化学反应速率上课课件

1、发生在我们身边的现象发生在我们身边的现象你注意了吗？你注意了吗？很快很快很慢很慢较慢较慢较快较快【思考与交流【思考与交流】对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验，你准备如何比较反对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验，你准备如何比较反应速率的快慢？应速率的快慢？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。为什么可以根据上述实验现象来判断反应的快慢为什么可以根据上述实验现象来判断反应的快慢如何定量的测定反应速率的快慢？如何定量的测定反应速率的快慢？浓度单位常用浓度单

2、位常用mol.L-1，时间单位常用，时间单位常用s或或min 3、单位、单位： mol/(Lmin) 或或 mol/(Ls) 或写成或写成molLmolL-1-1minmin-1-1 或或 molL-1-1s-1-1 2、数学表达式、数学表达式： 1、定义：、定义：用单位时间内反应物浓度的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（减少量或生成物浓度的增加量（均取正值均取正值）来表示来表示 v(B) C(B)t一、一、化学反应的速率化学反应的速率观察与思考 在在3H3H2 2 + N + N2 2 2NH 2NH3 3中，中，minmin内各物质的浓度内各物质的浓度变化如下表所示变化如

3、下表所示: :物质物质反应前浓度反应前浓度molmolL L-1-1反应后浓度反应后浓度molmolL L-1-1反应速率反应速率mol/(Lmol/(L min) min)H H2 20.70.70.10.1N N2 20.40.40.20.2NHNH3 30 00.40.40.30.10.21、计算各物质的反应速率！一个反应只有一个速率吗？、计算各物质的反应速率！一个反应只有一个速率吗？2、各种物质的反应速率与方程式系数的关系？、各种物质的反应速率与方程式系数的关系？3、在铁与盐酸的反应中，能否用铁来表示反应的速率？、在铁与盐酸的反应中，能否用铁来表示反应的速率？ 1、在同一反应体系中用在

4、同一反应体系中用不同的物质不同的物质来表示反来表示反应速率时，其数值是可以应速率时，其数值是可以_的，但是这些数的，但是这些数值都表示同一个反应速率。因此化学反应速率值都表示同一个反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。的表示必须说明用哪种物质来做标准。 3 3、用同一反应体系中用同一反应体系中不同物质不同物质表示表示同一速率同一速率时，其时，其数值比数值比一定一定_化学方程式中相应的化学方程式中相应的化化学计量数之比学计量数之比。 2 2、化学反应速率均用化学反应速率均用_值来表示值来表示. .且表且表 示的是示的是_速率而不是速率而不是瞬时瞬时速率速率。不同不同等于等于

5、正正平均平均 4、固体或纯液体的浓度是个固体或纯液体的浓度是个定值定值，所以对于有固，所以对于有固体或液体参与的化学反应一般体或液体参与的化学反应一般不用不用固体或纯液体固体或纯液体来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。1、用不同的物质来表示反应速率。、用不同的物质来表示反应速率。常见题型举例常见题型举例例例1、反应、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在在5L的密闭的密闭容器中进行，容器中进行，30s后，后，NO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol，则此反应用则此反应用NO表示的平均速率为：表示的平均速率为：v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/（

6、Ls） 问题问题1：若用若用O2浓度的变化来表示此反应速率是多少？浓度的变化来表示此反应速率是多少？v (O2)=0.0025mol/（Ls）2、比较反应速率的大小、比较反应速率的大小例、反应例、反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率在四种不同情况下的反应速率 分别为分别为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 = 在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看

7、数值大小，比较反应快慢时，转化为数值大小，比较反应快慢时，转化为“同一物同一物质质”比较。比较。 VA = 0.2 molL-1s-1VA = 0.2 molL-1s-1VA = 0.225 molL-1s-13、根据各物质的反应速率之比写出化学方程、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。式。3X2 + Y2 = 2X3Y 某温度下，浓度都是某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体的两种气体X2和和Y2，在密闭容器中反应生成气体在密闭容器中反应生成气体Z，经过，经过t min后，测得后，测得物质的量浓度分别物质的量浓度分别为为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L ,c

8、(Z)=0.4mol/L,则该反应的反应方程式可表示为：则该反应的反应方程式可表示为：3X2 + Y2 = 2Z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的平均速的平均速率是率是_3、写出化学方程式、写出化学方程式A、B2.5mol/(Lmin)4、图像题、图像题5A + 4B 4C 5A + 4B 4C 解题关键：解题关键：1. 确定反应物和生成物；确定反应物和生成物； 2. 反应物和生成物前面的系数；反应物和生成物前面的系数； 3. 反应可逆与否反应可逆与否5A + 4B 4C 5A + 4B 4C 5A + 4B 4C 下列过程中，需要加快化学反应速率的是（

9、下列过程中，需要加快化学反应速率的是（ ）A.A.钢铁腐蚀钢铁腐蚀 B.B.食物腐坏食物腐坏 C.C.炼钢炼钢 D.D.塑料老化塑料老化怎样才能加快化学反应速率呢？怎样才能加快化学反应速率呢？（影响反应速率的因素？）（影响反应速率的因素？）练习练习二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1 1、内部因素、内部因素 在相同外界条件下，在相同外界条件下， 是是决定化学反应速率的内部因素。决定化学反应速率的内部因素。 反应物本身的性质反应物本身的性质2 2、外部因素：、外部因素：影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素溶液浓度：溶液浓度：温温 度：度：催化剂：催化剂：浓度大，反应速率

10、快浓度大，反应速率快 温度高，反应速率快温度高，反应速率快催化剂改变反应速率催化剂改变反应速率固体的表面积：固体的表面积：压强压强反应物的状态（如固体、液体、溶反应物的状态（如固体、液体、溶液）等液）等一般只是相一般只是相对对气体气体而言而言接触面积越大，速率越快接触面积越大，速率越快二、二、外界条件对反应速率的影响外界条件对反应速率的影响1 1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响 其他条件不变，增大反应物的其他条件不变，增大反应物的浓度浓度，可以增大，可以增大化学反应速率；减小反应物的化学反应速率；减小反应物的浓度浓度，可以减小化，可以减小化学反应速率学反应速率注意：固体（或纯液体）

11、注意：固体（或纯液体）的浓度视为常数，增加的浓度视为常数，增加或减少固体（或纯液体）的量，化学反应速率不或减少固体（或纯液体）的量，化学反应速率不改变。改变。但但 固体的颗粒越小（固体表面积越大）固体的颗粒越小（固体表面积越大），反应速，反应速率越快。率越快。练习：练习：4在恒温、恒容的密闭容器中，进行如在恒温、恒容的密闭容器中，进行如下反应：下反应：A(g) B(g)C(g)，H0。若反应物。若反应物浓度由浓度由2 mol/L降到降到0.8 mol/L需需20 s，那么反应物，那么反应物浓度由浓度由0.8 mol/L降到降到0.2 mol/L需要时间为需要时间为( )A10 s D无法确定无

12、法确定C2 2、压强对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响 对有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压对有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢注意：注意：1 1、压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实、压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的现的2 2、压强对反应速率的影响适用于、压强对反应速率的影响适用于有气体有气体参加的反应。参加的反应。3 3、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对乎不能改变它们的浓度，因此对只有只

13、有固体或液体参加固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。计。练习：练习：在一密闭容器中，加入在一密闭容器中，加入SO2和和O2发发生生2SO2 + O2 2SO3，试分析下列情况试分析下列情况对反应速率的影响。对反应速率的影响。1、容器体积变为原来的、容器体积变为原来的2/3气体反应物浓度增大气体反应物浓度增大反应速率增大反应速率增大2、容器体积不变，加入、容器体积不变，加入SO2，（，（O2）气体反应物气体反应物浓度增大浓度增大化学反应速率化学反应速率增大增大3、恒温、恒压时，充入惰性气体、恒温、恒压时，充入惰性气体要保持

14、压强要保持压强不变不变体积体积增大增大浓度减小浓度减小反应速率减慢反应速率减慢4、恒温、恒容时，充入惰性气体、恒温、恒容时，充入惰性气体体积不变体积不变浓度不变浓度不变反应速率不变反应速率不变2SO2 + O2 2SO3注意：压强对反应的影响本质上是浓度的影响。压强注意：压强对反应的影响本质上是浓度的影响。压强的改变只有引起浓度的改变，才能影响反应速率的改变只有引起浓度的改变，才能影响反应速率3 3、温度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响 当其他条件不变的的情况时，升高温度可以增大当其他条件不变的的情况时，升高温度可以增大反应速率，降低温度，反应速率减慢。反应速率，降低温度，反应速

15、率减慢。注意：注意：1、温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还、温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还是吸热反应都适用。是吸热反应都适用。2、温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气、温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。体都适用。经验规律经验规律温度每升高温度每升高10，化学反应速率通常增大，化学反应速率通常增大到原来的到原来的24倍。倍。练习：练习： 设设NO+CO2 2CO+NO2(正反应正反应吸热吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正正反应放热反应放热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，。对于前述反应，当温度升高时，当温度升高时，v1和和v2变

16、化情况为（变化情况为（ ） A、同时增大、同时增大 B、 同时减小同时减小 C、 v1减少，减少，v2增大增大 D、 v1增大，增大，v2减减小小催化剂能够改变化学反应速率（成千上万倍）催化剂能够改变化学反应速率（成千上万倍）1.催化剂：在反应前后质量和催化剂：在反应前后质量和化学性质化学性质都保持不变的物质都保持不变的物质2. 催化剂有正、负之分。催化剂有正、负之分。能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂3.催化剂中毒催化剂中毒催化剂的催化性能因接触少量杂质而明显下降甚至催化剂的催化性能

17、因接触少量杂质而明显下降甚至遭到破坏，称为催化剂中毒。遭到破坏，称为催化剂中毒。为防止催化剂中毒，应对原料进行为防止催化剂中毒，应对原料进行净化净化。四、催化剂对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响 使用催化剂同等程度的增大（减慢）、使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。需时间。 没特别指明一般指没特别指明一般指正正催化剂催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用发生的反应无作用 催化剂具有一定的选择性催化剂具有一定的选择性郑重声明郑重声明练习：练习：下列有

18、关化学反应速率的说法正确的是下列有关化学反应速率的说法正确的是 ()A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓的浓硫酸可以加快产生氢气的速率硫酸可以加快产生氢气的速率B100 mL2 molL1的盐酸跟锌片反应时，加入适量的盐酸跟锌片反应时，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变的氯化钠溶液，反应速率不变CSO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢反应速率减慢D汽车尾气中的汽车尾气中的NO和和CO反应转化为无害的反应转化为无害的N2和和CO2，减小压强，反应速率减慢，减小压强，反应速率减慢D5 5、其他因

19、素对化学反应速率的影响、其他因素对化学反应速率的影响 光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶剂等对反应速率也有影响。小、溶剂等对反应速率也有影响。各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是： 催化剂催化剂 温度温度 浓度浓度= =压强压强( (体积变化引起的体积变化引起的) )。 各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。析。1.下列措施中下列措施中肯定肯定能使化学反应加快的是能使化学反应加快的是( ) A.增加反应物的量增加反应物的量 B.增大压強增大压強 C. 升高温度升高温度 D.使用正

20、催化剂使用正催化剂CDCD考考你考考你2.2.下列各组化学反应，反应速率最快的是下列各组化学反应，反应速率最快的是 反应物反应物 反应物浓度反应物浓度 温度温度A A、H H2 2和和F F2 2 均为均为0.02moL/L 50.02moL/L 5B B、H H2 2和和BrBr2 2 均为均为1moL/L 100 1moL/L 100 C C、H H2 2和和ClCl2 2 均为均为1moL/L 501moL/L 50D D、H H2 2和和N N2 2 均为均为4moL/L 3004moL/L 300化学反应速率的决定性因素在于化学物质本身化学反应速率的决定性因素在于化学物质本身4、一定

21、量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（盐酸中加入适量的（ ）A.NaOH(固固) B.H2OC.NH4Cl(固固) D.CH3COONa(固固)解析：解析： 该题主要考查浓度对化学反应速率的影该题主要考查浓度对化学反应速率的影响。铁跟盐酸反应的实质是铁与盐酸中的响。铁跟盐酸反应的实质是铁与盐酸中的H+反反应：应：Fe+2H+= Fe2+H2，显然，要减缓反应速率，显然，要减缓反应速率，又不影响生成又不影响生成H2的总量，就必满足：的总量，就必满足：“既减小既减小

22、H+浓度浓度,又不影响又不影响H+的物质的量的物质的量”的这一要求。的这一要求。 BD5. 用用3克块状大理石与克块状大理石与30毫升毫升3mol/L盐酸反应盐酸反应制取制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的气体，若要增大反应速率，可采取的措施是措施是再加入再加入30毫升毫升3mol/L盐酸盐酸 改用改用30毫升毫升6mol/L盐酸盐酸 改用改用3克粉末状大理石克粉末状大理石 适当升高温度（适当升高温度（ ） A B C D B B 影响反应速率的因素影响反应速率的因素内因（主要因素）：参加反应物质的性质内因（主要因素）：参加反应物质的性质化学反应的本质：反应物分子中的化学键断裂、化学反应

23、的本质：反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程生成物分子中的化学键形成过程外因：外因：浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。影响大小：催化剂影响大小：催化剂温度温度浓度浓度=压强压强（由体积变化所引起）（由体积变化所引起）有效碰撞：有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。能够发生化学反应的碰撞。 活化分子：活化分子：能够发生有效碰撞的分子。能够发生有效碰撞的分子。活化分子百分数：活化分子百分数： (活化分子数活化分子数/反应物分子数反应物分子数)100%活化能：活化能：活化分子高出活化分子高出反应物分子平反

24、应物分子平 均能量均能量的部分的部分明确概念明确概念有效碰撞模型有效碰撞模型1、假设：在一洁净的容器中，使氢气与氧气、假设：在一洁净的容器中，使氢气与氧气按体积比按体积比2：1的比例混合，气体分子因自由的比例混合，气体分子因自由运动而不断发生碰撞，研究表明：如果在常运动而不断发生碰撞，研究表明：如果在常温常压下每个氢分子、氧分子自身或它们之温常压下每个氢分子、氧分子自身或它们之间的碰撞几率为间的碰撞几率为2.355X1010次次/秒。若每次碰撞秒。若每次碰撞都能发生反应的话，则化学反应瞬间即可完都能发生反应的话，则化学反应瞬间即可完成。成。2、结论：并不是每次碰撞都能发生化学反应，、结论：并不

25、是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应-有效碰撞有效碰撞（1）碰撞过轻）碰撞过轻 （2）碰撞取向不好）碰撞取向不好 （3）活化分子的有效碰撞）活化分子的有效碰撞 HI分子的几种可能的碰撞模式分子的几种可能的碰撞模式 碰撞理论碰撞理论 总总 结结一个反应要发生一般要经历哪些过程？一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量n活活=n总总活活%随堂练习随堂练习下列说法错误的是下列说法错误的是A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时当

26、碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才才 能发生化学反应能发生化学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应活化分子间每次碰撞都发生化学反应E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量F.活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量G.使用催化剂能改变反应的活化能使用催化剂能改变反应的活化能H.催化剂能使不起反应的物质间发生反应催化剂能使不起反应的物质间发生反应外界条件改外界条件改变变单位体单位体积内分积内分子总数子总数反应的活反应的活化能化能活化分活化分子百分子百分数数单位体单位体积内活积内活化分子化分子总数总数有效碰有效碰撞次数撞次数化学反化学反应速率应速率增大反应物增大反应物 浓度浓度增大气体反增大气体反应应 压強压強升高温度升高温度使用催化剂使用催化剂增大增大不变不变增多增多加快加快增大增大不变不变增多增多加快加快不变不变增大增大增多增多加快加快不变不变增多增多增多增多增多增多增多增多增大增大不变不变不变不变不变不变降低降低增多增多加快加快过渡态理论正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应的活化能V n活活活活%n总总不变不变