高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第二章化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)習(xí)目標(biāo)1: 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法。2: 了解決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)；了解濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影 響。3: 了解改變化學(xué)反應(yīng)速率的意義4,學(xué)會化學(xué)反應(yīng)速率計算的方法5:正確認(rèn)識濃度、壓強、溫度、催化劑等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。重點化學(xué)反應(yīng)速率的概念，表示方法。難點：外界條件對化學(xué)反應(yīng)速度的影響教學(xué)過程：1:師生共同回顧以下兩個實驗：（1） Na、K分別和水反應(yīng)的對比實驗；（2） Mg、Al分別和同濃度同體積鹽酸反應(yīng)的對比實驗。2.:提出問題討論：（1）怎樣判斷反應(yīng)的快慢？ （ 2）通過對實驗現(xiàn)象的觀察你能否判斷

2、出 一個反應(yīng)比另一個反應(yīng)快多少嗎？【明確】1.為了定量的描述化學(xué)反應(yīng)的快慢，我們需要一個能定量描述化學(xué)反應(yīng)快慢的量。2.化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的量。化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法【討論】在物理上用單位時間內(nèi)物體運動的距離來表示物體運動的快慢，那么在化學(xué)上怎樣定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢呢？ 一、化學(xué)反應(yīng)速率1 .定義：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。若濃度用物質(zhì)的量（C）來表示，單位為：mol/L,時間用t來表示，單位為：秒（s）或分（min）或小時（h）來表示，則化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：V = AC/ t單位是：mol/ （L s）或 mol/ （L m

3、in） 或 mol/ （ L h）化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的量變化來表示，通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃 度的減小或生成物濃度的增加來表示，其數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為【例題】在2L的密閉容器中，加入 1mol和3mol的H2和N2,發(fā)生N2 + 3H2三i 2NH3在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3,求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。0.40.4貝U VN2=0.2/2 X 2=0.05 mol/ ( L s)VH2=0.6/2 X 2=0.15 mol/ ( L s)解：N2 + 3H2 、 2NH3起始量(mol):1302s末量(mol)：1-0.23-0.6變化量(mol):0.

4、20.6VNH3=0.4/2 X 2=0.1 mol/ (L s)【明確】理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時應(yīng)注意的幾個問題：2 .上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時速率。3 .無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。4 .對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì) 都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。5 .在同一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。即：VN2 : VH2 : VNH 3 =1 : 3 : 26 .對于在一個容器中的一般反應(yīng)aA + bB = cC + dD來說有：Va : Vb : Vc : Vd = a

5、Ca : aCb : aCc : aCd =：: nc : aRd=a : b ： c ： d7 .用化學(xué)反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進(jìn)行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時，應(yīng)選擇同一物質(zhì)來比較。例如：可逆反應(yīng)A (g) + B (g)C (g) + D (g),在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是()A. V A=0.15mol/L min B. V b=0.6 mol/L min C. V c=0.4 mol/Lmin D.V d=0.01 mol/L s對化學(xué)反應(yīng)速率要注意以下幾個問題：1 、物質(zhì)濃度是物質(zhì)的量濃度以mol/L為單位，時間單位通?？捎胹、min、h表示，

6、因此反應(yīng)速率的與常見單位一般為mol/(l - s)、mol/(l - mon)或mol/(l - h)。2 、化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示，一般是以最 容易測定的一種物質(zhì)表示之，且應(yīng)標(biāo)明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。3 、用不同的物質(zhì)表示同一時間的反應(yīng)速率時其數(shù)值可能不同，但表達(dá)的意義是相同的，各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值有相互關(guān)系，彼此可以根據(jù)化學(xué)方程式中的各化學(xué)計量數(shù)進(jìn)行換算：對于反應(yīng) mA(g)+nB(g) = pc(g)+qD(g)來說，貝U有 VA =VB =VC =VD。 m n p q4 、一般說在反應(yīng)過程中都不是等速進(jìn)行的，因此某一時間內(nèi)的反應(yīng)速率實際上

7、是這一 段時間內(nèi)的平均速率。二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：(一)在其它條件不變的情況下，濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【表征性抽象】當(dāng)其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)的速率?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃蠓磻?yīng)物的濃度會影響反應(yīng)速率呢？(明確)當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時，活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大?！緦Y(jié)論的再理解】1.一個反應(yīng)的速率主要取決于反應(yīng)物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大2.對于可逆反應(yīng) aA +bB。cC + dD來說，正反應(yīng)的速率只取決于 A、B兩種物質(zhì)的濃度，與C、D兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應(yīng)的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度，與A、B兩種物質(zhì)的濃

8、度關(guān)系不大。增加 A或B的濃度只可以使正反應(yīng)的速率增大，不會 影響逆反應(yīng)的速率。3.固體和純液體的濃度是一個常數(shù)，所以增加這些物質(zhì)的量，不會影響 反應(yīng)的速率?！緫?yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙快，以減緩太快的反應(yīng)速率。2.制Fe (OH) 2時，通過降低 NaOH溶液的含氧量(給溶液加熱)來降低 Fe (OH) 2被 氧化的速率。(二)在其它條件不變的情況下，壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】壓強是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的？【收集事實】途徑：已有的實驗知識（提出以下幾個實驗）對比1.10ml、0.1mol/L的Na2s2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的實驗。2. CaO固體與S

9、iO2固體在高溫下反應(yīng)生成 CaSiO3。3. SO2與02在一密閉容器內(nèi)反應(yīng)生成 SO3。（討論）給上述三個反應(yīng)的容器加壓，三個反應(yīng)的反應(yīng)物的濃度是怎樣變化的？【事實的處理】列表比較編R反應(yīng)物的狀態(tài)加壓后反應(yīng)物濃度變化加壓后反應(yīng)的速率變化123【表征性抽象】 對于有氣體參加的反應(yīng)來說，當(dāng)溫度一定時，增大體系的壓力，反應(yīng)速率會加大?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃髩簭姇绊懹袣怏w參加的化學(xué)反應(yīng)的速率？（明確）1.一定量氣體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說，如果氣體的壓強增大到原來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的一半，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍，即體系中各個物質(zhì)的濃度都增加，所以化學(xué)反應(yīng)速

10、率增大。 相反，減小壓強，氣體的體積就擴(kuò)大，濃度減小，因而反應(yīng)速率減小。2.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、 液體或溶液時，由于改變壓強對它們的體積改變很小， 因而它們的濃度改變也很小，可以認(rèn)為壓強與它們的反應(yīng)速率無關(guān)?！窘Y(jié)論的再理解】1.壓強對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們在分析壓強對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)最終落實到濃度上，將壓強問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。2.對于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來說，增大體系的壓強，反應(yīng)物和生成物的濃度都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。（三）在其它條件不變的情況下，溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】溫度是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影

11、響的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧過去已有的化學(xué)知識和所掌握的實驗事實。演示實驗10ml同濃度的Na2s2。3溶液分別在不同溫度下與 0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng) 的對比實驗復(fù)習(xí)回顧1. Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況的對比。2. Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況的對比。【實驗事實的處理】1.化學(xué)用語化（寫方程式）1 1）Na2s2O3 + H2SO4 = W2SO4 + SO2 + S J + H2O或S2O32- + 2H+ = SO2 + S J + H2O2 2） Cu + 2H 2SO4 （濃）=CuSO4 +2 SO2 T+2 H2O （3 ） M

12、g +2H 2O = Mg （OH） 2 + 2H 2T2.表格化（1）同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與 0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比表編 號0.1mol/L 的Na2s2O30.1mol/L 的H2SO4反應(yīng)溫度 （C）反應(yīng)中出現(xiàn)渾濁的時間 （秒）110ml10ml冷水210ml10ml熱水(2) Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況對比表編RCu與濃硫酸在常溫條件下反應(yīng)Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)12(3) Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況對比表編RMg條與冷水反應(yīng)Mg條與熱水反應(yīng)12【表征性抽象】在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)要加快。經(jīng)過實驗測定，溫

13、度每升高10C,反應(yīng)速率通常要增大到原來的24倍?！驹硇猿橄蟆繛槭裁瓷邷囟葧狗磻?yīng)速率加快？(明確)當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增高，是活化 分子的百分比增大，因而活化分子數(shù)量增多，有效碰撞頻率增大，所以，反應(yīng)速率加大?！緦Y(jié)論的再理解】 對于可逆反應(yīng)來說， 升高體系的溫度，反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù) 都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大?！緫?yīng)用】1.在實驗室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，常常通過給反應(yīng)物加熱來增大反應(yīng)的速率。3 .合成氨工業(yè)中，是在 500 c的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以加快反應(yīng)進(jìn)行的速度。4 .為防止食品變質(zhì)，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變

14、質(zhì)的速率。(四)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】催化劑是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧已有知識(演示實驗)過氧化氫分解的對比實驗(復(fù)習(xí)回顧)用 KC1O3制氧氣的實驗【實驗事實的處理】1.寫化學(xué)方程式(1) 2H2O2 = 2H 2O + 02 T(2) 2KC10 3 = 2KCl +30 2 T2.列表對比(1)過氧化氫分解實驗的對比表編R無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況12(2)用KC10 3制氧氣實驗的對比表編p無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況12【表征性抽象】催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。【原理性抽象】為什么催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)

15、速率？(明確)當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時，使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變，從而降低了反應(yīng)的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故化學(xué)反應(yīng)速率加大?！緦Y(jié)論的再認(rèn)識】1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不改變反應(yīng)的結(jié)果。例：（1）在加熱條件下：2Cu + O2 = 2CuO2CuO +2 CH 3CH2OH = 2Cu +2 CH3CHO + 2H 2O（2）氮的氧化物破壞臭氧：NO + O3 = NO 2+ O2NO2 + O = NO + O22 .能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。3 .對可

16、逆反應(yīng)而言，正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快，且加快的程度相同。相反，負(fù)催 化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小，且減小的程度相同?！緫?yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應(yīng)需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中，很多反應(yīng)還必須使用性能良好的催化劑。例；接觸法制硫酸工業(yè)?！菊n堂練習(xí)】1.要使在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)2A （氣）+B （固）=2C （氣）+Q （Q>0）的正反應(yīng)速率顯著加快，可采用的措施是（不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積）（）A.降溫B.加入BC.增大體積使壓強減小D.加入A2.把除去氧化膜的鎂條放入一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2的生成速度V隨時間t變化如圖。其中tit2速度變化白原因是 ； t2t3速度變化的原因是【實驗事實的處理】1.寫化學(xué)方程式或離子方程式(1.)Na2s2。3 + H 2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S J + H2O或S2O32-