内容正文:
专题2 化学反应与能量转化
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应的速率
[演示实验1]
取两支试管,分别加入5mL0.1mol·L-1的盐酸,将两只事先分别装有Na2CO3、NaHCO3粉末的气球套在试管口上,同时将气球里的粉末倒入试管中。观察现象。
现象:装有NaHCO3粉末的气球先膨胀。
一、化学反应速率
1、定义
化学反应速率就是用来衡量化学反应进行的快慢。
2、表示方法
化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3、公式
4、单位
[练习1]
向4L容器中充入0.7mol SO2和0.4mol O2,4s末测得剩余SO2是0.3mol,求SO2的平均反应速率。
反应中各物质的速率比==各物质的化学计量数比
对于反应 aA+bB=cC+dD
有 v(A): v(B): v(C): v(D)=a:b:c:d
注意:
★在计算化学反应速率时要标明是哪一种物质的反应速率。因为用不同物质标明的速率大小不同,但它们的比与系数比成正比。
★要比较同一反应在不同时间内反应速率的大小,必须用同一种物质来比较。
5、内因
化学反应的速率首先取决于反应物本身的性质,即内因。
二、外界条件对化学反应速率的影响
1、温度
2、催化剂
3、浓度
4、压强
此外,反应物接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光、超声波、溶剂的性质等因素对反应速率也有影响。
[演示实验2]
取两支大试管,各加入5mL4%的过氧化氢溶液(即双氧水),再向试管中分别滴入几滴洗涤剂,将其中一支试管放入盛有热水的烧杯中,观察并比较两支试管中发生的变化。
现象:放入热水的那支试管中气泡产生的速 率快。
结论:说明加热能加快反应的速率。
[演示实验3]
取两支大试管,各加入5mL4%的过氧化氢溶液(即双氧水),再分别滴入几滴洗涤剂,用药匙向其中一支试管中加入少量的二氧化锰粉末,观察发生的变化。
现象:加入少量二氧化锰的那支试管中气泡 产生的速率快。
结论:说明使用催化剂能加快反应的速率。
[演示实验4]
取两支试管,往其中一支试管中加入5mL的稀盐酸,往另外一支试管中加入5mL的浓盐酸,再分别加入少量的锌粒,观察气泡生成的快慢。
现象:加入浓盐酸的那支试管中气泡产生的速率快。
结论:说明增大反应物的浓度能加快反应的速率。
[问题解决]
1.氢气能在氧气中安静地燃烧,点燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸?
氢气能在氧气中安静地燃烧是由于其相互接触发生反应的分子少,而氢气和氧气的混合气体点燃时,由于氢气、氧气分子充分接触,反应迅速,放出大量的热,而使气体体积突然膨胀,所以会爆炸。
2.燃烧含硫矿石(如黄铁矿)制备SO2气体 时,要把矿石粉碎成颗粒状,在沸腾炉内鼓入强大空气流,把矿粒吹得剧烈翻腾。
把矿石粉碎成颗粒状是为了减小固体反应物的颗粒大小;在沸腾炉内鼓入强大空气流,把矿粒吹得剧烈翻腾,是为了扩大矿石与空气的接触面积,这些都可以加快化学反应速率。
3.一小块白磷露置于空气中,一段时间后会突然燃烧。
白磷在空气中首先发生反应:P4+5O2=2P2O5
该反应是放热反应,当反应进行到一定程度,温度升高,反应速率加快,所以过一段时间后会突然燃烧。
[练习2]
反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(x)可表示为:( )
A.v(NH3)=0.010mol·(L·s)-1
B.v(O2)=0.010mol·(L·s)-1
C.v(NO)=0.010mol·(L·s)-1
D.v(H2O)=0.010mol·(L·s)-1
C
哈伯之歌
是哈伯
发明了催化剂
得以利用空气中无穷的氮:
他用铁屑固定氮气,
使成吨的氨和化肥从德国工厂源源涌出
【联想·质疑】
该反应转化程度如何?
N2 + 3H2 2NH 3
催化剂
高温、高压
观察与发现
请分析:从反应进行的程度上比较这两个反应有何不同?
你知道的化学反应中:
⑴哪些反应是类似于
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑵哪些反应是类似于
交流与讨论
Cl2+H2O HCl+HClO
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
Cl2+H2O HCl