【公开课】化学反应的速率与限度课件人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量第二第二节节 化学反应化学反应的速率与限度的速率与限度1、能能从从化化学学反反应应速速率率和和限限度度的的角角度度解解释释生生产产、生生活活中中简简单单的的化化学现象。学现象。2、能能说说出出化化学学反反应应速速率率的的表表示示方方法法，能能通通过过实实验验来来探探究究化化学学反反应应速速率率的的影影响响因因素素，能能初初步步解解释释化化学学实实验验和和化化工工生生产产中中反反应应条条件的选择问题。件的选择问题。3、能描述化学平衡状态，初步判断化学反应是否达到平衡。、能描述化学平衡状态，初步判断化学反应是否达到平衡。学习目标学习目标10NaN3+2KN

2、O3K2O+5Na2O+16N2 几个月几个月 在在地表以下地表以下100多公里处富含碳元素的矿层多公里处富含碳元素的矿层，5000MPa和约和约1200oC环境环境下经过漫长的过程最终形成的钻石。下经过漫长的过程最终形成的钻石。不足不足0.1秒秒至少至少10亿年亿年生活中的化学反应生活中的化学反应化学反应的快慢化学反应的快慢(化学反应速率化学反应速率)了解化学反应了解化学反应速率的速率的概念概念 知道知道影响影响化学化学反应速率的反应速率的因素因素问题：问题：如何如何描述化学反应的快慢？描述化学反应的快慢？(1)定性研究：定性研究：(2)定定量量研究：研究：根据反应根据反应现象剧烈程度判断现

3、象剧烈程度判断以合理数据做判断以合理数据做判断新课导入：新课导入：研究化学反应的新视角研究化学反应的新视角(1)定性研究：定性研究：根据根据反应现象剧烈程度判断反应现象剧烈程度判断思考：如何定性的描述化学反应的快慢？思考：如何定性的描述化学反应的快慢？气泡气泡逸出快慢、反应物消失的逸出快慢、反应物消失的快慢、快慢、浑浊程度浑浊程度、颜色变颜色变化化、温度变化温度变化(2)定量研究：定量研究：以合理数据做以合理数据做判断判断思考：思考：生活生活中用什么方式来表示物体运动的快慢？中用什么方式来表示物体运动的快慢？新课导入：新课导入：研究化学反应的新视角研究化学反应的新视角(2)定量研究：定量研究：

4、以合理数据做以合理数据做判断判断 生生 活活 中中 用用什什么么方方式式来来表表示示物物体体运运动的快慢？动的快慢？学科链接学科链接vSt 化化 学学 反反 应应过过程程中中哪哪些些物物理理量量发发生生了变化？了变化？知识迁移知识迁移反应反应物、生成物浓度物、生成物浓度(物质的量浓度物质的量浓度)新课导入：新课导入：研究化学反应的新视角研究化学反应的新视角1、化学反应速率化学反应速率用来衡量用来衡量化学反应进行快慢的化学反应进行快慢的物理量。物理量。通常用单位通常用单位时间内时间内反应物浓度的减少量反应物浓度的减少量或或生生成物浓度的增加成物浓度的增加量量(均取正值均取正值)来表示。来表示。v

5、 ct(B)(1)概念：概念：(2)表示表示方法：方法：(3)计算公式极单位：计算公式极单位：(B)单位：单位：mol/(Ls)或或 mol/(Lmin)molL 1s 1 或或 molL 1min 1 一、化学反应的速率一、化学反应的速率例、在例、在某一化学反应里，反应物某一化学反应里，反应物A的浓度在的浓度在10 s内内从从4.0 mol/L变成变成1.0 mol/L。在这。在这10 s内内A的化学反应的化学反应速率为多少？速率为多少？v(A)c(A)t4.0 mol/L1.0 mol/L10 s0.3 mol/(Ls)反应速率反应速率指一段时间内的指一段时间内的平均速率平均速率！问：第问

6、：第10s的反应速率为多少？的反应速率为多少？无法确定无法确定一、化学反应的速率一、化学反应的速率(1)写出有关反应的写出有关反应的化学方程式；化学方程式；(2)标出各物质的起始量、变化量、某时刻标出各物质的起始量、变化量、某时刻量；量；(3)根据已知条件列方程式根据已知条件列方程式计算。计算。步步骤骤例例：m A +n B p C +q D 起始起始(mol/L)：变化变化(mol/L)：某时刻某时刻(mol/L)：a b 0 0mxnx px qxamx bnx px qx 一、化学反应的速率一、化学反应的速率基本关系基本关系变化变化量与方程式中各物质的量与方程式中各物质的化学计量数化学计

7、量数成比例成比例转化率转化率(A)A的的变化变化量量A的的起始起始量量100%例例：m A +n B p C +q D 起始起始(mol/L)：变化变化(mol/L)：某时刻某时刻(mol/L)：a b 0 0mxnx px qxamx bnx px qx 一、化学反应的速率一、化学反应的速率例例、在在2 L的的密密闭闭容容器器中中，加加入入1 mol N2和和3 mol H2，发发生生 N23H22NH3，在在2 s末末时时，测测得得容容器器中中含含有有0.4 mol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。分析：分析：三段法三段法 N2 3H2 2NH3 起始浓度起始浓

8、度(mol/L)2s末浓度末浓度(mol/L)变化浓度变化浓度(mol/L)0.5 1.5 00.20.20.30.10.41.2v(H2)0.15mol/(Ls)v(N2)0.05mol/(Ls)v(NH3)0.1mol/(Ls)特点：特点：v(N2):v(H2):v(NH3)1:3:2 一、化学反应的速率一、化学反应的速率温馨提示：温馨提示：(3)v指指一段时间内的一段时间内的平均反应速率平均反应速率，取正值。，取正值。(1)描述描述v时时要指明要指明具体具体物质。物质。(2)不能用不能用固体固体或或纯纯液体液体来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。(4)同同一个一个化学反应中，用不同物

9、质化学反应中，用不同物质来表示来表示其反应速率其反应速率时时，化学化学反应反应速率之比速率之比等于等于化学计量数之化学计量数之比比即：对于即：对于反应反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，v(A):v(B):v(C):v(D)m:n:p:q一、化学反应的速率一、化学反应的速率练、练、已知已知：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，若反应速，若反应速率分别用率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关表示，则正确的关系式为系式为()A.4v(NH3)5v(O2)B.5v(O2)6v(H2O)C.2v(NH3)3v(H2O)D.4v(O2)5

10、v(NO)D一、化学反应的速率一、化学反应的速率练练、某某温度温度时，在时，在2 L的容器的容器中，中，X、Y、Z三种物质的物质三种物质的物质的量随时间的变化曲线如的量随时间的变化曲线如图。由图可得该图。由图可得该反应的化学方程式反应的化学方程式为为_，反应，反应开始至开始至2 min，Z的平均的平均反应速率反应速率为为_。一、化学反应的速率一、化学反应的速率例例3.反反应应A+3B=2C+2D在在四四种种不不同同情情况况下下的的反反应应速速率率分分别别为为：v(A)=0.15mol/(Ls)、v(B)=0.6mol/(Ls)v(C)=0.4mol/(Ls)、v(D)=0.45mol/(Lmi

11、n)则则该反应在不同条件下该反应在不同条件下速率顺序是速率顺序是_分析：分析：比较比较某一反应的某一反应的快慢，首先快慢，首先考虑考虑单位，再单位，再转换成同一转换成同一物质进行比较。物质进行比较。一、化学反应的速率一、化学反应的速率(1)基准基准法法：若若单位不统一单位不统一，要，要换算成相同的单位换算成相同的单位；换算换算成同成同一物质一物质来来表示表示的的反应速率反应速率，再再比较数值的大小。比较数值的大小。(2)比值比值法法：对于对于反应反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，比较比较 则则说明用说明用A表示表示的化学反应的化学反应速率大于用速率大于用B表示的化学反应速率表示的化

12、学反应速率。v(A)av(B)b与与 ，若，若 v(A)av(B)b同一反应用不同物质表示其同一反应用不同物质表示其v大小比较方法：大小比较方法：一、化学反应的速率一、化学反应的速率2、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素(1)内因：内因：如：如：Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为与水反应的速率由大到小的顺序为NaMgAl。内因是影响物质。内因是影响物质化学反应速率的决定性因素。化学反应速率的决定性因素。(2)外因：外因：催化剂：催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，使用不同催化剂催化剂可以改变化学反应速率，使用不同催化剂时，时，催化催化效率可能不同。效率可能不同。反应物反

13、应物本身的本身的性质性质一、化学反应的速率一、化学反应的速率2、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素(2)外因外因教材教材P43探究：影响探究：影响v的因素的因素反应温度反应温度 实实验验一一：在在两两支支大大小小相相同同的的试试管管中中均均加加入入2 mL 5%H2O2溶溶液液，同同时时滴滴入入2滴滴1 mol/L FeCl3溶溶液液。待待试试管管中中均均有有适适量量气气泡泡出出现现时时，将将其其中中一一支支试试管管放放入入盛盛有有冷冷水水的的烧烧杯杯中中，另另一一支支试试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。对比试验：对比试验：注

14、意注意控制控制变量变量一、化学反应的速率一、化学反应的速率教材教材P43探究：影响探究：影响v的因素的因素反应温度反应温度 实实验验一一：在在两两支支大大小小相相同同的的试试管管中中均均加加入入2 mL 5%H2O2溶溶液液，同同时时滴滴入入2滴滴1 mol/L FeCl3溶溶液液。待待试试管管中中均均有有适适量量气气泡泡出出现现时时，将将其其中中一一支支试试管管放放入入盛盛有有冷冷水水的的烧烧杯杯中中，另另一一支支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。不同温度环境不同温度环境冷水冷水热水热水实验现象实验现象冷水中产生气泡的速率较慢冷水中产

15、生气泡的速率较慢热水热水中产生气泡的速率中产生气泡的速率较快较快实验结论：实验结论：当其他条件相同时当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应大；降低温度，化学反应速率速率减小减小一、化学反应的速率一、化学反应的速率探究：影响探究：影响v的因素的因素反应物浓度反应物浓度实实验验二二：在在两两支支大大小小相相同同的的试试管管中中各各加加入入5mL0.1mol/L盐盐酸酸和和5mL1mol/L盐盐酸酸。再再分分别别向向两两支支试试管管中中加加入入等等质质量量等等表表面面积积的的铁片，观察现象并进行对比。铁片，观察现象并进行对比。不同浓度环境不同浓度环

16、境0.1mol/L1mol/L实验现象实验现象铁铁片表面产生片表面产生气泡的速率较慢气泡的速率较慢铁片表面产生气泡的速率铁片表面产生气泡的速率较快较快实验结论：实验结论：当其他条件相同时当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速，增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应率增大；减小反应物浓度，物浓度，化学反应化学反应速率速率减小减小注注：浓浓度度对对化化学学反反应应速速率率的的影影响响只只适适用用于于在在溶溶液液中中或或有有气气体体参参加加的的反反应应。对对于于纯纯液液体体或或固固体体物物质质，其其浓浓度度可可视视为为常常数数，其量的改变不会影响化学反应速率。其量的改变不会影响化学反应速率

17、。一、化学反应的速率一、化学反应的速率练练、把把下下列列四四种种X溶溶液液分分别别加加入入四四个个盛盛有有10 mL 2 mol/L盐盐酸酸的的烧烧杯杯中中，均均加加水水稀稀释释到到50mL，其其中中化化学学反反应应速速率率最最快快的的是是()A.10 20 mL 3 mol/L的的X溶液溶液 B.20 30 mL 2 mol/L的的X溶液溶液 C.20 10 mL 4 mol/L的的X溶液溶液 D.10 10 mL 2 mol/L的的X溶液溶液B一、化学反应的速率一、化学反应的速率探究：影响探究：影响v的因素的因素固体反应物的表面积固体反应物的表面积实实验验三三：在在两两支支大大小小相相同同

18、的的试试管管中中均均加加入入10 mL 1mol/L盐盐酸酸。再再向向两两支支试试管管中中分分别别加加入入1 g块块状状大大理理石石和和 1 g粉粉末末状状大大理理石石，观察现象并进行对比。观察现象并进行对比。不同固体表面积不同固体表面积块状大理石块状大理石粉末状大理石粉末状大理石实验现象实验现象块状大理石的试管中产生块状大理石的试管中产生气泡的速率较慢气泡的速率较慢粉末状大粉末状大理石的试管中理石的试管中产生产生气泡的速率气泡的速率较快较快结论：结论：当其他条件相同时当其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大；减小应速率增大；减小固体反应物的表

19、面积固体反应物的表面积，化学反应，化学反应速率速率减小减小。一、化学反应的速率一、化学反应的速率探究：影响探究：影响v的因素的因素压强压强思考：思考：某容积可变的密闭容器盛有气体，对容器加压，则容某容积可变的密闭容器盛有气体，对容器加压，则容器容积怎么变？气体的浓度会改变吗？器容积怎么变？气体的浓度会改变吗？结论一：结论一：对于无气体对于无气体参加的反应参加的反应，改变压强时，化学反应速，改变压强时，化学反应速率基本不变。率基本不变。结论二：结论二：对于有气体对于有气体参加的反应参加的反应，改变压强时，化学反应速，改变压强时，化学反应速率可能发生改变。率可能发生改变。注意：注意：压强对压强对v

20、的影响实质上是浓度对的影响实质上是浓度对v的影响的影响分析思路：分析思路：压强的改变是否会引发反应物浓度的变化压强的改变是否会引发反应物浓度的变化一、化学反应的速率一、化学反应的速率探究：影响探究：影响v的因素的因素压强压强(有气体参与的化学反应有气体参与的化学反应)提示：提示：若无特殊说明，压强的改变一律是通过改变反应容器的若无特殊说明，压强的改变一律是通过改变反应容器的容积来实现的。容积来实现的。增大压强增大压强反应反应物浓度增大物浓度增大化学反应速率增大化学反应速率增大减小压强减小压强反应反应物浓度减小物浓度减小化学反应速率减小化学反应速率减小、恒恒温温时时：一、化学反应的速率一、化学反

21、应的速率练、练、反应反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在在一可变一可变容积的密容积的密闭闭容器中进行，下列条件的改变对其容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎反应速率几乎无影响无影响的的是是()(双选双选)A.增加增加C的量的量B.将将容器的体积缩小一半容器的体积缩小一半C.保持保持体积不变，充入体积不变，充入N2使体系使体系压强增大压强增大D.保持保持压强不变，充入压强不变，充入N2使容器使容器体积增大体积增大AC一、化学反应的速率一、化学反应的速率、恒温恒温恒恒容容时时充充入入气体反应物：气体反应物：P_、c_、v _；充充入入惰性惰性气气体：体：P_、c_、v _。、恒温恒

22、温恒恒压压时时充入充入惰性惰性气气体体：P_、c_、v _。探究：影响探究：影响v的因素的因素压强压强(有气体参与的化学反应有气体参与的化学反应)增大增大增增大大增大增大增大增大不变不变不变不变不变不变减小减小减小减小影响影响v的因素的因素形成原电池形成原电池如：如：锌粒与稀硫酸的反应中，在其他条件相同时，滴入几滴锌粒与稀硫酸的反应中，在其他条件相同时，滴入几滴CuSO4溶液能增大溶液能增大H2的生成速率的生成速率(构成铜锌原电池构成铜锌原电池)一、化学反应的速率一、化学反应的速率(3)其他影响因素：其他影响因素：反应物状态、光照、超声波、电磁波、反应物状态、光照、超声波、电磁波、溶剂等溶剂等

23、2、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素(1)内因：内因：反应物反应物本身的本身的性质性质(2)外因：外因：催化剂、反应温度、反应物浓度、固体反应物表面催化剂、反应温度、反应物浓度、固体反应物表面积、压强、形成原电池积、压强、形成原电池一、化学反应的速率一、化学反应的速率影响因素影响因素前提前提v注意事项注意事项外外因因浓浓度度其其他他条条件件相相同同时时增大反应物浓度增大反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度温温度度升高温度升高温度降低温度降低温度催化剂催化剂使用催化剂使用催化剂压压强强增大压强增大压强减小压强减小压强增大固体增大固体反应物接触面积反应物接触面积增大增大减小减小增大

24、增大减小减小增大增大减小减小常增大常增大固体或纯液体的浓度视为固体或纯液体的浓度视为常数常数，改变用量，改变用量，化学反化学反应速率应速率不变不变无论是吸热反应还是放热无论是吸热反应还是放热反应，升高温度反应，升高温度v均增大，均增大，降低温度降低温度v均减小均减小具有选择性和专一性具有选择性和专一性通过改变容器容积改变压通过改变容器容积改变压强强(有气体参与有气体参与)增大增大常见的四种影响化学反应速率的因素的比较常见的四种影响化学反应速率的因素的比较练练、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成而不影响生成H2的总量，

25、可向其中加入适量的总量，可向其中加入适量的的()A.Na2CO3晶体晶体 B.水水C.CuSO4晶体晶体 D.CH3COONa晶体晶体一、化学反应的速率一、化学反应的速率练、练、把把锌片投入盛有稀硫酸的试管锌片投入盛有稀硫酸的试管中，发现中，发现产生氢气的速率变产生氢气的速率变化如图所化如图所示，试用示，试用化学反应与能量变化的关系以及化学反应速化学反应与能量变化的关系以及化学反应速率的相关知识解释这种率的相关知识解释这种现象。现象。v(H2)t0 t1 t2 t/st0t1：_t1t2：_ 随着反应的进行，温度随着反应的进行，温度升高，升高，反应反应速率加快。速率加快。随着反应的进行，随着反应的进行，c(H+)降低，反应速率减慢。降低，反应速率减慢。一、化学反应的速率一、化学反应的速率