第四章化学反应及其规律（课件）《无机化学基础》第二节化学反应速率与化学平衡同步教学（人卫版第四版）

第四章化学反应及其规律 第二节化学反应速率与化学平衡 化学反应速率 世界是物质的，物质是运动的。就如奔驰的汽车，流动的河水，划破夜空的流星…人类天生具有速率与激情，今天我们来探究化学世界的速率与激情——化学反应速率。 将三氧化二铁与铝粉混合均匀，倒入玫瑰花中，插入一根镁条，用火点燃，会有什么奇迹发生呢？发生了剧烈的化学反应，犹如火山爆发一般！产生了耀眼的光和大量的热！ 化学反应速率有快有慢，像塑料的老化，金属的腐蚀，文物的腐蚀速率相对较慢。请看这两张图片，随着环境恶化，空气中二氧化硫浓度的增加，使得酸雨的浓度也在不断增加，导致文物被腐蚀的速度也在加快。由此可见，探究化学反应速率，控制与利用化学反应速率，是科学家面临的重大课题。 3 一 【化学反应的速率定义】 【反应速率的表示方法】 二 胶体分散系的分散相颗粒直径在1"∽"100nm之间，包括溶胶和高分子溶液。 4 在一定条件下，反应物转化为生成物的速率v ，可用单位时间内某物质浓度变化的绝对值来表示。 v表示化学反应在t1到t2这段时间内的平均速率。 浓度单位常用mol L–3，时间单位常用s，min，h。 反应物取“-”；生成物取“+” 单位为“mol L–1 s-1 、mol L–1 min-1”。 2.平均速率 1.化学反应速率 是表示化学反应快慢的物理量。 （1） 化学反应的速率定义 5 在298K下，将2.1mol·L-1的N2O5充入一密闭容器中，测得分解反应起始与100s末时，各物质浓度变化如下： 2 N2O5（g）→4NO2(g) + O2(g) c起始/ mol·L-1 2.1 0 0 c100秒末/ mol·L-1 1.95 0.30 0.075 试计算反应开始100秒内的平均速率。 例1 由此可见，同一反应，用不同物质浓度的变化来表示该反应的速率的数值各不相同； 但各物质的反应速率表达式之间存在一定关系。 6 解 结论： 同一反应，不同物质浓度变化表示该反应速率的数值 各不相同；但各物质的反应速率表达式之间存在着一定关系。 由此可见，同一反应，用不同物质浓度的变化来表示该反应的速率的数值各不相同； 但各物质的反应速率表达式之间存在一定关系。 7 对任意一个反应： mA + nB = pC + qD，有： 注意：表示反应速率时，必须注明是用哪一种物质浓度的变化来表示，通常选用容易测定的那一种物质。 化学反应的速率定义 8 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) 结论： 1.各物质在相同的时间段内，浓度的变化是不一样的。 2.随着时间的推移，各物质浓度变化的趋势逐渐减弱。 浓度-时间曲线 1.随着时间的推移，各物质浓度变化的趋势逐渐减弱。 2.各物质在相同的时间段内，浓度的变化是不一样的。 9 1）当Δt 趋于零时，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。 2）表达式： 3）常用作图法来求取 如右图： 瞬时速率 H2O2在水溶液中的分解反应为 2H2O2（aq）→ 2H2O（l） +O2（g） 随着t的推移，颜色变浅，c（H2O2）在减小 0s 400s 800s 1600s 2000s 练习： 反应速率一般以在单位时间、单位体积中反应物的量的减少或产物的量的增加来表示。又分为平均速率和瞬时速率两种表示方法。 11 t/s c（H2O2）/molL–3 Δt/s Δc（H2O2）/molL–3 v（H2O2）/molL–3s–1 0 2.32 400 400 1.72 400 -0.60 800 1.30 400 -0.42 1200 0.98 400 -0.32 1600 0.73 400 -0.25 2000 0.54 400 -0.19 2400 0.39 400 -0.15 2800 0.28 400 -0.11 其分解反应数据分析为： 请计算H2O2在400s内不同阶段的平均速率？ 在日常生活和医学中常见的几种浓度包括：物质的量浓度、质量浓度、质量分数和体积分数。 12 分解反应数据分析 t/s c（H2O2）/molL–3 Δt/s Δc（H2O2）/molL–3 v（H2O2）/molL–3s–1 0 2.32 400 400 1.72 400 -0.60 15.0×10 -4 800 1.30 400 -0.42 10.5×10 -4