2.1.1 化学反应速率及其影响因素 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率及其影响因素 化学反应速率与化学平衡 1 2 面粉 葡萄糖 CO2(g)+H2O(l) +O2 粉尘爆炸 水解 +O2 根据盖斯定律可知，等量的面粉通过两条不同途径转化成二氧化碳和水，其放出的总热量是相等的，但爆发出的威力却相去甚远，这是为什么？ 因为两条途径的化学反应速率不同。 3 橡胶老化 火柴燃烧 钟乳石形成 不同的化学反应其反应速率不同，我们可以凭印象比较以上三个化学反应的反应速率大小： 火柴燃烧＞橡胶老化＞钟乳石形成 如何定量描述化学反应速率呢？ 4 PART 01 化学反应速率 5 01 化学反应速率 一、基本概念 1.定义 在容积不变的反应容器中，通常用反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应的速率。 2.表达式 3.单位 mol/(L·min)、mol/(L·s)或mol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1 6 01 化学反应速率 一、基本概念 注意：①化学反应速率都是正值。 ②该定义中的化学反应速率为一段时间内的平均速率，不是瞬时速率。 ③固体、纯液体的反应速率一般用单位时间反应物或生成物的物质的量变化来表示。 7 01 化学反应速率 一、基本概念 例1.某一反应物的浓度是1.0 mol·L-1，经过20s后，它的浓度变成了0.2 mol·L-1，在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为（ ） A.0.04 B.0.04 mol·L-1·s-1 C.0.08 mol·L-1·s-1 D.0.04 mol·L-1 B 8 01 化学反应速率 一、基本概念 例2.在2L密闭容器中，在一定条件下进行合成氨的反应 3H2+N2⇌ 2NH3，先加入 H2和N2 各 2 mol， 2 min钟后，测得N2的物质的量为1.6 mol，求： ①v(N2) ②v(H2)、v(NH3) v(N2)=0.1mol/(L·min) v(H2)=0.3mol/(L·min) v(NH3)=0.2mol/(L·min) 思考：同一个化学反应的反应速率，可以用不同的物质来表示，它们的数值相等吗？有什么规律？ 9 01 化学反应速率 一、基本概念 4.规律 对于同一个反应，在相同时间段内，用不同物质表示的化学反应速率之比等于该反应的化学计量数之比。 即对反应： mA + nB = pY + qZ v (A) ︰v(B)︰v(Y)︰v(Z) = m︰n︰p︰q 10 01 化学反应速率 二、化学反应速率的大小比较及计算 1.化学反应速率的大小比较 由于化学反应速率可以用不同的物质表示，且可能使用不同的单位，所以在比较大小时，不能直接看数值大小，而是先要进行一系列转化。 ①先转化为用同一种物质表示的化学反应速率； ②再转化为相同的单位； ③比较大小。 11 01 化学反应速率 二、化学反应速率的大小比较及计算 1.化学反应速率的大小比较 例3.对化学反应2A(g)＋B(g)＝3C(g)＋4D(g)，下列选项中表示该反应速率最快的是（ ） A．v(A)＝0.06 mol/(L·s) B．v(B)＝1.2 mol/(L·min) C．v(C)＝4.8 mol/(L·min) D．v(D)＝0.1 mol/(L·s) A 12 01 化学反应速率 二、化学反应速率的大小比较及计算 2.化学反应速率的计算 ——三段式计算方法 三段式 起始量（浓度） 转化量（浓度） 时刻量（浓度） 注意：只有转化量一定符合化学计量数之比。 13 01 化学反应速率 二、化学反应速率的大小比较及计算 2.化学反应速率的计算 ——三段式计算方法 例4.在2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)+B(g)══2C(g)，若最初加入的A和B的物质的量都是4 mol，测得10 s内A的平均速率v(A)=0.12 mol·L-1·s-1，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是（ ）A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol C 参加反应的A（转化的）的物质的量为： 0.12mol·L-1·s-1×2L×10s=2.4mol 3A(g) + B(g) ══ 2C(g) 起始 4mol 4mol 0 转化 2.4mol 0.8mol 1.6mol 10s 1.6mol 3.2mol 1.6mol 14 01 化学反应速率 二、化学反应速率的大小比较及计算 2.化学反应速率的计算 ——三段式计算方法 例5.在2 L的恒温密闭容器中，发生反应2A(g)+B(g)══2C(g)，开始时向容器中加入2molA及1molB，5min后，容器内气体的压强变为初始时的0.8倍，求0~5min A的化学反应速率。 0.12mol/(L·min) 15 01 化学反应速率 三、化学反应速率的测定 测定化学反应速率的方法有很多，常见的有以下几种： 1.测一定时间内产生气体的体积 2.测一定时间内物质的量的变化 3.测一定时间内物质或离子的浓度变化 16 01 化学反应速率 三、化学反应速率的测定 可以用如图所示装置测定锌粒与一定浓度的稀硫酸溶液的反应速率 17 PART 02 影响化学反应速率的因素 18 02 影响化学反应速率的因素 一、内因 思考：在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个反应速率更快？为什么？ Na与水的反应速率更快，因为钠比镁活泼（钠的金属性强于镁） 影响化学反应速率的内因——反应物本身的组成、结构和性质 ——决定性因素（主要因素） 19 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 除了反应物本身的组成、结构和性质以外，浓度、温度、催化剂、压强等外部条件也会影响反应速率。 你能用图中的试剂，设计实验探究影响化学反应速率的因素吗？ 控制变量法 20 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 1.反应物浓度对化学反应速率的影响 21 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 1.反应物浓度对化学反应速率的影响 步骤：两支试管中分别盛有2mL0.05mol/L和0.1mol/L的Na2S2O3溶液，再向两支试管中分别加入2mL0.1mol/L硫酸溶液，观察现象。 现象：盛有0.1mol/L的Na2S2O3溶液的试管中更快出现浑浊 结论：增大反应物的浓度，化学反应速率加快 注意：这里的浓度指溶液中溶质或离子的浓度，以及气体的浓度。对于固体和纯液体，其浓度是一个定值，增大固体和纯液体的用量，不能使反应速率加快。 22 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 2.温度对化学反应速率的影响 23 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 2.温度对化学反应速率的影响 步骤：两支试管中均盛有2mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的烧杯中，再向两支试管中分别加入2mL 0.1mol/L硫酸溶液，观察现象。 现象：放入热水的试管中更快出现浑浊 结论：升高温度，化学反应速率加快 大量实验证明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2-4倍，表明温度对速率的影响非常显著。 24 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 3.催化剂对化学反应速率的影响 25 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 3.催化剂对化学反应速率的影响 步骤：三支试管中均盛有2mL3%的H2O2溶液，向其中两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴2mol/LFeCl3溶液，观察现象。 现象：加入MnO2粉末和FeCl3溶液的试管中产生大量气泡，另外一支试管中无明显现象。 结论：MnO2粉末和FeCl3溶液可以作反应的催化剂，使反应速率加快 26 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 3.催化剂对化学反应速率的影响 有关催化剂的几点说明： ①催化剂分为正催化剂（加快反应速率）和负催化剂（减慢反应速率），在无特别说明是一般指正催化剂。 ②催化剂参与反应的进行，一般认为催化剂在反应中先被消耗，然后又生成出来，在总反应前后催化剂的质量和化学性质不发生改变。 ③催化剂可能因外界条件改变（如温度过高）而导致催化效果降低，即催化剂的失活。 27 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 4.压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的反应，压强对反应速率也能产生影响： 增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。 注意：①压强只对有气体参加的化学反应速率产生影响； ②压强对化学反应速率的影响，从本质上来说是因为改变了气体的浓度。 增大压强→减小容器体积→反应物浓度增大→反应速率加快 减小压强→扩大容器体积→反应物浓度减小→反应速率减慢 28 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 4.压强对化学反应速率的影响 特殊情况：通入与反应无关的气体（如稀有气体） ①恒温恒容通入无关气体： 气体压强增大，但由于反应物浓度不变，反应速率不变。 ②恒温恒压通入无关气体： 气体压强不变，但由于容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率减小。 29 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 5.其他因素对化学反应速率的影响 ①固定比表面积 其他条件相同时，固体的颗粒越小，比表面积越大，反应速率越快。 ②光照、紫外线、X射线 ③溶剂 ④电化学原理 30 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 例6.下列有关化学反应速率的描述中正确的是（　　）A．在任何化学反应中，其他条件不变时，只要提高反应温度，就会增大反应速率 B．在任何化学反应中，其他条件不变时，只要增大某一反应物的用量，就会增大反应速率C．在任何化学反应中，其他条件不变时，只要增大压强，就会增大反应速率D．在任何化学反应中，其他条件不变时，只要缩小容器的体积，就会增大反应速率 A 31 02 影响化学反应速率的因素 二、外因 例7.在一个恒容绝热的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)══C(g)，起始时加入一定量的A和B，反应过程中，A的反应速率v(A)随反应时间t的关系如图，以下说法正确的是（ ） A.由P点到M点，影响反应速率的主要因素是反应物的浓度 B.由M点到Q点，影响反应速率的主要因素是温度 C.该反应一定是放热反应 D.M点时容器中C的浓度达到最大 C 32 PART 03 课堂总结 33 03 课堂总结 这堂课学到了什么？ ①化学反应速率的基本概念及表达式。 ②化学反应速率的大小比较及计算。 ③影响化学反应速率的因素。 34 PART 04 课后作业 35 04 课后作业 36 River Flows In You (Original Mix) - remix Mark Pride Into The Deep Vol.02, track 12 298705.4 XXX - 163 key(Don't modify):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 $$