反应速率常数 化学反应速化学反应速 率越慢。率越慢。k=Ae-Ea/RT增大增大越小越小想一想想一想阿伦尼乌斯经验公式阿伦尼乌斯经验公式第25页，共33页，编辑于2022年，星期五与必修二相比，你对与必修二相比，你对“温度对化学反应温度对化学反应速率的影响速率的影响”这一问题又有何新的认识？这一问题又有何新的认识？从定量的角度进一步了解温度对化从定量的角度进一步了解温度对化学反应速率的影响，温度会影响反学反应速率的影响，温度会影响反应速率常数应速率常数,从而影响化学反应速率从而影响化学反应速率交流交流 讨论讨论第26页，共33页，编辑于2022年，星期五（1 1）催化剂对化学反应速率的影响跟催化剂对化学反应速率的影响跟 其它因素相比程度如何？为什么其它因素相比程度如何？为什么？从表从表2-3-5 中的数据可以看出催化剂能中的数据可以看出催化剂能大幅度的提高化学反应的速率。与其他大幅度的提高化学反应的速率。与其他因素相比，催化剂对化学反应的影响更因素相比，催化剂对化学反应的影响更明显。因此催化剂是加速化学反应速率明显。因此催化剂是加速化学反应速率的最有效途径。的最有效途径。第27页，共33页，编辑于2022年，星期五（2）从图）从图2-3-9你能看出催化剂是如何你能看出催化剂是如何 提高化学反应速率的？提高化学反应速率的？催化剂通过改变反应历程，降低反催化剂通过改变反应历程，降低反应的活化能应的活化能,来提高化学反应速率。来提高化学反应速率。能量第28页，共33页，编辑于2022年，星期五（3）从乙烯与氧气的两个反应中，）从乙烯与氧气的两个反应中，你发现催化剂具有什么特点？你发现催化剂具有什么特点？选择性选择性注意：催化剂具有选择性，催化活注意：催化剂具有选择性，催化活性受性受温度温度的影响较大。不同的催化剂的影响较大。不同的催化剂对温度的要求不同。对温度的要求不同。第29页，共33页，编辑于2022年，星期五（4）催化剂能改变化学反应的平衡常数吗？）催化剂能改变化学反应的平衡常数吗？使用催化剂不能改变化学反应的平衡使用催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率，但可以常数，不能改变平衡转化率，但可以缩短达到化学平衡的时间。缩短达到化学平衡的时间。第30页，共33页，编辑于2022年，星期五注意：1、并不是所有的反应都需要催化剂，有的催化剂对多个反应起作用，有的只对一个反应起作用如酶。2、催化剂的催化性能往往因接触少量杂质而明显下降甚至遭到破坏。这种现象叫催化剂中毒。（工业上为防止催化剂中毒而对原料进行净化）第31页，共33页，编辑于2022年，星期五1.1.对于反应对于反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3,当其他条件不变当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成时，只改变一个反应条件，将生成SOSO3 3反应速率的变化填入空格里（填写反应速率的变化填入空格里（填写“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)”)编号编号改变的条件改变的条件生成生成SOSO3的速率的速率1增大氧气的浓度增大氧气的浓度2压缩体积压缩体积3降低温度降低温度4加入催化剂加入催化剂增大增大增大增大减小减小增大增大第32页，共33页，编辑于2022年，星期五通过本节课的学习，我们了解了浓度，通过本节课的学习，我们了解了浓度，温度，催化剂对化学反应速率的影响，温度，催化剂对化学反应速率的影响，在这些理论的指引下，我们可以控制在这些理论的指引下，我们可以控制化学反应速率来更好的为人类所利用。化学反应速率来更好的为人类所利用。第33页，共33页，编辑于2022年，星期五