第三节化学反应速率和限度(第一课时)

1、第三节第三节 化学反应速率和限度化学反应速率和限度第一课时第一课时化学反应速率化学反应速率人教版高中化学必修人教版高中化学必修2 2 在化学实验和日常生活中，我们在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。行的快，有的进行的慢。 较慢较慢（数年）（数年）较快较快（数天）（数天）很慢（数很慢（数万年）万年）很快很快(数秒）数秒）石油的形成石油的形成定向爆破定向爆破新概念新概念不同的化学反应进行的快慢千差万别，快不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是都是定

2、性定性地描述反应的快慢。而在科学研地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要究和实际应用中，往往需要定量定量地描述一地描述一个反应的快慢。个反应的快慢。新问题新问题什么是什么是定性定性？什么是？什么是定量定量？例如例如：我们学过物理都知道：我们学过物理都知道： （1 1）光的传播速度是很快的；）光的传播速度是很快的； （2 2）光在空气中的传播速度）光在空气中的传播速度3 310108 8m/sm/s。定性描述定性描述定量描述定量描述新问题新问题那么化学上又是如何那么化学上又是如何定量定量地判断一个化地判断一个化学反应的快慢的呢？学反应的快慢的呢？学科链接学科链接在物理中我们是如何定

3、量地判断一个在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？物体移动速度快慢的？用速度来描述：单位时间内物体移用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小动的距离的大小v s st t一、化学反应速率一、化学反应速率活动一：阅读活动一：阅读P47P47P48P48，并完成下列问题：，并完成下列问题：1.1.概念：概念：2.2.表示方法：表示方法：3.3.计算公式：计算公式：4.4.单位：单位：通常用单位时间内通常用单位时间内反应物浓度反应物浓度的减小量或的减小量或生成物浓度生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。的增加量（均取正值）来表示。v =tc=nVtmol/(L.s) 、mol/(L

4、.min) V V是单位时间内是单位时间内c c的改变量表示，不是用的改变量表示，不是用n n的改变量表示的改变量表示V V是表示某段时间内的是表示某段时间内的平均平均反应速率，非瞬时速率。反应速率，非瞬时速率。表示化学反应过程进行的快慢的物理量。表示化学反应过程进行的快慢的物理量。mol/(L.s) = mol/(L.min) 60练习练习1. 一个一个5L的容器中，盛入的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反，这种反应物的化学反应速率为应物的化学反应速率为_。0.048mol/(Lmin)课堂

5、练习课堂练习反应：反应：N N2 2 + 3H + 3H2 2 2NH 2NH3 3在密闭的容器中进行，在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2 s2 s内的这个反应的平均内的这个反应的平均速速率。率。高温、高压高温、高压催化剂催化剂时间N2H2NH3t=0 s2 mol/L6 mol/L0 mol/Lt=2 s2 mol/LV（B）1 mol/L3 mol/L思考与发现思考与发现0.5 mol/(Ls) 1.5 mol/(Ls)1.0 mol/(Ls)思考思考1：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数：化学反应速率之比与方程式中它

6、们的计量数之比有什么关系？之比有什么关系？思考思考2 ：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？方程式中化学计量数之比等于方程式中化学计量数之比等于v v之比。之比。表示一个反应的速率时，表示一个反应的速率时，必须指明以哪必须指明以哪种物质为标准种物质为标准。但不管以哪种物质为准，。但不管以哪种物质为准，数值可能不同，但表示的意义相同。数值可能不同，但表示的意义相同。一般不以纯固体或纯液体（如水）来一般不以纯固体或纯液体（如水）来表示反应速率（浓度视为常数）表示反应速率（浓度视为常数） 。即对于反应：即对于反应：aA + bB = cC + dD vA:vB:

7、vC:vD= .a:b:c:d 比较反应速率快慢的方法：比较反应速率快慢的方法： 1. 转化为同一种物质同一种单位表示的化转化为同一种物质同一种单位表示的化学反应速率。学反应速率。2. = v = v(A)a= v(B)bv(D)d= v(E)e 练习练习2则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为:反应反应 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条在四种不同条件下件下进行反应，反应速率分别为：进行反应，反应速率分别为：(1) (A)=0.3mol/(Ls )(2) (B)=0.6mol/(Ls)(3)(C)=2.4mol/(Lmin)(4) (D

8、)=0.5mol/(Ls)(1)(4)(2)=(3)(A)=0.2mol/(Ls )(A)=0.2mol/(Ls )(A)=0.25mol/(Ls )课堂练习课堂练习练习练习3.已知已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系则下列关系式正确的是式正确的是( )A.4/5V（NH3）=V（O2） B. 4/5V（NH3）=V（H2O）C. 5/6V（O2）=V（H2O） D. 4/5V (O2)=V(NO )D新问题新问题对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？还是越慢越好？钢铁腐蚀钢铁腐蚀 食物腐坏食物腐坏 炼钢炼钢 合成氨合成氨

9、经验链接经验链接1. 1.在相同条件下，钠和镁同时与水反应，谁反应在相同条件下，钠和镁同时与水反应，谁反应的更快？为什么？的更快？为什么？2.2.你家里的酸奶通常放在什么地方？为什么？你家里的酸奶通常放在什么地方？为什么？反应物本身的性质（内因）反应物本身的性质（内因）温度、催化剂等（外因）温度、催化剂等（外因）二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素反应物本身的性质（内因）反应物本身的性质（内因）温度、催化剂等（外因）温度、催化剂等（外因）1、内因、内因2、外因、外因现象现象结论结论热水中热水中加热加热常温常温冷水中冷水中 低温低温产生气泡速率增大，产生气泡速率增大，带火星火柴带

10、火星火柴 复燃复燃升高温度，升高温度，反应速率增大反应速率增大有气泡冒出有气泡冒出产生气泡速率减小产生气泡速率减小降低温度，降低温度，反应速率减小反应速率减小2H2O2 = 2H2O +O2实验实验25结论结论1：当其它条件不变时，升高温度，化学：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小实验测得，温度每升高实验测得，温度每升高10度，化学反应速率度，化学反应速率通常增大原来的通常增大原来的24倍。倍。现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他试剂试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气

11、泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢有气泡冒出，较慢MnO2能加快能加快反应速率反应速率FeCl3能加快能加快反应速率反应速率无催化剂无催化剂反应较慢反应较慢实验实验26结论结论2：加入催化剂（正）能加快化学反：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。应的速率。科学视野科学视野P49 催化剂能改变化学反应的速率。催化剂能改变化学反应的速率。 有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催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，叫化剂；有的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，凡负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。说催化剂都是

12、指正催化剂。 催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触催化剂中毒：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。象叫催化剂中毒。思考与交流思考与交流1：P49二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素反应物本身的性质（内因）反应物本身的性质（内因）温度、催化剂、固体表面积、温度、催化剂、固体表面积、反应物的状态、溶液的浓度等反应物的状态、溶液的浓度等1、内因、内因2、外因、外因思考与交流思考与交流2:学案学案P371.请预计大理石（请预计大理石（ CaCO3 ）分别与分别与0.1mol/L和和1mol/L的盐酸反应

13、的快慢。你能得出什么结论吗？的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？结论结论3：增大：增大反应物的浓度反应物的浓度反应速率加快，反应速率加快，减小反应物的浓度减小反应物的浓度反应速率减慢反应速率减慢.2.块状块状CaCO3、粉末状粉末状CaCO3与与0.1 mol/L的盐酸反的盐酸反应谁快谁慢？为什么？应谁快谁慢？为什么？结论结论4：增大固体表面积可以加快反应速率增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）（接触充分）.思考与交流思考与交流31.1.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中, ,产生氢产生氢气的速率变化如图气的速率变化如图, ,分析其原因分析其原因: : 0

14、t1t2课堂练习课堂练习2.在在2L的密闭容器中充有的密闭容器中充有2molSO2和一定量的和一定量的O2，发生，发生下列反应下列反应:2SO2+O2 2SO3;当反应进行到当反应进行到4min时测得时测得此时此时SO2为为0.4mol.那么反应进行到那么反应进行到2min时密闭容器中时密闭容器中SO2物质的量是（物质的量是（ ）A.1.6mol B.1.2mol C.1.6mol D.1.2molD0-t1时刻：反应放热使得时刻：反应放热使得温度温度升高，加快了反应速率升高，加快了反应速率.t1-t2时刻：氢离子的时刻：氢离子的浓度浓度减减小，降低了反应速率小，降低了反应速率.拓展提升拓展提

15、升SO2、O2结论结论5：对于：对于气体气体参加的反应来说，参加的反应来说，压强压强增大化学增大化学反应速率反应速率增大增大；减小压强减小压强，化学反应速率减小，化学反应速率减小HCl、NaOH本质是通过影本质是通过影响响c来影响来影响v思考与交流思考与交流4思考：恒容时，向反应2SO2+O2 2SO3充入N2气，化学反应速率如何变化？若恒压时向反应2SO2+O2 2SO3充入N2时化学反应速率又该如何变化？恒温恒容下通入稀有气体，恒温恒容下通入稀有气体，v不变不变恒温恒压下通入稀有气体，恒温恒压下通入稀有气体，v减少减少练习反馈练习反馈P37达标测评达标测评P381 1、下列四种、下列四种X

16、 X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（ ）A.1020mL 3mol/LA.1020mL 3mol/L的的X X溶液溶液B.2030mL 2mol/LB.2030mL 2mol/L的的X X溶液溶液C.2010mL 4mol/LC.2010mL 4mol/L的的X X溶液溶液D.1010mL 2mol/LD.1010mL 2mol/L的的X X溶液溶液C2 2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（应速率加快的是（ ）A.A.加热加热 B.B.滴加少量的硫酸铜溶液滴加少量的硫酸铜溶液

17、C.C.不用稀硫酸，改用不用稀硫酸，改用98%98%浓硫酸浓硫酸D.D.不用铁片，改用铁粉不用铁片，改用铁粉 E.E.滴加一定量硫酸钠溶液滴加一定量硫酸钠溶液F.F.增加压强增加压强C、E、F补充练习补充练习3.将等物质的量的将等物质的量的A、B混合于混合于2L的密闭容的密闭容器中，发生如下反应：器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）=C （g）+2D （g），经），经5min后，测得后，测得D的浓度为的浓度为0.5mol/L，c（A）:c（ B）=3:5，C的平均速率为的平均速率为0.1mol/L.min.求：求：（1）A、B反应开始的物质的量反应开始的物质的量（2）B的平均速率的平均速率

18、（3）的值的值课堂练习课堂练习3mol0.05mol/(Lmin)24. 对于反应对于反应M+N=P，如果温度每升高，如果温度每升高10，反应速，反应速率增加为原来的率增加为原来的3倍。在倍。在10时完成反应的时完成反应的10%需需要要54min，将温度提高到，将温度提高到40完成反应的完成反应的10%需需要的时间为多少？要的时间为多少？V(升温后升温后) = 340 10 10 V(升温前升温前)= 27 V(升温前升温前)T = 54 min 27 = 2 min 5 .在某温度时在某温度时,在在2L的容器中的容器中,X Y Z三种物质的三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图物质的量随时间的变化曲线如图.由图得由图得,该反应的化学方程该反应的化学方程式为式为_,反应开始至反应开始至2min,Z的的平均反应速率为平均反