6.2.1 化学反应速率 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 第一课时 化学反应速率 情境引入，体会化学反应有快慢 爆炸 溶洞形成 很快 很慢 钢铁生锈 较慢 牛奶腐坏 较快 情境引入，体会化学反应有快慢 为什么要研究化学反应的快慢？ 有的反应越慢越好：如食物的腐败、钢铁的生锈等； 有的反应越快越好：如合成氨、金属的冶炼等 研究反应的快慢，是为了控制反应，使之向着我们想要的方向进行。 一、认识化学反应速率的概念 思考：如何定性描述一个化学反应的快慢？ 一、认识化学反应速率的概念 思考：如何定量描述一个化学反应的快慢？ 问题1：物理上用什么来衡量物体运动的快慢? 速率: 单位时间内位移的变化量。 问题2：对于反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，表示反应速率的方法有哪些? 单位时间内锌粒质量的减少、硫酸浓度的减少、硫酸物质的量的减少、硫酸锌浓度的增加、硫酸锌物质的量的增加、氢气质量的增加、氢气体积的增加、氢气压强的增加等。 类比得出：化学反应的快慢可用化学反应速率来表示。 一、认识化学反应速率的概念 单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量。 1、定义： 表示化学反应过程进行快慢的物理量。 2、表示： 3、表达式： 4、单位： 物质A的化学反应速率 反应物(或生成物)A的浓度变化量 浓度变化的时间 mol/ (L·min) 或 mol/(L·s) mol· L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1 1 mol/(L·s) = mol/(L·min) 60 应指明具体物质VA 一、认识化学反应速率的概念 注意 （1）反应速率都为正值 （2）反应速率指一段时间内的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率 （3）对于固体物质或纯液体，由于它们的“浓度”是不变的，所以 一般不用固体或纯液体表示化学反应速率 二、化学反应速率的计算方法 1、化学反应速率计算——公式法计算 【例1】在一个 2 L 的密闭容器中，一定条件下发生反应：N2 + 3H2 ⇌2NH3 ，自开始至２秒末，NH3 的物质的量由 0 变为 1.2 mol，则以 NH3 表示的化学反应速率是多少？ ν (NH3) = = 0.3mol/(L·s) 若用氮气或氢气表示上述反应速率又为多少？ ν (N2) = 0.15mol/(L·s) v (H2) = 0.45mol/(L·s) ————— V·Δ t Δn(NH3) = 注：同一化学反应中，不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中各物质化学计量数之比。 即：对于反应 a A＋b B = c C＋d D 有ν(A)：ν(B)：ν(C)：ν(D) ＝ a：b：c：d 8 二、化学反应速率的计算方法 在2L密闭容器中，发生反应N2+3H2 2NH3，先加入1molN2和3molH2，反应2min后，n(NH3)=0.6mol。求各物质的化学反应速率是多少？N2的转化率是多少？ N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 起始n（mol) ∆n（mol) 0.7mol 1mol 3mol 0 最终n(mol) 0.9mol 0.3mol 0.6mol 2.1mol 0.6mol ①写出有关反应的化学方程式； ②标出各物质的起始量、变化量、最终量 ③根据已知条件列方程式计算。 v(N2)= 0.3mol 2L•2min v(H2)=0.225mol/(L•min) = 0.075mol/(L•min) ∆n(N2) V体积•∆t = ∆C ∆t = v(NH3)=0.15mol/(L•min) α(N2)= 100% = 30% 9 2、化学反应速率计算——三段式法计算 三、化学反应速率的比较方法 反应N2(g)+3H2(g) 2 NH3(g)在四种不同情况下的反应速率为： ①v(N2)=6.0 mol·L-1·min-1 ②v(H2)=0.45 mol·L-1·s-1 ③v(H2)=0.3 mol·L-1·s-1 ④v(NH3)=0.15 mol·L-1·s-1 则该反应速率的大小顺序为（由大到小）________________ ②>①=③>④ 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 反应aA(g)＋bB(g) == cC(g)＋dD(g) ，如 则说明用A表示的化学反应速率越快 1、化学反应速率比较——统一法 2、化学反应速率比较——标准比值法 根据右图填空： v (B)＝２mol/(L·min) v (A)＝３mol/(L·min) v (C)＝３mol/(L·min) （3）该反应的化学方程式是 。 3A+2B 3C （2）2min内A、B、C三者的反应速率是多少？ （1）反应物: 生成物: 。 A、B C 四、影响化学反应速率的因素 1、内因（不可改变）： 物质自身性质 2、外因（可改变） （1）影响因素： 做化学实验时，通常会将块状固体研细或将固体先溶解再进行实验以加速反应的进行。 过氧化氢能够缓慢分解得到氧气，但加入二氧化锰后会快; 生活中把食物存放在冰箱里，可以延长保质期； 铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同； 温度 反应物浓度 反应物颗粒大小、反应物的接触面积 催化剂 二、影响化学反应速率的因素 问题：对于合成氨反应，以下条件的改变，化学反应速率将如何变化，并说明理由。 （1）压缩反应容器使其容积减小 （2）保持温度和压强不变，通入Ar （3）保持温度和容积不变，通入Ar 由于气体粒子间距的改变，相同分子数的气体所占体积就会变化，气体的浓度相应发生改变。 二、影响化学反应速率的因素 （2）影响结果： 温度：其他条件相同，T ↑，v ↑；T ↓，v ↓ 浓度: 其他条件相同，c ↑ ，v ↑ ；c ↓ ，v ↓ 固体、纯液体量的改变不影响化学反应速率 催化剂：其他条件相同，使用催化剂使化学反应速率加大 压强：只影响有气体参与的反应，其他条件相同， p↑→c↑→v ↑；p↓→c↓→v ↓ 固体比表面积：其他条件相同，固体比表面积越大，化学反应速率越大 课后作业 $