化学：221《化学反应的快慢》课件(鲁科版必修2)

1、鲁科版普通高中课程标准实验教科书鲁科版普通高中课程标准实验教科书 化学化学2（必修）（必修）第二章第二章第二节第二节 化学反应的快慢和限度化学反应的快慢和限度(1)(1)化学反应的快慢化学反应的快慢 在化学实验和日常生活中，我们经常在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：观察到这样的现象： 有的化学反应进行得快，有的化学反有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。应进行得慢。但溶洞景观的形成要经过成百上千但溶洞景观的形成要经过成百上千 年的缓慢变化，反应年的缓慢变化，反应速率太慢了！速率太慢了！这些化学变化有何差异？这些化学变化有何差异？爆炸爆炸牛奶腐坏牛奶腐坏铁棒生锈铁棒生锈溶洞

2、形成溶洞形成很快很快 较快较快较慢较慢很慢很慢 为什么有的化学反应能瞬间完为什么有的化学反应能瞬间完成，有的需千百万年才完成？怎成，有的需千百万年才完成？怎样比较和判断反应的快慢？样比较和判断反应的快慢？ 请思考请思考：冒气泡快慢冒气泡快慢 颜色变化颜色变化 固体量减少固体量减少 浑浊程度浑浊程度 温度变化等温度变化等 表观描述：根据化学反应伴随的现象判断。表观描述：根据化学反应伴随的现象判断。那如何从本质上描述化学反应的快慢那如何从本质上描述化学反应的快慢？1、化学反应速率、化学反应速率单位单位: mol/(Lmin) 或或mol/(Ls) 或或molL1min1 用单位时间内反应物浓度或生

3、成物用单位时间内反应物浓度或生成物浓度浓度的变化量来表示的变化量来表示一、化学反应的快慢一、化学反应的快慢（1）含义：描述化学反应快慢的物理量）含义：描述化学反应快慢的物理量（2）表示方法：）表示方法： 在物理学上物体的运动快慢用运动速率表示，那么在物理学上物体的运动快慢用运动速率表示，那么 运动速率的表示方法及其含义是什么？运动速率的表示方法及其含义是什么？公式：公式： v = = (v只为正值只为正值) c tnVt练习练习1：在一个容积固定的密闭容器中，发生反在一个容积固定的密闭容器中，发生反应应2 SO2 + O2 =2 SO3 ，2min的时间内测得的时间内测得SO2的浓度由的浓度由

4、2mol/L变为变为0.8mol/L.问题问题1：若用若用SO2的浓度变化来表示此反应速率是多少？的浓度变化来表示此反应速率是多少？ 若用若用O2来表示呢来表示呢?问题问题2：此反应的同一种速率用不同物质表示为什么数值此反应的同一种速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？不同？数值上有何规律？化学反应速率为某一段时间内的平均速率，非化学反应速率为某一段时间内的平均速率，非 瞬时速率瞬时速率不能用固体或纯液体的浓度变化来表示速率。不能用固体或纯液体的浓度变化来表示速率。 （因固体或纯液体的浓度为常数）（因固体或纯液体的浓度为常数）练习练习2: A(g)+3B(g)=2C(g)+3D(g

5、)在四种情况下的反在四种情况下的反应速率别为应速率别为 v(A)=0.1molL1S1 v(B)=0.9molL1min1 v(C)=0.4molL1S1 v(D)=0.45molL1S1 ,按照由快到慢排列顺序。按照由快到慢排列顺序。比较同一反应在不同条件下的快慢，应先转化为比较同一反应在不同条件下的快慢，应先转化为 同一物质且单位要一致。同一物质且单位要一致。(两统一两统一)同一个反应，在同一时间内速率可用不同的物质同一个反应，在同一时间内速率可用不同的物质来表示，其数值可能不同，但表示的快慢是相同的，来表示，其数值可能不同，但表示的快慢是相同的，各物质的速率之比等于化学计量数之比。各物质

6、的速率之比等于化学计量数之比。【例题【例题2】反应反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况在四种不同情况下的反应速率分别为下的反应速率分别为VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 = 结论结论:在同一反应中，反应速率的大小不能单纯在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，应化作地看数值大小，应化作相同的物质相同的物质并统一单位并统一单位进行比较（或结合计量数来比较）。进行比较（或结合计量数来比较）。比

7、较反应速率的大小比较反应速率的大小例、反应例、反应N23H22NH3在在2L的密闭容器中发生，的密闭容器中发生，反应开始时充入反应开始时充入N2 的物质的量为的物质的量为4mol,，H2的物质的的物质的量量10mol，2min末测得末测得N2的浓变为的浓变为1.8mol/L，求，求2min内内(NH3)、 (N2)、 (H2)及及2min末容器中末容器中NH3的浓度。的浓度。（3）有关化学反应速率的计算）有关化学反应速率的计算“三行式三行式”计算法计算法N2 3H2 2NH3起始起始(mol/L)转化转化(mol/L)某时刻某时刻(mol/L)2501.80.20.60.44.40.4(N2)

8、=0.2mol/L2min=0.1molL1min1(H2)=0.6mol/L2min=0.3molL1min1=0.2molL1min1(NH3)=0.4mol/L2min还有其他的解法吗？还有其他的解法吗？依据：速率之比依据：速率之比=系数之比系数之比小结：小结：1、化学反应速率及其表示方法：、化学反应速率及其表示方法：(B ) Ct2、有关化学反应速率的计算、有关化学反应速率的计算A、据公式计算、据公式计算B、据关系式计算、据关系式计算=转化量之比转化量之比检查练习检查练习:在某温度下在某温度下,浓度都是浓度都是1mol/L的的两种气体两种气体X2和和Y2,在密闭容器中在密闭容器中反应生

9、成反应生成气体气体Z,反应后测反应后测X2的浓度为的浓度为0.4mol/L, Y2的浓度为的浓度为0.8mol/L,生成的生成的Z的浓度为的浓度为0.4mol/L,则该反应式方程式为则该反应式方程式为A. X2+3Y2 2ZB. 2X2+Y2 2ZC. 3X2+Y2 2ZD. X2+3Y2 2ZD1 1、可逆反应、可逆反应A A（g g）+ B+ B（g g）= C= C（g g）+ D+ D（g g） ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（得最快的是（ ） A. V A. V（A A） = 0.15mol/= 0.15mol/（

10、LminLmin） B. V B. V（B B） = 0.5 mol/= 0.5 mol/（LminLmin） C. VC. V（C C） = 0.4 mol/= 0.4 mol/（LminLmin） D. VD. V（D D） = 0.01 mol/= 0.01 mol/（LsLs） 2 2、在在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。 若最初加入的若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10s A 的平的平均反应速率为均反应速率为0.12mol/（Ls），则），则10s时，容器中时，容器中B的物质的量为的物质的

11、量为 。 3.2mol3.根据下图回答：根据下图回答：1、反应物是、反应物是_.2、2min内内A的平均速率的平均速率是是_3、写出化学方程式、写出化学方程式A、B2.5mol/(Ls)5A + 4B 4C 4. 将等物质的量的将等物质的量的A 、 B混合于混合于2L密闭容器中，发密闭容器中，发生下列反应：生下列反应：3 A（g）+B（g）= x C（g）+2 D（g），），4min后测得后测得C（D）=0.5mol/L，C(A):C(B)=3:5，C的平均反应速率为的平均反应速率为0.125mol/(L min)，求：，求：(1)此时此时A的物质的量浓度的物质的量浓度? (2)B的平均反应速

12、率的平均反应速率?(3)x的值是多少的值是多少?D练习练习:在在2A + B 3C + 4D的反应中，下列表示的反应中，下列表示该反应速率最大的是该反应速率最大的是( ) A.VA =0.5mol / (L.min) B.VB =0.3mol / (L.min) C.VC =0.8mol / (L.min) D.VD = 0.6mol / (L.S) 单位要单位要一样一样、换算成用同种物质来表示换算成用同种物质来表示D1 1、可逆反应、可逆反应A A（g g）+ B+ B（g g）= C= C（g g）+ D+ D（g g） ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行在四种不同情况下的反应

13、速率如下，其中反应进行得最快的是（得最快的是（ ） A. V A. V（A A） = 0.15mol/= 0.15mol/（LminLmin） B. V B. V（B B） = 0.5 mol/= 0.5 mol/（LminLmin） C. VC. V（C C） = 0.4 mol/= 0.4 mol/（LminLmin） D. VD. V（D D） = 0.01 mol/= 0.01 mol/（LsLs） 2 2、在在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。 若最初加入的若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前1

14、0s A 的平的平均反应速率为均反应速率为0.12mol/（Ls），则），则10s时，容器中时，容器中B的物质的量为的物质的量为 。 3.2mol3.根据下图回答：根据下图回答：1、反应物是、反应物是_.2、2min内内A的平均速率的平均速率是是_3、写出化学方程式、写出化学方程式A、B2.5mol/(Ls)5A + 4B 4C 4. 将等物质的量的将等物质的量的A 、 B混合于混合于2L密闭容器中，发密闭容器中，发生下列反应：生下列反应：3 A（g）+B（g）= x C（g）+2 D（g），），4min后测得后测得C（D）=0.5mol/L，C(A):C(B)=3:5，C的平均反应速率为的平

15、均反应速率为0.125mol/(L min)，求：，求：(1)此时此时A的物质的量浓度的物质的量浓度? (2)B的平均反应速率的平均反应速率?(3)x的值是多少的值是多少? 不同浓度的稀硫酸与锌反应的实不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如何比较反应速率的快验，你准备如何比较反应速率的快慢？慢？二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定观察产生气泡的快、慢；观察产生气泡的快、慢；观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低定性描述定性描述定量描述定量描述定量描述定量描述测定气体的体积

16、或体系的压强测定气体的体积或体系的压强测定物质的物质的量的变化测定物质的物质的量的变化测定物质或离子的浓度变化测定物质或离子的浓度变化测定体系的温度或测定反应的热量变化测定体系的温度或测定反应的热量变化定量描述定量描述 测定方法有测定方法有 、直接观察某些性质（如释放出气体的、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；体积和体系压强）； 、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；吸收和发射、导电能力等）； 、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测浓度间的正比关系来跟踪反应

17、的过程和测量反应速率。量反应速率。二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定演示数字化测定反应速率实验演示数字化测定反应速率实验 如图装置，在锥形瓶如图装置，在锥形瓶内各盛有内各盛有2g2g锌粒（颗粒大锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过小基本相同），然后通过分液漏斗分别加入分液漏斗分别加入40mL 40mL 1mol/L1mol/L和和40mL 4mL/L40mL 4mL/L的硫的硫酸，比较二者收集酸，比较二者收集10mLH10mLH2 2所用的时间。所用的时间。二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定1、如何检查该装置的气密性、如何检查该装置的气密性?思考交流思考交流2

18、、如果没有注射器，用什么、如果没有注射器，用什么来代替？来代替？3、你还能根据反应速率相关的哪些变化来测、你还能根据反应速率相关的哪些变化来测定该反应的反应速率定该反应的反应速率?测量氢气体积方法有哪些测量氢气体积方法有哪些? ?学生改进实验步骤：学生改进实验步骤：1 1、连接实验装置、连接实验装置2 2、检查装置的气密性、检查装置的气密性3 3、先向两支试管中加入约、先向两支试管中加入约2 2厘米的厘米的镁条镁条，然后再向，然后再向试管中加入稀硫酸与试管中加入稀硫酸与镁条镁条反应反应4 4、观察收集、观察收集10mLH10mLH2 2所用的时间所用的时间 化学反应速率的实验测定化学反应速率的

19、实验测定记录填表加入试剂加入试剂反应时间反应时间(min)(min)反应速率反应速率(mL/min)(mL/min)1mol/LH1mol/LH2 2SOSO4 44mol/LH4mol/LH2 2SOSO4 4结论结论：镁条镁条跟硫酸反应产生气泡，收集跟硫酸反应产生气泡，收集10 mL10 mL气体。浓度大气体。浓度大的硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短的硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短实验数据实验数据：实验现象实验现象：4mol/L4mol/L的硫酸与镁反应比的硫酸与镁反应比1mol/L1mol/L的硫酸的硫酸与与镁镁反应快。反应快。 测量化学反应速率的常见方法测量化学反应速率的常见方法

20、1 1、量气法、量气法2 2、比色法、比色法3 3、电导法、电导法4 4、激光技术法、激光技术法1 1、化学反应速率的含义及表示方法、化学反应速率的含义及表示方法2 2、化学反应速率的实验测定化学反应速率的实验测定2.人们为什么使用电冰箱储存食物？人们为什么使用电冰箱储存食物？冰箱能提供较低的温度，冰箱能提供较低的温度，温度越低，食物腐败变质的速率越慢。温度越低，食物腐败变质的速率越慢。3.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？能增大反应物的接触面积，使反应速率加快能增大反应物

21、的接触面积，使反应速率加快1、为什么金属钾与水反应比钠更剧烈？、为什么金属钾与水反应比钠更剧烈？钾的失电子能力比钠强钾的失电子能力比钠强性质不同性质不同2.影响影响化学反应速率的化学反应速率的因素因素发现问题发现问题配成溶液，能增大反应速率。配成溶液，能增大反应速率。增大反应物浓度，能增大反应速率。增大反应物浓度，能增大反应速率。4.实验室硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加实验室硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈，为什么？剧烈，为什么？5.实验室用氯酸钾制氧气使用二氧化锰反应快？实验室用氯酸钾制氧气使用二氧化锰反应快？使用催化剂，能显著增大反应速率。使用催化剂，能显著增大反应速率。6.实验室进

22、行化学反应时，通常把一些固体实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？影响影响化学反应速率的化学反应速率的因素因素不同化学反应不同化学反应的速率的速率反应物本身性质反应物本身性质（内因）（内因）同一化学反应同一化学反应的速率的速率外界条件外界条件（外因）（外因）？影响化学反应速影响化学反应速率的外界率的外界因素因素颗粒大小浓度温度催化剂等活动探究：课本活动探究：课本41页页认识化学反应的快慢认识化学反应的快慢1）浓度对反应速率的影响）浓度对反应速率的影响实验实验：硫代硫酸钠与不同浓度的盐酸反应硫代硫酸钠与不同浓度的盐

23、酸反应快慢的比较快慢的比较实验内容：实验内容：取两支试管，分别加入等体取两支试管，分别加入等体积的积的0.05mol/L和和0.1mol/L的盐酸。向的盐酸。向2支试管中同时加入等体积等浓度的硫代支试管中同时加入等体积等浓度的硫代硫酸钠溶液，观察产生沉淀的快慢。硫酸钠溶液，观察产生沉淀的快慢。当其他条件不变时当其他条件不变时 反应速率反应速率增大增大增大反应增大反应物浓度物浓度减小反应减小反应物浓度物浓度反应速率反应速率减小减小结论：结论：注意：注意：固体或纯液体量的改变不影响化学反应速率。固体或纯液体量的改变不影响化学反应速率。？合成氨反应增大合成氨反应增大NH3的浓度对速率有何影响？的浓度

24、对速率有何影响？2）温度对反应速率的影响）温度对反应速率的影响实验实验2：等浓度的硫代硫酸钠溶液与稀硫酸在不等浓度的硫代硫酸钠溶液与稀硫酸在不同温度下的反应快慢比较同温度下的反应快慢比较结论：结论：当其他条件不变时当其他条件不变时 升高温度升高温度降低温度降低温度反应速率反应速率增大增大反应速率反应速率减小减小注意：注意：同一反应温度每升高同一反应温度每升高10，反应速，反应速率通常增大到原来的率通常增大到原来的24倍。倍。3）催化剂对反应速率的影响）催化剂对反应速率的影响实验实验3 3：取取3 3支试管支试管, ,各加入各加入3mL3%3mL3%的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液, ,往其往其中中

25、1 1支试管中加入少量支试管中加入少量二氧化锰二氧化锰粉末，另一支加粉末，另一支加FeCl3 现现 象象 结结 论论不加其它试剂不加其它试剂加入加入FeCl3加入加入MnO2有极少量气泡产生有极少量气泡产生反应缓慢反应缓慢放出气泡速率加快放出气泡速率加快MnO2能加快反能加快反应速率且效果应速率且效果比比FeCl3更明显更明显放出气泡速率更快放出气泡速率更快FeCl3能加快能加快反应速率反应速率化学反应方程式为：化学反应方程式为：2H2O2= 2H2O + O2有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。剂；有的

26、催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，都是指在实践中，如没有特殊说明，都是指正催化剂正催化剂。4 4）固体接触面积对反应速率的影响）固体接触面积对反应速率的影响结论：结论：当其他条件不变时当其他条件不变时 使用催化剂可以加快化学反应速率使用催化剂可以加快化学反应速率注意：注意：催化剂的定义催化剂的定义 质量质量和和化学化学性质性质结论：结论：当其他条件不变时当其他条件不变时 减小固体的颗粒大小（如研磨成粉末）减小固体的颗粒大小（如研磨成粉末）可以加快反应速率可以加快反应速率注意：注意： 固体物质是通过改变固体物质是通过改变接触面积接触面积来改来改变反应速率而不是通过变

27、反应速率而不是通过量量的改变。的改变。 对气体物质参加的反应，压强的改变对反对气体物质参加的反应，压强的改变对反 应速率有影响吗？应速率有影响吗？ 若没有气体参加呢？若没有气体参加呢？想一想？想一想？有气体参加的反应有气体参加的反应：增大压强增大压强,化学反应速率加快。化学反应速率加快。 减小压强减小压强,化学反应速率减慢。化学反应速率减慢。没有气体参加的反应没有气体参加的反应，改变压强对反应速率没有影响。改变压强对反应速率没有影响。分析：分析： 一定温度一定物质的量的一定温度一定物质的量的气体气体，压强越，压强越大大 越小。所以加压使越小。所以加压使 增大，故增大，故 加快速率。加快速率。 结论：结论：当其他条件不变时当其他条件不变时 5 5）压强对反应速率的影