6.2.1 化学反应速率（PPT课件）-2026-2027学年高一下学期化学同步课件（人教版2019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 课时1 化学反应的速率 下列反应，其反应速率越快越好还是越慢越好？ 调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。 有哪些因素能够影响化学反应速率呢？ 钢铁腐蚀 食物腐坏 炼钢 合成氨 方法导引 科学研究中，对于多因素(多变量)的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。 变量控制 【实验用品】 0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、10%H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、MnO2粉末、块状碳酸钙、碳酸钙粉末、稀盐酸、蒸馏水、酒精灯、试管、烧杯、量筒、药匙。 实验方案设计 选择化学反应 确定待研究的影响因素 设计改变影响因素的操作 确定观测反应快慢的指标 影响因素 实验方案 实验现象 实验结论 温度 浓度 催化剂 接触面积 Na2S2O3 + H2SO4 ══ Na2SO4 + SO2 ↑ + S↓ +H2O 压强对反应速率的影响 压强对反应速率的影响 其他条件不变时，对于有气体参与的反应： 有气体参加的反应，改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变，反应速率才会改变 思考讨论 思考1：对于恒温恒容密闭容器内有气体参加的化学反应，若充入氦气，化学反应速率如何变化？ 提示：若通入氦气，容器内反应物的浓度不变，化学反应速率不变。 思考2：对于恒温恒压密闭容器内有气体参加的化学反应，若充入氦气，化学反应速率如何变化？ 提示：若通入氦气，导致容器的体积增大，容器内反应物的浓度减小，化学反应速率减小。 探究结论 内因：化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。 外因：在其他条件相同时， 影响因素及规律 压强 其他因素 催化剂 温度 浓度 反应物浓度越大 气体反应的压强越大 使用催化剂 反应物接触面积，固体反应物的颗粒大小等 温度越高 化学反应速率越大 小结 思考讨论 气泡的快慢 浑浊的快慢 固体减少的快慢 颜色的变化 这些反应有快有慢，快到什么程度 ？慢到什么程度 ？ 定性描述 化学反应速率 在物理中用速度来描述一个物体移动速度快慢： v ＝ △s △t 用来衡量化学反应快慢程度的物理量——化学反应速率 1.概念： 单位时间 生成物浓度的增加量 化学反应速率 物质浓度的改变 反应物浓度的减少量 均取正值 化学反应速率 2.表达式： 单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1 v= Δc Δt Δn V = Δn VΔt 一段时间内的平均速率 1 mol/(L·s) = mol/(L·min) 60 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？ v(A) ∆c(A) ∆t = = 4 mol·L-1–1 mol·L-1 10 s 3 mol·L-1 10 s 0.3 mol·L-1·s-1 = = 在2 L密闭容器内，某气体反应物2 s 内由8 moL变为7.2 moL，则用此反应物来表示的这2 s内该反应的化学反应速率为多少？ v = —— = = 0.2moL/(L·s) △c △t （8-7.2）moL 2 L 2 s 探究课堂 例 向4L容器中充入0.7moL SO2和0.4moL O2，在一定条件下反应， 4s末测得容器内剩余SO2 是0.3moL，求4s内SO2反应速率？ 【解】υ (SO2) = △n(SO2 ) V△t = (0.7 – 0.3) mol 4L×4s = 0.025 mol/(L·s) 化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 微提醒 固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 对于2Na+ 2H2O = 2NaOH + H2↑这个反应，能否用钠或者水的浓度变化来表示速率呢？ 例 微提醒 例2：一定温度下，在一容积为 2 L的密闭容器中加入2mol N2和6mol H2，在 5 分钟时生成了0.2mol NH3，求 v(N2)，v(H2)，v(NH3) N2 + 3H2   2NH3 △n 起始 2mol 6mol 0mol 5min末 0.1mol 0.3mol 0.2mol 0.2mol v(N2)=0.01mol/(L·min) v(H2)=0.03mol/(L·min) v(NH3)=0.02mol/(L·min) 微提醒 同一反应中用不同的物质来表示反应速率时，其数值可能不同 (但意义相同)，反应速率要指明具体物质 同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比。即对于反应：aA+bB=cC+dD v (A)︰v (B)︰v (C)︰v (D)=a : b : c : d＝∆n(A)︰∆n(B)︰∆n(C)︰∆n(D)=＝∆c(A)︰∆c(B)︰∆c(C)︰∆c(D) 注意 (3) 同一反应，相同时间内，用不同物质表示反应速率，数值不一定相同，但其表示反应的快慢程度相同——指明具体物质v(A) (4) 同一反应，化学反应速率之比 ═ 化学计量数之比 反应：mA + nB ═ pC + qD v(A): v(B): v(C): v(D) ═ m:n:p:q (1) 化学反应速率指平均速率，不是瞬时速率 (2) 一般不用固体或纯液体表示化学反应速率 化学反应速率 【例2】反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应速率的快慢顺序为_____________________ 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。 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。 ④>③=②>① 对于反应：aA＋bB==dD＋eE,用不同的物质表示速率满足关系： v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝a∶b∶d∶e 即 方法指导: 【变式】已知反应4CO＋2NO2 N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 ②v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 ③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 ⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1 请比较上述5种情况反应的快慢____________(由大到小的顺序)。 ③①②⑤④ 学习评价 某探究小组用硝酸与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用硝酸浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验硝酸的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。完成以下实验设计表，并在实验目的一栏填出对应的实验编号： 298 粗颗粒 1.00 308 粗颗粒 2.00 298 细颗粒 2.00 ④ ③ 【例4】某温度时，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答： (1)反应在2 min内的v(X)＝______________， v(Y)＝________________________， v(Z)＝________________________。 (2)容器内的反应物是________。 (3)写出该反应的化学方程式：__________________。 0.025 mol·L－1·min－1 0.075 mol·L－1·min－1 0.05 mol·L－1·min－1 X、Y X＋3Y 2Z $