第六章 第二节 第一课时 化学反应的速率-2024-2025学年高一化学同步课件（人教版2019必修第二册）

化学反应的速率 【第六章 化学反应与能量 】 人教版高中化学必修第二册 高中化学 新课导入 你能将下列图片中的反应从快到慢排序吗？ 高中化学 一、化学反应速率 定义：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示化学反应快慢程度的物理量。 表达式： Δc 表示某物质浓度的变化，常用单位mol·L－1 Δt 表示时间变化，常用单位s或min Δn表示某物质物质的量的变化，常用单位mol，V指体积，常用单位L 单位： mol·L－1·s－1 mol·L－1·min－1 高中化学 一、化学反应速率 【例1】在某一化学反应中，已知反应物A的浓度在10 s内从4 mol/L变成1 mol/L。则在这10 s内用A表示的化学反应速率为多少？ = 4 mol·L-1–1 mol·L-1 10 s v(A) ∆c(A) ∆t = 3 mol·L-1 10 s 0.3 mol·L-1·s-1 = = 第10s的反应速率可以求吗？ 无法确定 注意：v是平均速率而非瞬时速率 高中化学 【例2】将1.0 mol N2和3.0 mol H2在2 L的密闭容器中发生反应： ，反应经 5秒后，剩余的N2为0.6 mol，求2秒内N2的反应速率。 ＝ 0.04 mol·L－1·s－1 一、化学反应速率 1.0 mol－0.6 mol 2 L 5 s = 对于同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率，数值会一样吗？ 高中化学 一、化学反应速率 起始量 转化量 2 s量 1.0 3.0 0.6 0.4 1.2 0.8 1.8 0.8 v(NH3)＝ 0.8 mol 2L•5 s ＝0.08 mol·L－1·s－1 v(H2)＝ 1.2mol 2L•5 s ＝0.12 mol·L－1·s－1 0 【例2】将1.0 mol N2和3.0 mol H2在2 L的密闭容器中发生反应： ，反应经 5秒后，剩余的N2为0.6 mol，求5秒内N2的反应速率。 同一反应，不同物质表示的反应速率可能不同，但表示反应的快慢程度相同。 高中化学 【例3】反应：A(s) + 3B(g)⇋2C(g)+D(g)在1L密闭容器中进行，不同时间各物质的物质的量如下，完成表格并求出各物质在10 s内的速率。 B C D 开始 5 mol 0 mol 0 mol 转化 2s末 2 mol v 2 mol 1 mol 0.3 mol/(L·s) 0.2 mol/(L·s) 0.1 mol/(L·s) 3 mol 2 mol 1 mol 各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比 aA＋bB＝cC＋dD v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d 思考：为什么不用物质A来表示反应速率呢？ 一、化学反应速率 固体、纯液体的浓度是恒定不变的 高中化学 一、化学反应速率 反应 3A(g) + B(g) === 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=1.8mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.2mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为: ②v(B)=0.3mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5mol·L-1·s-1 v(A)=0.9mol·L-1·s-1 v(A)=0.6mol·L-1·s-1 v(A)=0.75mol·L-1·s-1 ①v(A)=1.8mol·L-1·min-1 v(A)=0.03mol·L-1·s-1 【归一法】： 先统一单位，换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。 ②>④>③>① 化学反应速率比较大小 高中化学 一、化学反应速率 化学反应速率比较大小 反应 3A(g) + B(g) === 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.6mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.2mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为: v(A) 3 ① =0.01mol·L-1·s-1 v(B) 1 ② =0.3mol·L-1·s-1 v(C) 2 ③ =0.2mol·L-1·s-1 v(D) 2 ④ =0.25mol·L-1·s-1 【比值法】：比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。 ②>④>③>① 高中化学 二、影响化学反应速率的因素 1.内因： 反应物或反应本身的性质或特点 2.外因： ①温度 ②浓度 ③催化剂 ④接触面积 对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，如食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀；有些则希望其快一些，如氨、硫酸等化工产品的生产。 ⑤压强（对气体而言） 高中化学 【实验用品】 3% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L 盐酸、1 mol/L 盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管。 二、影响化学反应速率的因素 【探究】温度对化学反应速率的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 3% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 温度 高中化学 二、影响化学反应速率的因素 高中化学 实验现象 实验结论 冷水中，产生气泡速率较慢，热水中，产生气泡速率较快 二、影响化学反应速率的因素 温度升高，H2O2的分解速率加快 其他条件相同时,升高温度反应速率增大 温度每升高10℃ ，化学反应速率通常增加到原来的2～4倍。 高中化学 【实验用品】 3% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L 盐酸、1 mol/L 盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管。 二、影响化学反应速率的因素 【探究】浓度对化学反应速率的影响 在两支大小相同的试管中均加入等量的大理石碎块（表面积相同），向其中一支试管滴入0.1 mol/L 盐酸，另一支试管滴入1 mol/L 盐酸，观察现象并进行对比。 浓度 高中化学 二、影响化学反应速率的因素 高中化学 实验现象 实验结论 0.1 mol/L盐酸溶液，产生气泡速率较慢，1 mol/L盐酸溶液，产生气泡速率较快 二、影响化学反应速率的因素 增大反应物浓度，能使碳酸钙分解速率加快 其他条件相同时,增大反应物浓度反应速率增大 对于固体和纯液体来说，浓度都是不变的， 固体和纯液体的量不影响化学反应速率。 高中化学 【实验用品】 3% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L 盐酸、1 mol/L 盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管。 二、影响化学反应速率的因素 【探究】温度对化学反应速率的影响 在三支大小相同的试管中均加入2 mL 3% H2O2溶液，向其中一支试管加入MnO2，向另一支试管滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液，观察现象并进行对比。 催化剂 高中化学 二、影响化学反应速率的因素 高中化学 实验现象 实验结论 加入MnO2 和FeCl3溶液的试管，产生大量的气泡，另一支试管几乎没有气泡产生 二、影响化学反应速率的因素 加入催化剂，能显著加快化学反应速率 高中化学 二、影响化学反应速率的因素 催化剂注意事项 1. 催化剂能改变化学反应速率，而自身的化学组成和质量在反应前后保持 。 2.正催化剂 化学反应速率；负催化剂减慢化学反应速率。一般情况下无特别说明指的是正催化剂。 3.催化剂具有一定的 。 4.催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应 起作用。 不变 加快 选择性 不 高中化学 【实验用品】 3% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L 盐酸、1 mol/L 盐酸、大理石碎块、大理石粉末、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管。 二、影响化学反应速率的因素 【设计实验】接触面积对化学反应速率的影响 在两支大小相同的试管中均加入2mL0.1 mol/L 盐酸，向其中一支试管加入一定质量的大理石粉末，向另一支试管加入等质量的大理石碎块，观察现象并进行对比。 一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越快。 接触面积 高中化学 二、影响化学反应速率的因素 压强 对于气体来说，在相同温度下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越多。 对于有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响的实质是：改变体积，使反应物的浓度改变。 注意： 只对有气体参加或生成的反应有影响 高中化学 二、影响化学反应速率的因素 压强 N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 ①减小体系压强（扩大容器体积），该反应的速率怎么变？ ②在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？ ③在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？ ④在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？ c减小，v减慢 c增大，v变快 c不变，v不变 c减小，v减慢 高中化学 化学反应 速率 化学反应 速率 影响化学 反应速率 的因素 温度 浓度 三、课堂小结 定义 表达式 计算 比较大小 催化剂 接触面积 压强（气体） 高中化学 随堂练习 D 1.下列说法正确的是（　　） A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．化学反应速率的单位由浓度单位决定 C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 D．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 高中化学 随堂练习 B 2.用3g块状大理石与30mL 3mol/L盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是（　　） ①再加入30mL 3mol/L盐酸　②改用30mL 6mol/L盐酸 ③改用3g粉末状大理石　④适当升高温度． A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③ 高中化学 C 随堂练习 3.在C（s）+CO2（g）═2CO（g）的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强②增加碳的量　③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2。能够使反应速率增大的措施是（　　） A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④ 高中化学 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$