2.3.1 化学反应的快慢 课件2023-2024学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修2

第2章化学键化学反应规律第3节化学反应的快慢和限度第1课时化学反应的快慢新化学键形成反应物生成物旧化学键断裂反应吸收能量反应释放能量释放能量E2吸收能量E1E1

＜

E2E1

＞E2化学反应既有物质变化又有能量变化。复习回顾在利用化学反应时，我们除了关注化学反应的物质变化和能量变化外，还应关注那些方面的问题？硫酸是一种重要的化工产品。早在公元7世纪人们就开始寻找制取硫酸的方法，但是直到1875年德国化学家麦塞尔（R.Messel）以铂为催化剂才使硫酸生产有了较大的发展。尔后，硫酸工业生产的每次突破性进展都是因为使用了新型、高效的催化剂而取得的。那么，在硫酸的工业生产中，催化剂发挥了什么作用？在生产过程中，二氧化硫转化为三氧化硫需要氧气，但即使氧气再过量，二氧化硫也不能全部转化为三氧化硫，这是为什么？反应快慢问题反应程度问题联想质疑反应很快反应较慢反应很慢认识化学反应的快慢①冒气泡快慢②颜色变化快慢③固体物质的减少快慢④出现浑浊的快慢⑤温度变化等那么如何定量地描述化学反应的快慢呢？定性描述不同化学反应进行的快慢差别很大，在科学研究中，如何描述一个反应进行的快慢？交流研讨一、化学反应速率1.

定义：用单位时间内某反应物浓度的减少量（绝对值）或生成物浓度的增加量来表示。——描述化学反应快慢的物理量对于一体积固定的容器中进行的化学反应：aA+bB===cC+dD知识梳理mol·L-1·s-1

或mol·L-1·min-1|△n(A)|

V△t=|△c(A)|△tv(A)=3.单位2.计算公式△c(D)△tv(D)=△n(D)V△t=在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生N2+3H2⇌

2NH3

，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求用氮气表示的该反应的化学反应速率。起始浓度(mol/L)2s末浓度(mol/L)

变化浓度(mol/L)

“三段法”解题思路0.51.500.20.20.30.10.41.2△c(N2)△tv(N2)=△n(N2)V△t==0.05mol·L-1·s-1反应速率的简单计算方法引导N2+3H2⇌

2NH3

反应4NH3+5O2=====

4NO+6H2O在5L的密闭容器中反应30s后，NO增加了0.3mol。1.用NO的浓度变化表示反应的反应速率为多少？2.用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？v(NO)=0.002mol·L-1·s-1v(O2)=0.0025mol·L-1·s-13.各物质的速率之比与方程式系数之比有何关系？各物质的速率之比等于方程式中的化学计量数之比思考讨论高温催化剂(3)指的是平均反应速率，不是瞬时反应速率。(1)同一个反应，用不同物质表示该反应的速率时，其数值不一定相同，但意义相同。(4)化学反应速率表示的是气体或溶液中溶质的反应速率，固体和纯液体的浓度是常数，所以不用来表示化学反应速率。(2)同一个化学反应，各物质的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比。归纳小结对于反应4NH3+5O2=====4NO+6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位皆为mol·L—1·min—1)表示，则下列式子中，正确的是（）DA．4v(NH3)=5v(O2)B．5v(O2)=6v(H2O)C．2v(NH3)=3v(H2O)D．4v(O2)=5v(NO)迁移应用高温催化剂情景二：在用煤炭或者木柴生火时，我们通常用鼓风机或扇子扇火使炉火更旺，而且如果向炉膛内加入少量的碎煤或碎木屑同样会使炉火更旺。请解释为什么会有上述现象发生？情景一：食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成的物质或者天然物质。例如油脂抗氧化剂就是一种常见的食品添加剂。请分析油脂抗氧化剂的作用是什么？情景思考生活中常见的化学反应，有的进行的很快，几乎瞬间即可完成，还有一些化学反应进行的极其缓慢。是什么原因造成化学反应速率的千差万别呢？影响化学反应快慢的因素有哪些？如何控制化学反应速率快慢，使其为人类的生产和生活服务？1.Na、Mg分别与水反应时，钠与水反应更为剧烈；2.带火星的木条能在纯氧中复燃；3.新鲜水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；5.木材劈得小一些烧得更快。4.实验室用H2O2制氧气时，使用二氧化锰作催化剂反应更快；通过以下示例分析是哪些因素影响了化学反应速率？物质本身性质浓度温度催化剂接触面积交流研讨探究化学反应速率的影响因素实验目的实验用品探究哪些因素能影响化学反应速率表面积大致相同的镁条、铁片，块状碳酸钙、碳酸钙粉末，二氧化锰粉末，盐酸（0.5mol·L—1，3mol·L—1），H2O2溶液（3%）；试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，试管夹，火柴。活动探究实验方案设计1.选择化学反应2.确定待研究的影响因素3.设计改变影响因素的操作4.确定观测反应快慢的指标参考课本P58方法导引变量控制方法“探究化学反应速率的影响因素”属于探究反应规律类型的任务。设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考。1.确定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。2.确定自变量和因变量。在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。3.设计实验操作，改变单一自变量。在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。4.确定因变量的观测指标。在本实验中，应确定通过观察哪些现象来判断化学反应的快慢。方法引导实验内容实验现象实验结论铁片上产生气泡速率较慢，镁片上产生气泡速率较快①物质之间能否发生化学反应以及可能发生的化学反应速率的快慢是由物质本身的性质决定的②其他条件相同时，金属越活泼，与酸反应的速率越快0.5mol·L-1盐酸与铁反应产生气泡的速率较慢，3mol·L-1盐酸与铁反应产生气泡的速率较快其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越快实验方案实施实验内容实验现象实验结论加热的试管中产生气泡的速率较快，不加热的试管中产生气泡的速率较慢其他条件相同时，体系的温度越高，化学反应速率越快不加MnO2粉末的试管内无明显变化，加MnO2粉末的试管内有大量气体产生MnO2是H2O2分解反应的催化剂，可明显加快化学反应速率加碳酸钙粉末的试管内产生气泡的速率较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡的速率较慢其他条件相同时，固体反应物表面积越大，化学反应速率越快（2）影响反应速率的外界因素：②温度：其他条件不变时，升高温度，反应速率增大。（1）决定因素：反应物本身的性质。4.影响化学反应速率的因素外因内因适合所有反应，不论反应吸热还是放热，升高温度，反应速率都加快。①浓度：其他条件不变时，增大浓度，反应速率增大。对于固体或纯液体反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变其量的多少，并不影响其浓度，其化学反应速率不会改变。知识梳理③催化剂：其他条件不变时，加入催化剂能加快反应速率。④接触面积：其他条件不变时，增大反应物的接触面积可以增大反应速率。固体反应物颗粒越小，表面积越大压强对化学反应速率的影响压强变化与体积有什么关系?气体一定量的气体，体积变小，压强变大思考交流：①压强变化是通过改变体积实现的，体积改变引起浓度改变，从而引起速率变化。②压强只对有气体参与的反应速率有影响。因为压强对固体、液体的体积影响很小，对其浓度几乎无影响。⑤压强：其他条件不变时，增大压强，反应速率增大。⑥其他因素：溶剂、光波、电磁波、超声波等。调控化学反应速率加快反应速率延缓反应速率钢铁冶炼、泄漏到大海的石油的分解钢铁腐蚀、延缓塑料和橡胶制品的老化研究学习影响化学反应速率因素的意义是什么？有益的反应有害的反应化学反应速率的表示方法化学反应速率化学反应的快慢化学反应速率的影响因素浓度温度催化剂接触面积压强其他因素课堂小结当堂检测1.在下列过程中，需要加快化学反应速率的是(

)A．钢铁腐蚀B．食物腐烂

C．工业炼钢 D．塑料老化2.下列哪些是影响化学反应速率的主要因素(

)A.压强 B.温度C.催化剂 D.反应物的性质CD3.反应2SO2＋O2=====2SO3经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·(L·s)－1，则这段时间为(

)A．0.1sB．2.5sC．5s D．10s催化剂Δ4.当温度不变时，恒容的容器中进行反应2A===B，若反应物的浓度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20秒，那么由0.06mol·L－1降到0.036mol·L－1，所需反应的时间为(

)A．等于10秒 B．等于12秒C．大于12秒 D．小于12秒CC5.用锌粒与过量稀硫酸反应制氢气，欲增大反应速率而不改变产生氢气的量，下列措施不可行的是(

)A.升高温度

B.滴加少量浓硫酸C.滴加少量浓硝酸溶液

D.改用等质量的锌粉C6.反应A(g)＋B(s)===C(g)

ΔH<0，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成C的速率(填“加快”、“减慢”或“不变