化学反应的速率和限度解析ppt课件.ppt

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1、下列过程中，需要加快化学反应速率的是（ ）,A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.炼钢 D.塑料老化E、氨的合成 F、皮肤的衰老,CE,思考,反应快慢不是问题，问题是如何利用化学反应快慢来造福我们人类自己。那么， 我们应该怎样来衡量一个化学反应的快与慢呢？,第二章 化学反应与能量,第三节 化学反应的速率和限度,第二章化学反应与能量,第三节化学反应的速率和限度（1）,化学反应的特征？,物质的变化和能量的变化。,当一个具体的化学反应应用于实际时，人们最关心的问题是？,反应进行的快慢和进行的程度,我们知道：,爆炸瞬间发生,爆炸，可以在瞬间完成,燃烧的好快啊!要是反应慢一点火灾就不会造成那么大的损失了,多漂

2、亮的烟花啊,不要那么快就落下嘛,溶洞的形成需要几万甚至数千万年时间钟乳石和石笋每增长1厘米需要5160年,但溶洞景观的形成要经过成百上千 年的缓慢变化，反应速率太慢了！,变质速率慢一点多好！,牛奶怎么就坏了呢？,钢铁腐蚀造成大量损失,室温下金属生锈、溶洞形成和塑料或橡胶的老化速率按年计，而地壳内煤或石油的形成要经过几十万年的时间。,慢,自然界或生产、生活中的化学反应进行有快、慢之分,瞬间完成,节 日 焰 火,牛 奶 变 质,35半天变质,钢 铁 生 锈,潮湿空气中数周,几十万年,溶洞,思考：,一般可从哪些现象判断化学反应的快慢？（1）生成气体快慢 （2）温度变化快慢（3）固体质量变化快慢 （4

3、）颜色变化（5）浑浊程度,物理学中可以用速度定量的描述物体运动快慢，那么在化学反应中用什么来表示化学反应的快慢呢？,启示:,从这些生活实例中,我们发现,有些化学反应进行的很慢,有些进行的很快,物理学中用速度来表示物体运动的快慢。反应快慢不是问题，问题是如何利用化学反应快慢来造福我们人类自己。,1、 概念：,浓度常用mol.L-1，时间常用s或min。,3 、单位：,2、数学表达式为：,一、化学反应速率,（2）定量表示：用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。,所以速率的单位通常为：mol/(Lmin)或mol/(Ls),（一）、化学反应速率,（1）表示化学反应过程

4、进行的快慢程度的物理量叫化学反应速率,例如：在合成氨反应N2+3H2= 2NH3中，H2的浓度在2分钟内由8mlo/L变为2mol/L，该化学反应的速率是多少？是： V（H2）= 3mol/Lmin ？还是： V（N2）= 1mol/Lmin ？ V（NH3）= 2mol/Lmin,都可以！,（1）化学反应速率为正值；,（2）化学反应速率是平均速率；,4.化学反应速率的理解,（1）在定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种物质来表示。 如：V（N2） =C(N2)/t =1 molL-1S-1,（2）化学反应速率是一个标量，都取正值，无方向；,（4）同一反应，在同一段时间内，用不同

5、物质的浓度变化表示的化学反应速率在数值上不一定相同，但表示的实际意义相同；且各物质的化学反应速率之比等于其方程式中各物质的化学计量数之比。还等于各物质的物质的量的改变量之比、物质的量浓度的改变量之比。比较同一反应的快慢，只要比较同一物质的化学反应速率的相对大小,（5）由于固体和纯液体的浓度常视为常数（保持不变），因此，它们的化学反应速率也视为常数。所以一般不用固体或纯液体来表示化学反应的速率。,5、注意：,（3）用该数学表达式求出的反应速率是某一段时间（t时间）内的平均反应速率。而不是某一时刻的瞬时速率。,（1）公式法（利用化学反应速率的数学表达式）思路：首先确定用那种物质来表示反应速率从题给

6、信息中找出该物质物质的量浓度的改变量从题给信息中找出时间的改变量（2）比例式法：用速率之比等于计量数之比，由某物质的反应速率求另一物质的反应速率。,6、有关化学反应速率的简单计算,比较同一反应的快慢，只要比较同一物质的化学反应速率的相对大小,例1、在某一化学反应中，反应物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_。课堂练习一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_。,0.3mol/(LS),0.048mol/(Lmin),【例题】,某反应的反应物浓度在5 min内由6

7、 mol/L变成了2 mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率？,5min,6mol/L 2 mol/L,0.8 mol/(Lmin),解：,答：用该物质表示的该反应在这段时间内的平 均反应速率为0.8 mol/(Lmin),【练习】在3H2 + N2 = 2NH3中，min内H2的浓度由0.7molL-1降到 0.1molL-1；N2的浓度由0.4molL-1降到0.2molL-1；NH3的浓度则增加了0.4molL-1，分别用 H2 、N2、NH3的浓度变化量来表示反应速率，并求出它们的比值。,v(H2)=0. 3mol/（Lmin）,v(N2)=0.1mo

8、l/（Lmin）,v(NH3)=0.2mol/（Lmin）,v(H2)：v(N2)： v(NH3)= 3：1：2,【例】 反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？,问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用NH3 来表示呢?若用H2O(g)来表示呢?,问题2：此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？,v(NO)=0.002mol/（Ls）,v(O2)=0.0025mol/（Ls）,v(NH3)=0.002mol/（Ls）,v(H2O)=0.003mo

9、l/（Ls）,若改用H2或NH3表示又分别为多少？,【练习】,1.下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）,A、化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B、化学反应速率为“0.8molL-1s-1”所表示的意思是:时间为1s时，某物质的浓度为0.8molL-1C、根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D、对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显,C,2.反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,H2O(g)的物质的量增加0.45mol，则此反应的平均速率可表示为（ ）,A、V(

10、NH3)=0.010molL-1s-1B、V(O2)=0.0010molL-1s-1C、V(NO)= 0.0010molL-1s-1D、V(H2O)=0.045 molL-1s-1,C,V(A)=0.15molL-1s-1V(B)=0.6molL-1s-1V(C)= 0.4molL-1s-1V(D)=0.45 molL-1s-1,该反应进行的快慢顺序为 。,=,注意:比较反应的快慢,应取同一参照物,4.向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.,V(SO2)=0.6

11、mol/(Ls),V(SO3)=0.6mol/(Ls),V( O2)=0.3mol/(Ls),2:1:2,下列过程中，需要加快化学反应速率的是（ ）,A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.炼钢 D.塑料老化,C,一个问题,怎样才能加快化学反应速率呢？,有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？,1.在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时,速率最快的是 A 镁 B 铝 C 钠 D 铁 2.在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)？为什么？ 3.将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生CO2的速率哪个较快？为什么？ 以上说

12、明化学反应速率的决定因素是什么？,决定化学反应速率的因素是参加反应的物质本身的化学性质。,思考,有哪些条件能够影响化学反应速率呢？,浮、熔、游、响、红,钠与冷水迅速反应,镁条周围有小气泡,镁与冷水可以反应,无明显现象,铜与冷水不反应,小 结 ：,外 因,反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢,性质,内 因,规律(在其它条件相同时),二、影响化学反应速率的因素,？,讨论影响化学反应速率的因素,【实验25】,产生气泡速率增大，带火星火柴 复燃,升高温度，反应速率增大,有气泡冒出,产生气泡速率减小,降低温度，反应速率减小,科学探究：实验25,较慢产生气泡,冷水中,较快产生气泡,常温,在

13、其它条件相同时，升高温度能 加快化学反应的速率；降低温度则减慢。,快速产生气泡,热水中,结论,现象,有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？,【实验26】,气泡冒出速率增大,气泡冒出速率增大,有气泡冒出，较慢,MnO2能加快反应速率,FeCl3能加快反应速率,无催化剂反应较慢,讨论影响化学反应速率的因素,较慢产生少量气泡,不加其它试剂,很快产生大量气泡,加入FeCl3,在其它条件相同时,使用催化剂能加快化学反应的速率,很快产生大量气泡,加入MnO2,结论,现象,科学探究：实验26,小 结 ：,使用催化剂，化学反应速率加快,催化剂,升高温度，化学反应速率加快；反之减慢,温度,外 因,反应物的化学性质

14、越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢,性质,内 因,规律(在其它条件相同时),影响化学反应速率的因素,自学P49 神奇的催化剂,催化剂能极大地改变反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化，具有高度的选择性（或专一性）,科学视野,（二）、影响化学反应速率的因素,1.内因：反应物的性质 还有哪些因素对化学反应速率有影响呢？,2.外因-同一反应，外界条件不同，反应速率不同。外界条件如：温度、催化剂等,（主要因素、决定因素）,规律：在其它条件相同时，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢。,(1)、温度对化学反应速率的影响,规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率

15、增大。降低温度，化学反应速率减小。注意：且温度升高，吸热反应、放热反应的速率都会增大，但吸热反应增大的程度大于放热反应增大的程度；反之亦然。实验测得，温度每升高10，化学反应速率通常增大原来的24倍。温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。,原因：升高温度，单位体积分子总数不变，单个分子具有的能量增大，分子的运动速度增大，分子与分子之间碰撞的几率增大，有效碰撞次数增加，反应的速率加快。,2.外因：,2.外因：,催化剂（1）概念：能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后没有变化的物质叫催化剂。（2）特点：能改变化学反应速率，不一定是加快速率。所以催化剂有正催化剂、负催化剂之分，负催

16、化剂能减慢化学反应速率，通常没有特别说明凡说催化剂都是指正催化剂。反应前后，质量不变，化学性质不变，但物理性质可能改变。对于可逆反应，催化剂能同等程度地加快正逆反应的速率。催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。,规律：催化剂能极大程度地改变化学反应速率。通常能极大程度地增大化学反应速率。,人们为什么用电冰箱储存食物？温度降低，反应速率减慢，食物腐败的速率减慢。实验室通常将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混合均匀再进行反应。原因是什么？固体研细后能增大表面积。固体表面积越大，反应速率越快。,思考与交流（P49）：,实验室进行化学反应时，通常

17、把固体物质溶于水配成溶液进行反应，原因是什么？反应物的状态也影响反应的速率。固体物质溶于水，被分散成分子或离子，接触更加充分，使反应速率加快。,木炭在氧气中为什么比在空气中燃烧剧烈？实验室用约30%的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了（锌还有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应器中，气泡有会重新多起来。原因是什么？物质的浓度增大，反应速率加快。,温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂等都是影响化学反应速率的因素。,1.请预计大理石（ CaCO3 ）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？,2.块状CaCO3、

18、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？,3.实验室进行化学反应 时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？,4.实验室制取氢气时，是用粗锌好（有杂质）还是用纯锌好，为什么？,增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢,增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）,离子反应速率快，瞬间完成。(粒子的接触充分）,形成原电池可以加快反应速率。,浓度的影响,固体表面积,形成原电池,思考与交流,影响化学反应速率的条件除温度和催化剂以外，还有哪些条件？,5、稀硫酸和锌粒的反应，反应一段时间后气体会减少（锌粒有剩余），当我们重新加入稀硫酸时又会产生较多量的气体。6、人们

19、用电冰箱储藏食物。,浓度的影响,温度的影响,7、实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混合后再进行反应。8、用棕色试剂瓶保存见光易分解的物质。 9、生产面粉的工厂都要挂上“严禁烟火”的牌子，请分析其原因。,固体表面积,固体表面积,固体表面积,其他因素对化学反应速率的影响,从表格中你能得到哪些信息？,2.外因,化学反应速率的表示：,化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,小结,影响化学反应速率的条件.,温度,催化剂,浓度,例1、在某一化学反应中，反应物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_。课堂练习一个5L的容器中，盛入8.0m

20、ol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_。,0.3mol/(LS),0.048mol/(Lmin),有关化学反应速率的简单计算,在给定条件下，氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气的浓度分别为1 mol/L 和1 mol/L，2min后，氮气的浓度为0.8 mol/L ，氢气的浓度为0.4 mol/L，氨气的浓度为0.4 mol/L 。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2min内的化学反应速率是多少？有什么关系？,例题2：,例题2： 3H2 + N2 2NH3 初始量 1mol/L 1mol/L 0t=2min 0.4m

21、ol/L 0.8mol/L 0.4mol/L 变化量 0.6mol/L 0.2mol/L 0.4mol/LV(H2)=V(N2)=V(NH3)=,化学反应速率之比等于方程式中它们的计量数之比。,对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是A、v(A2)=0.4molL-1min-1B、v(B2)=0.8molL-1min-1C、v(AB3)=0.6molL-1min-1D、v(A2)=0.01molL-1S-1,课堂练习：,比较同一反应的快慢，只要比较同一物质的化学反应速率的相对大小,在一定条件下，mA + nB = pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A)=amol/

22、(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为：_,答案： 2A+B=2C,课堂练习：,1、NaOH溶液与稀H2SO4反应过程中,在2S内, NaOH溶液的浓度从0.4mol/L变成0.2mol/L,则该反应用来表示在这段时间内NaOH的平均反应速率为多少？2、取amolA和bmolB置于VL容器中发生反应：aA+bB=cC+dD。经1min后，测得容器内A的浓度为x mol/L，这时B的浓度为_mol/L，C的浓度为_mol/L，这段时间内反应的平均速率若以A的浓度变化来表示，应为_。,作业：,预习： 课本48-49页 影响化学反应速率的因

23、素,练习：,1.采用哪些方法可以增大Fe与盐酸反应的化学反应速率？,方法：1.使用铁粉 2.使用较浓的盐酸 3.加热反应混 4.合物使用不纯的铁粉,2下图为将Zn投入一定浓度一定体积的稀 H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）,3.一定条件下，在 CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行（ ） A、增加HCl的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末,AD,4.设NO+CO2 2CO(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高时，v

24、1和v2变化情况为（ ） A.同时增大 B.同时减小 C.v1减少，v2增大 D.v1增大，v2减小,A,5.将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入CaCl2溶液 F、加入CaCl2固体G、将CaCO3用CaCO3粉末代替,BG,A,动 动 脑 ：,NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2。对此反应下列叙述中正确的是A.使用催化剂能加

25、快反应的速率B.使一种反应物过量能提高反应的速率C.改变压强对反应速率没有影响D.降低温度能加快反应速率,解析：2CO+2NO=N2+2CO2,练习:用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )A、加热B、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C、滴加少量CuSO4溶液D、不用铁片，改用铁粉,B,在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是（ ）,A、0.02 mol/(Lmin) B、1.8mol/(Lmin)C、1.2 mol/(Lmin)D、0.18 mol/(Lmin),2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2,C,在m A + n Bp C的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加amol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5amol/L，则m：n：p为,A、2：3：2B、2：3：3C、1：3：2D、3：1：2,m：n：p=a：1.5a：0.5a=1：3：2,C,