内容正文:
化 学
通用类
高等教育出版社
主题二 化学反应及其规律
2.2 化学反应速率
主题二 化学反应及其规律 2.2 化学反应速率
学习目标
1. 了解化学反应速率的概念及其表示方法,学会定量表示和比较化学反应进行的快慢,提升归纳总结能力。
2. 了解温度、浓度、压强、催化剂等外界条件改变对化学反应速率的影响,提升分析问题、解决问题的能力。
3. 了解催化剂在生产、生活中的重要作用,学习“中国催化剂之父”闵恩泽的事迹,树立崇尚科学、勇于创新的意识。
情境与问题
观察下面图片,运用所学化学知识分析“点燃鞭炮”“炸药爆炸”“岩石风化”以及“牛奶变质”的过程有何异同点?
(a)点燃鞭炮
(b)岩石风化
(c)炸药爆炸
(d)牛奶变质
都是化学反应;爆炸可以瞬间完成,而牛奶变质和岩石风化则需要较长时间,化学反应进行的“快”与 “慢” 是相对的。
一.化学反应速率
如何表示化学反应的快慢呢?
化学反应速率
表达式
mol/(L·s)
mol/(L·min)
mol/(L·h)
定义
衡量化学反应进行快慢的
物理量。
常用单位
一.化学反应速率
1.表达式 v= ,式中各符号的表示意义:
v——反应速率
Δc——某一时间段浓度的变化量,单位:mol/L
Δt——反应时间
单位: min(分) 、 s(秒) 、 h(小时)
速率单位(常用):
mol·L-1·min-1 、 mol·L-1·s-1
结合化学反应速率的表达式,思考以下问题:
(1)化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?
(2)能否用纯固体或者纯液体来表示化学反应速率?
提示:纯固体(如Fe单质)、纯液体(如H2O)的浓度视为常数。
一.化学反应速率
化学反应速率是平均速率,而非瞬时速率。
不能用纯固体和纯液体表示化学反应的速率。
一.化学反应速率
已知一定条件下,工业合成氨的反应中,氮气的起始浓度为 c(N2)=1 mol/L,氢气的起始浓度为c(H2)=3 mol/L。2 s后,体系中氮气、氢气和氨气的浓度分别为:c(N2)=0.8 mol/L、c(H2)=2.4 mol/L、c(NH3)=0.4 mol/L,求该反应的化学反应速率。
N2 + 3H2 2NH3
起始浓度(mol/L) 1 3 0
2 s后浓度(mol/L) 0.8 2.4 0.4
浓度变化∆c(mol/L) 0.2 0.6 0.4
一.化学反应速率
N2+ 3H2 2NH3
对于同一化学反应而言,用不同物质表示其化学反应速率时有何规律?
注意事项
1. 表示某一化学反应的反应速率时,需要指明具体的物质,如v(N2);
2. 在比较化学反应快慢时,要统一参照物。
1. 同一化学反应,用不同的物质(固体、纯液体除外)表示其化学反应速率时,其数值可能是不同的,但意义是相同的;
2.这些反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比。
一.化学反应速率
一.化学反应速率
二.影响化学反应速率的因素
同样都是化学反应,
为什么爆炸可以瞬间完成,而岩石风化却需要很长的时间?
岩石风化
很 慢
爆 炸
很 快
二.影响化学反应速率的因素
还有哪些因素可以影响化学反应速率呢?
参加化学反应的物质不同,性质不同,所以化学反应速率不同。即化学反应速率首先取决于参加反应的反应物本身的结构和性质。
主要因素
内 因
反应物本身
的结构和性质
二.影响化学反应速率的因素
观察与认知
小组合作分别完成不同浓度盐酸和大理石的反应,仔细观察实验现象并填写表格。
2HCl+CaCO3 CaCl2+CO2↑+H2O
试管编号 0.1mol/L 盐酸/mL 1mol/L 盐酸/mL 大理石 产生气体的速率
1 5 -- 少许
2 -- 5 少许
表2-2-1 产生气体的速率记录表
慢
快
二.影响化学反应速率的因素
化学反应速率首先取决于参加反应的反应物本身的结构和性质,
但外界条件对化学反应速率也有一定的影响。
结合生活常识,小组讨论:日常生活中采用哪些方法保存食物(肉、奶、蔬菜、水果等)以延长其保质期?
保存方法:可以真空、放冰箱保鲜或者冷冻……
点拨:浓度、温度可能会影响化学反应速率
二.影响化学反应速率的因素
二.影