高二化学必修4：21《化学反应速率》（新）.ppt

专题二专题二 化学反应与化学反应与能量变化能量变化第一节第一节 化学反应速率化学反应速率2H2+O2=2H2O，反应在常温下就有发生的趋势，但反应在常温下就有发生的趋势，但反应速度太小，将氢气和氧气放在同一容器中，长久也看反应速度太小，将氢气和氧气放在同一容器中，长久也看不到生成水的迹象。不到生成水的迹象。化学反应是否是越快越好呢？举例说明化学反应是否是越快越好呢？举例说明？速度指单位时间内某种物理量的变化值。如：米速度指单位时间内某种物理量的变化值。如：米/秒，秒，千米千米/小时。小时。化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。少或生成物浓度的增加来表示。浓度常用单位浓度常用单位mol/L时间常用单位时间常用单位s或或min化学反应速率常用单位化学反应速率常用单位mol/Ls或或mol/Lmin表达式：表达式：v=c/t一、化学反应速率的表示一、化学反应速率的表示【例题】在【例题】在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1molN2和和3molH2，发生发生N2+3H2=2NH3，在在2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol的的NH3，求该反应的化学反应速率。求该反应的化学反应速率。N2+3H2=2NH3起始浓度（起始浓度（mol/L）0.51.502s末浓度（末浓度（mol/L）0.21.20.4v(N2)=(0.5-0.4)/2=0.05mol/Lsv(H2)=(1.5-1.2)/2=0.15mol/Lsv(NH3)=(0.2-0)/2=0.1mol/Ls二、外界条件对反应速率的影响二、外界条件对反应速率的影响内因：反应物的分子结构内因：反应物的分子结构外因：浓度、温度、压强、催化剂外因：浓度、温度、压强、催化剂1 1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响实验实验在两支装有少量大理石的试管里，分别加入等体积在两支装有少量大理石的试管里，分别加入等体积1mol/L和和0.1mol/L的盐酸的盐酸现象现象加入加入1mol/L盐酸的试管产生气体速度更快。盐酸的试管产生气体速度更快。结论结论其他条件不变，增大反应物的浓度，可以增大化学反应其他条件不变，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率浓度增大浓度增大单位体积内活化分子的数目增大单位体积内活化分子的数目增大碰撞机会增多碰撞机会增多有效碰撞增多有效碰撞增多反应速率增大反应速率增大为什么浓度能影响化学反应速率呢为什么浓度能影响化学反应速率呢？有效碰撞理论有效碰撞理论 1、浓度对反应速率的影响，只适用于气体与液体，不适用于固体、浓度对反应速率的影响，只适用于气体与液体，不适用于固体备备注注 2、反应速率快慢与浓度有关，而与物质的总量无关、反应速率快慢与浓度有关，而与物质的总量无关3、相同量的固体参加反应，表面积越大，反应速率越快、相同量的固体参加反应，表面积越大，反应速率越快例、把下列四种例、把下列四种X溶液分别加进溶液分别加进4个均盛有个均盛有10mL2mol/L盐盐酸的烧杯中，并立即都加入水稀释至酸的烧杯中，并立即都加入水稀释至50mL，此时此时X和盐酸和盐酸进行反应，其中反应速率最快的是进行反应，其中反应速率最快的是A、20mL,2.5mol/LB、20mL,2mol/LC、10ml,5mol/LD、30mL,2mol/LD例、对例、对10mL1mol/L盐酸与一小块大理石的化学反应盐酸与一小块大理石的化学反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O,下列措施能使化学反下列措施能使化学反应速率提高的是应速率提高的是A、加入一定量的加入一定量的CaCl2B、加入加入5mL1.5mol/L盐酸盐酸C、加入加入15mL0.5mol/L盐酸盐酸D、加入加入5mLH2OB析：析：CaCl2是生成物，其浓度的增大不能增大反应速率。是生成物，其浓度的增大不能增大反应速率。影响反应速率的是浓度，与总量没有必然的联系。影响反应速率的是浓度，与总量没有必然的联系。2 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在温度一定时，一定量气体的体积与其所受压力成反比在温度一定时，一定量气体的体积与其所受压力成反比当压强增加到原来的当压强增加到原来的2倍时，气体的体积就缩小到原来倍时，气体的体积就缩小到原来的的1/2，单位体积内的分子数就增大到原来的，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。即气倍。即气体反应物的浓度增大，反应速率增大。体反应物的浓度增大，反应速率增大。结论结论对有气体参加的反应，若其他条件不变，增大对有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢慢备注备注1、全部由固体或液体参加的反应，压强的改、全部由固体或液体参加的反应，压强的改变对反应速率没有影响变对反应速率没有影响2、压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同、压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同方法改变反应的压强时，应从本质出发，具体分析。方法改变反应的压强时，应从本质出发，具体分析。若气体反应物浓度增大，则反应速率增大。若浓度若气体反应物浓度增大，则反应速率增大。若浓度不变，则反应速率不变；浓度减小，反应速率减小。不变，则反应速率不变；浓度减小，反应速率减小。例、在一密闭容器中，加入例、在一密闭容器中，加入SO2和和O2发生发生2SO2+O2=2SO3，试试分析下列情况对反应速率的影响。分析下列情况对反应速率的影响。1、容器体积变为原来的、容器体积变为原来的2/32、容器体积不变，加入、容器体积不变，加入SO2，（，（O2）3、恒温、恒压时，充入惰性气体、恒温、恒压时，充入惰性气体4、恒温、恒容时，充入惰性气体、恒温、恒容时，充入惰性气体3 3、温度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响当其他条件不变的的情况时，升高温度可以增大反当其他条件不变的的情况时，升高温度可以增大反应速率。应速率。结论结论原理原理升高温度时反应物的能量增加，使一部分原来能量较升高温度时反应物的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变为活化分子，增加了低的分子变为活化分子，增加了反应物中活化分子的反应物中活化分子的百分数，从而使有效碰撞的次数增多，反应速率加快。百分数，从而使有效碰撞的次数增多，反应速率加快。经验规律经验规律温度每升高温度每升高10，化学反应速率通常增大到，化学反应速率通常增大到原来的原来的24倍。倍。升高温度，反应物能量增加升高温度，反应物能量增加活化分子增多活化分子增多有效碰撞增多有效碰撞增多反应速率增大反应速率增大1、温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还是吸热、温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还是吸热反应都适用。反应都适用。2、温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适、温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。用。4 4、催化剂对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响实验实验在两支试管里分别加在两支试管里分别加5mL质量分数为质量分数为5%的的H2O2溶液溶液和溶液溶液和3滴洗涤剂；滴洗涤剂；向其中一支试管加少量向其中一支试管加少量MnO2粉末，粉末，现象现象加入加入MnO2的试管，立即产生大量的气泡。没有假的试管，立即产生大量的气泡。没有假如如MnO2的试管只有少量气泡出现的试管只有少量气泡出现结论结论催化剂能够催化剂能够改变改变化学反应速率化学反应速率5 5、其他因素对化学反应速率的影响、其他因素对化学反应速率的影响光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶剂等对反应速率也有影响。剂等对反应速率也有影响。在各种外界条件中，温度对反应速率的影响能适在各种外界条件中，温度对反应速率的影响能适应所有的反应。应所有的反应。例、把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试管中，发现例、把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试管中，发现H2发生的速率变化情况如图，其中发生的速率变化情况如图，其中t1t2速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是t2t3速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是本题中影响其反应速率的本题中影响其反应速率的主要因素是主要因素是浓度浓度温度。温度。从从t1t2虽然浓度是逐渐降低的，虽然浓度是逐渐降低的，但由于反应放热，温度升高起但由于反应放热，温度升高起主要作用，所以速率由慢到快，主要作用，所以速率由慢到快，t2t3由于由于c(HCl)下降成为主下降成为主要因素，速率减小要因素，速率减小温度升高温度升高盐酸浓度下降盐酸浓度下降