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高中化学（必修高中化学（必修II）（）（山东科技版山东科技版）第二章第二章 化学键化学键 化学反应与能量化学反应与能量第二节第二节化学反应的快慢和限度化学反应的快慢和限度 第一课时第一课时化学反应的快慢化学反应的快慢 龙门中学龙门中学刘莺刘莺一一 化学反应速率化学反应速率1概概 念念：2计算式：计算式：3单单 位：位：单位时间单位时间里反应物里反应物浓度浓度或或生成物浓度的生成物浓度的变化变化。v=c/tmol/（Ls）或或 mol/（Lmin）或或 mol/（Lh）【例题例题1 1】在在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，测得末时，测得容器中含有容器中含有0.4mol的的NH3，求该反应的化学反应速求该反应的化学反应速率。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)=(0.5mol/L -0.4mol/L)/2s=0.05mol/（Ls）v(H2)=(1.5mol/L-1.2mol/L)/2s=0.15mol/（Ls）v(NH3)=(0.2mol/L -0mol/L)/2s=0.1mol/（Ls）观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？之间有什么关系？问题问题1 1同一个反应，用同一个反应，用不同的物质不同的物质来表示反应速率，来表示反应速率，数值数值是是不一样不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。的，所以应注明是由哪种物质表示的。同一反应中，各物质的同一反应中，各物质的速率之比等于速率之比等于他们在化学方他们在化学方程式中的化学程式中的化学计量数之比计量数之比。如在如在N2+3H2=2NH3中，中，v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2思考思考：我们得到的速率是指什么时候的速率？：我们得到的速率是指什么时候的速率？我们所说的速率是指在整个过程中的我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率平均速率，且，且均为均为正值正值。结论结论1 1结论结论2 2【例题例题2】反应反应A+3B=2C+2D在四种不同情况在四种不同情况下的反应速率下的反应速率分别为分别为VA=0.15molL-1s-1VB=0.6molL-1s-1Vc=0.4molL-1s-1VD=0.45molL-1s-1则该反应在不同条件下速率快慢顺序是则该反应在不同条件下速率快慢顺序是:=在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，要数值大小，要换算成同一种物质换算成同一种物质后才能后才能比较比较数值数值大大小小。结论结论3 3二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素 活动活动 探究探究 请你设计并实施方案，解决下列问题：化学反应的请你设计并实施方案，解决下列问题：化学反应的速率和那些因素有关？这些因素对化学反应速率会产生怎速率和那些因素有关？这些因素对化学反应速率会产生怎样的影响？样的影响？试剂试剂：表面积大致相同的的铜箔、镁条、铁片，过氧化表面积大致相同的的铜箔、镁条、铁片，过氧化氢溶液（氢溶液（3%），盐酸（），盐酸（0.5mol/L），盐酸（），盐酸（3mol/L），三氯化铁溶液，块状碳酸钙，粉末状碳酸钙，二氧），三氯化铁溶液，块状碳酸钙，粉末状碳酸钙，二氧化锰粉末。化锰粉末。仪器仪器：试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，试管夹，试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，试管夹，导管，水槽，量筒。导管，水槽，量筒。注意：注意：（1）对对于于化化学学反反应应的的快快慢慢，可可以以借借助助于于化化学学反反应应现现象象变化的变化的快慢快慢来判断。来判断。如如对对于于有有气气体体产产生生的的化化学学反反应应，可可以以通通过过观观察察气气泡泡的快慢来判断化学反应的快慢。的快慢来判断化学反应的快慢。对对于于有有沉沉淀淀产产生生的的化化学学反反应应，可可通通过过观观察察沉沉淀淀产产生生的快慢来判断化学反应的快慢。的快慢来判断化学反应的快慢。对对于于有有颜颜色色变变化化的的化化学学反反应应，可可以以通通过过观观察察颜颜色色变变化的快慢来判断化学反应的快慢化的快慢来判断化学反应的快慢。（2）对照实验对照实验：在研究某一项条件对化学反应速率的：在研究某一项条件对化学反应速率的影响时，影响时，其他其他影响化学反应速率的影响化学反应速率的条件必须完全相同条件必须完全相同。实验内容实验内容实验现象实验现象实验结论实验结论分分别别向向三三支支装装有有表表面面积积相相同同的的铜铜箔箔、镁镁条条、铁铁片片、锌锌片片的的试试管管中中加加入入同同体体积积同浓度盐酸同浓度盐酸铜箔上不产生气泡，铁片上铜箔上不产生气泡，铁片上产生气泡但较慢，镁片上产产生气泡但较慢，镁片上产生气泡且最快生气泡且最快在其他条件相同时，在其他条件相同时，金属的活泼性金属的活泼性越强，越强，与酸的反应越快与酸的反应越快分别向两支装有等质量的分别向两支装有等质量的碳酸钙碳酸钙块块、碳酸钙、碳酸钙粉末粉末的的试管中同时滴加同体积试管中同时滴加同体积同同浓度的盐酸浓度的盐酸盛碳酸钙粉末的试管内产盛碳酸钙粉末的试管内产生气泡快，盛碳酸钙块的生气泡快，盛碳酸钙块的试管内产生气泡慢试管内产生气泡慢在其他条件相同时，在其他条件相同时，固体反应物的表面积固体反应物的表面积越大，化学反应越快越大，化学反应越快分别向盛有同体积分别向盛有同体积0.5mol/L和和3mol/L的的盐酸盐酸的试管中同时加入表面积的试管中同时加入表面积相同的铁片相同的铁片加加0.5mol/L的盐酸的试管内的盐酸的试管内产生的气泡慢，加产生的气泡慢，加3mol/L的盐酸的试管内产生的气泡的盐酸的试管内产生的气泡快快在其他条件相同时，在其他条件相同时，反应物的反应物的浓度浓度越大，越大，化学反应越快化学反应越快用用Mg条和条和0.5 molL的盐的盐酸分别在酸分别在常温常温和和加热加热条件条件下反应下反应温度高的产生的气泡快，温度高的产生的气泡快，温度低的产生的气泡慢温度低的产生的气泡慢在其他条件相同时，在其他条件相同时，反应物的反应物的温度温度越高，越高，化学反应越快化学反应越快向两支盛有等体积等浓度向两支盛有等体积等浓度的的双氧水双氧水的的一支试管一支试管中加中加入入二氧化锰二氧化锰粉末粉末加二氧化锰的双氧水的试加二氧化锰的双氧水的试管内产生的气泡快，另一管内产生的气泡快，另一支试管内产生的气泡慢。支试管内产生的气泡慢。在其他条件相同时，在其他条件相同时，使用使用催化剂催化剂，化学反，化学反应速率越快应速率越快影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素条件改变对化学反应速率的影响条件改变对化学反应速率的影响反应物本身的性质反应物本身的性质 反应物的化学性质越活泼，化学反反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快应速率越快浓度浓度增大浓度，反应加快增大浓度，反应加快温度温度升高温度，反应加快升高温度，反应加快催化剂催化剂使用催化剂使用催化剂,反应速率改变反应速率改变表面积表面积增大固体表面积增大固体表面积,反应加快反应加快概括概括 整和整和思考思考：在以上的影响因素中，有没有主次之分？你认在以上的影响因素中，有没有主次之分？你认为哪个因素起决定性决用？为哪个因素起决定性决用？内因内因外因外因结论：结论：主要由主要由物质本身的性质物质本身的性质决定决定温度温度对速率的影响：通常条件下，温度每升高对速率的影响：通常条件下，温度每升高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。催化剂催化剂能极大的改变反应速率能极大的改变反应速率,所以大多数化工生产所以大多数化工生产都要使用催化剂。甚至可以说没有催化剂就没有现代化学都要使用催化剂。甚至可以说没有催化剂就没有现代化学工业。但是并不是所有的反应都需要催化剂，也不是需要工业。但是并不是所有的反应都需要催化剂，也不是需要催化剂的反应都找到了合适的催化剂。催化剂的反应都找到了合适的催化剂。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、溶剂等对反应速光、超声波、放射线、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。率也有影响。例、把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试例、把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试管中，发现管中，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：解析：解析：本题中影响其反应速本题中影响其反应速率的率的主要因素主要因素是：是：浓度浓度 温度。从温度。从t1t2虽然浓度虽然浓度是逐渐降低的，但由于是逐渐降低的，但由于反应反应放热放热，温度升高起主要作用，温度升高起主要作用，所以速率由慢到快，所以速率由慢到快，t2t3 由于由于c(HCl)下降下降成为主要因成为主要因素，速率减小素，速率减小温度升高温度升高盐酸浓度下降盐酸浓度下降例、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了例、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（向盐酸中加入适量的（）A.NaOH(固固)B.H2OC.NH4Cl(固固)D.Na2SO4(固固)解析解析：该题主要考查浓度对化学反应速率的影响。铁该题主要考查浓度对化学反应速率的影响。铁跟盐酸反应的实质是铁与盐酸中的跟盐酸反应的实质是铁与盐酸中的H+反应：反应：Fe+2H+=Fe2+H2，显然，要减缓反应速率，又不影响生成显然，要减缓反应速率，又不影响生成H2的的总量，就必满足：总量，就必满足：“既减小既减小H+浓度，又不影响浓度，又不影响H+的物的物质的量质的量”的这一要求。的这一要求。B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盐酸的烧杯中，并立即都加入水稀释盐酸的烧杯中，并立即都加入水稀释至至50mL，此时此时X和盐酸进行反应，其中反应速率和盐酸进行反应，其中反应速率最快的是最快的是()A、20mL,2.5mol/LB、20mL,2mol/LC、10ml,5mol/LD、30mL,2mol/LD解析解析：X和同样的盐酸反应时，和同样的盐酸反应时，X的浓度越大，反的浓度越大，反应速率越快。由稀释公式应速率越快。由稀释公式C1V1=C2V2可知，可知，V2相相同时同时C2的大小由的大小由C1V1决定，所以选决定，所以选D。作业：课本作业：课本P45 1，P46 4
