第一單元化學反應速率與反應限度(公開課)

1、思考與交流p在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到這樣在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的化學反應進行得很快，有的化學反的現(xiàn)象：有的化學反應進行得很快，有的化學反應進行的很慢。你了解下列化學變化過程進行的應進行的很慢。你了解下列化學變化過程進行的快慢嗎？反應的快慢與我們有什么關系？快慢嗎？反應的快慢與我們有什么關系？溶洞溶洞爆炸爆炸被腐蝕的金屬被腐蝕的金屬2.化學反應速率的表示：化學反應速率的表示： 化學反應速率用化學反應速率用單位時間單位時間（如每秒，（如每秒，每分，每小時）內反應物每分，每小時）內反應物濃度的減小濃度的減小或生或生成物成物濃度的增大濃度的增大來表示。來表示

2、。計算式為：計算式為：v = 單位單位:c t1.含義含義:用來衡量化學反應進行快慢的尺度。用來衡量化學反應進行快慢的尺度。vmol/（Ls） 或或vmol/（Lmin）【例題】在【例題】在2 2L L的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入1 1molNmolN2 2和和3 3molHmolH2 2，發(fā)發(fā)生生 N N2 2+3H+3H2 2 = = 2NH2NH3 3 ，在在2 2s s末時，測得容器中含有末時，測得容器中含有0.40.4molmol的的NHNH3 3，求該反應的化學反應速率。求該反應的化學反應速率。起始濃度起始濃度(mol/L)(mol/L)2 2s s末濃度末濃度(mol/L

3、)(mol/L) 觀察并回答，分別用三種物質表示的反觀察并回答，分別用三種物質表示的反應速率之間有什么關系？應速率之間有什么關系？問題問題22332NHNH(2)0.1mol/0.05mol/st2sNCLVL（）(2)0.3mol/0.15mol/st2sHCLVL（）變化濃度變化濃度(mol/L)(mol/L) 三步法三步法0.51.500.20.20.30.10.41.2(3)0.2mol/0.10mol/st2sNHCLVL（） 同一個反應，用不同的物質來表示反應速率，數(shù)同一個反應，用不同的物質來表示反應速率，數(shù)值是不一樣的，所以應注明是由哪種物質表示的。值是不一樣的，所以應注明是由哪

4、種物質表示的。 同一反應中，各物質的速率之比等于它們在化學同一反應中，各物質的速率之比等于它們在化學方程式中的化學計量數(shù)之比。方程式中的化學計量數(shù)之比。如在如在N2 + 3H2 = 2NH3 中，中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2結論結論abcdABCD對于具體反應：(A)(B)(C)(D)VVVV有abcd即：即：VA：VB：VC：VD=a：b：c：d注意：注意：化學反應速率實際上是指化學反應速率實際上是指某一段時間內某一段時間內化學反應的化學反應的平平均速率均速率，而不是某一時刻的瞬時速率。，而不是某一時刻的瞬時速率。對于同一化學反應，在相同的反應時間內，用不同的對于同

5、一化學反應，在相同的反應時間內，用不同的物質來表示的化學反應速率的數(shù)值可能是物質來表示的化學反應速率的數(shù)值可能是不同不同的。因此的。因此表示化學反應速率時，必須說明表示化學反應速率時，必須說明用哪種物質為基準用哪種物質為基準。同一化學反應，同一化學反應，a aA Ab bB = B = c cC Cd dD D 有有 V V(A)(A)V V (B)(B)V V (C)(C)V V (D)(D)c(A)(A)c(B)(B)c(C)(C)c(D)(D) n(A)(A)n(B)(B)n(C)(C)n(D)(D) a ab bc cd d固體固體或或純液體純液體，其濃度可視為常數(shù)。因此不用固體或，其

6、濃度可視為常數(shù)。因此不用固體或純液體表示化學反應速率。純液體表示化學反應速率。 練習練習p向一個容積為向一個容積為1L1L的密閉容器中放入的密閉容器中放入2moLSO2moLSO2 2和和1moLO1moLO2 2, ,在一定條件下反應在一定條件下反應,2S,2S末末, ,測得容器內有測得容器內有0.8moLSO0.8moLSO2 2, ,求求2S2S內內SOSO2 2,O,O2 2,SO,SO3 3的反應速率和反應速率比的反應速率和反應速率比.自己練習自己練習 練習：反應練習：反應 A + 3B = 2C + 2D 在四種不在四種不同條件下的反應速率為：同條件下的反應速率為：(1)v(A)=

7、0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls則該反應速率的快慢順序為則該反應速率的快慢順序為。(1)(4)(2)=(3)比較反應的快慢比較反應的快慢,應取同一參照物應取同一參照物有關化學反應速率圖象的分析有關化學反應速率圖象的分析看起點和終點看起點和終點分清反應物和生成物，濃度減小的是反應物，濃分清反應物和生成物，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物，生成物一般以原點為起點。度增大的是生成物，生成物一般以原點為起點。看右圖：看右圖：寫反應方程式寫反應方程式0.51.51.02.0物質的量物質的量CAB時間時間

8、A + B C213反應速率之比反應速率之比=反應方程式的系數(shù)之比反應方程式的系數(shù)之比根據各物質的反應速率之比寫出化學方根據各物質的反應速率之比寫出化學方程式。（自己練習）程式。（自己練習）某溫度下，濃度都是某溫度下，濃度都是1 1mol/Lmol/L的兩種氣體的兩種氣體X X2 2和和Y Y2 2，在密閉容器中反應生成氣體，在密閉容器中反應生成氣體Z Z，經過，經過t mint min后，測得物質的量濃度分別為：后，測得物質的量濃度分別為：c(Xc(X2 2)=0.4mol/L)=0.4mol/L，c(Yc(Y2 2)=0.8mol/L )=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/Lc(

9、Z)=0.4mol/L，則該反應的反應方程式，則該反應的反應方程式可表示為：可表示為：3X2 + Y2 = 2Z3X2 + Y2 = 2X3Y影響化學反應速率的條件影響化學反應速率的條件內因內因外因外因反應物的性質反應物的性質溫度、濃度、壓強、催化劑等溫度、濃度、壓強、催化劑等主要因素主要因素分析不同反應分析不同反應分析同一反應分析同一反應活動與探究活動與探究取兩支試管取兩支試管, ,各加入各加入5mL 4%、的過氧化氫溶液，加幾滴洗滌劑，用水的過氧化氫溶液，加幾滴洗滌劑，用水浴加熱其中一支試管，觀察氣泡生成的浴加熱其中一支試管，觀察氣泡生成的快慢?？炻規(guī)律：當其它條件不變時，規(guī)律：當其它

10、條件不變時，升高溫度，化學升高溫度，化學反應速率增大反應速率增大。降低溫度，化學反應速率減。降低溫度，化學反應速率減小。小。p實驗測得，溫度每升高實驗測得，溫度每升高1010度，化學反應速率度，化學反應速率通常增大原來的通常增大原來的2 24 4倍。倍。p注意：溫度對反應速率的影響不受反應物狀注意：溫度對反應速率的影響不受反應物狀態(tài)的限制。態(tài)的限制。（1 1）溫度對化學反應速率的影響）溫度對化學反應速率的影響練習：練習：p解釋：為什么夏季吃剩的飯菜要放在冰箱中保存？解釋：為什么夏季吃剩的飯菜要放在冰箱中保存？p10，0.1mol/L Na2S2O3 10mL和和0.1mol/L H2SO4 1

11、0mL混合，混合，4min后出現(xiàn)后出現(xiàn)渾濁。若溫度升高渾濁。若溫度升高10 ，反應速率增大，反應速率增大2倍。則倍。則40 時上述反應明顯出現(xiàn)渾濁，所需時間為多時上述反應明顯出現(xiàn)渾濁，所需時間為多少？少？活動與探究活動與探究取兩支試管取兩支試管, ,各加入各加入5mL 4%的過氧化氫溶液，加幾滴洗滌劑，用藥的過氧化氫溶液，加幾滴洗滌劑，用藥匙向其中一支試管中加入少量二氧化錳匙向其中一支試管中加入少量二氧化錳粉末，觀察氣泡生成的快慢。粉末，觀察氣泡生成的快慢。（2 2）催化劑對化學反應速率的影響。）催化劑對化學反應速率的影響。結論：結論：催化劑可以催化劑可以改變改變化學反應的化學反應的速率速率。

12、正催化劑：能夠加快反應速率的催正催化劑：能夠加快反應速率的催化劑?；瘎?負催化劑：能夠減慢反應速率的催負催化劑：能夠減慢反應速率的催化劑。化劑。 如不特意說明，指正催化劑。如不特意說明，指正催化劑。活動與探究活動與探究取兩支試管取兩支試管, ,各加入各加入5mL 4%、12%的過氧化氫溶液，加幾滴洗滌劑，的過氧化氫溶液，加幾滴洗滌劑，再加入幾滴再加入幾滴FeClFeCl3 3溶液，觀察氣泡生成的溶液，觀察氣泡生成的快慢?？炻?。（3 3）濃度對化學反應速率的影響。）濃度對化學反應速率的影響。 結論：結論：其他條件不變時，增大反應物的其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大反應速率；減小反應物

13、的濃度，可以增大反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學反應的速率。濃度，可以減小化學反應的速率。注意：注意：此規(guī)律此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反只適用于氣體或溶液的反應應，對于純固體或液體的反應物，一，對于純固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。們的量不會改變化學反應速率。（4 4）壓強對反應速率的影響。）壓強對反應速率的影響。原因：原因：對氣體來說，若其他條件不變，對氣體來說，若其他條件不變，增大壓強，就是增加單位體積的反應增大壓強，就是增加單位體積的反應物的物質的量，即增加反應物的濃度。物的物質的量，即增加反應物的

14、濃度。結論：對于有氣體參加的反應結論：對于有氣體參加的反應，若其，若其他條件不變，增大壓強，反應速率加他條件不變，增大壓強，反應速率加快；減小壓強，反快；減小壓強，反應應速率減慢。速率減慢。N N2 2 H H2 2ArAr討論討論1 1：取一個：取一個容積固定容積固定的密閉容器，的密閉容器，充入充入ArAr后，對速率如何影響？后，對速率如何影響？總氣壓增大總氣壓增大N N2 2、H H2 2濃度不變濃度不變這種做法絕不是教材中所這種做法絕不是教材中所說說“增壓增壓”范疇，（教材范疇，（教材中的增壓必須縮容）中的增壓必須縮容）速率不變速率不變壓強的變化一定要引起濃度的變化壓強的變化一定要引起濃

15、度的變化N N2 2 H H2 2ArAr討論討論2：向：向容積可變容積可變的容器中充入惰的容器中充入惰性氣體，分析速率變化情況性氣體，分析速率變化情況反應速率減慢反應速率減慢注意注意 恒容時恒容時加入稀有氣體使壓強增大，反應物和生成加入稀有氣體使壓強增大，反應物和生成物的濃度都沒有變化，所以化學反應速率不變。物的濃度都沒有變化，所以化學反應速率不變。 恒壓時恒壓時加入稀有氣體使體積增大，反應物和生成加入稀有氣體使體積增大，反應物和生成物的濃度都減小，所以化學反應速率減小。物的濃度都減小，所以化學反應速率減小。 壓強的壓強的“真變真變”與與“假變假變” 壓強壓強對速率的影響是對速率的影響是通過

16、改變氣體的濃度通過改變氣體的濃度來來改變改變的；若壓強變化之后，氣體的的；若壓強變化之后，氣體的濃度未濃度未變變，其化學反應，其化學反應速率不變速率不變。（5 5）其他條件對化學反應速率的影響）其他條件對化學反應速率的影響固體反應物顆粒的大小、反應物接固體反應物顆粒的大小、反應物接觸面積觸面積等因素對化學反應速率也有等因素對化學反應速率也有影響。某些反應也會受光、超聲波、影響。某些反應也會受光、超聲波、磁場等影響而改變反應速率。磁場等影響而改變反應速率。 為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應的反應速率，一位同學通為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應的反應速率，一位同學通過實驗測定反應中生成的過實驗測定反應中生成的

17、CO2氣體氣體體積隨反應時間體積隨反應時間變化的情變化的情況，繪制如圖曲線。請分析討論以下問題。況，繪制如圖曲線。請分析討論以下問題。（1）在）在0t1、t1t2、t2t3各相各相同的時間段里同的時間段里,反應速率最大的是反應速率最大的是_時間段，收集到氣體時間段，收集到氣體最多的是最多的是_時間段。時間段。（2）試分析三個時間段里，反應速）試分析三個時間段里，反應速率不同的可能原因率不同的可能原因(該反應是放熱反該反應是放熱反應應)。（3 3）在）在t t4 4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？ 開始時開始時C(H+)大大,該反應的反應速該反應的反應

18、速率大率大; t1t2由于反應放熱溫度升高由于反應放熱溫度升高,所以速率迅速增大所以速率迅速增大;最后是因為最后是因為C(H+)減小了，反應速率減慢減小了，反應速率減慢.1、設、設CCO2 2CO ，H0反應速度反應速度V1， N23H2 2NH3，H V逆逆 平衡向正反應方向移動平衡向正反應方向移動V正正 = V逆逆 平衡不移動平衡不移動V正正 V逆逆 平衡向逆反應方向移動平衡向逆反應方向移動V正V正V逆V逆反反 應應 速速 率率時時 間間1 1）、濃度對化學平衡的影響）、濃度對化學平衡的影響分析分析t1t2t3應用應用 增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正增大反應物濃度或減小生成物濃度

19、，平衡向正反應方向移動；增大生成物濃度或減小反應物濃度，反應方向移動；增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡向逆反應方向移動；平衡向逆反應方向移動；結論結論 在生產上，往往采用增大容易取得的或成本較低的在生產上，往往采用增大容易取得的或成本較低的反應物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分利用。反應物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分利用。2SO2 + O2 2SO3增大反應物的濃度增大反應物的濃度對化學平衡的影響對化學平衡的影響【思考練習】 1、 Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡：衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往該往該溶液中滴加鹽酸

20、，發(fā)生的變化（溶液中滴加鹽酸，發(fā)生的變化（ ） (A) 平衡向逆反應方向移動平衡向逆反應方向移動 (B) 平衡向正反應方向移動平衡向正反應方向移動 (C) 溶液由淺綠色變成黃色溶液由淺綠色變成黃色 (D) Fe2+物質的量增大物質的量增大 A D 2 2）、溫度對化學平衡的影響）、溫度對化學平衡的影響熱熱水水冰冰水水常常溫溫例如：例如：2NO2 4N2O2 +Q 為放熱反應為放熱反應 紅棕色紅棕色無色無色結論結論：其它：其它條件不變的條件不變的情況下，溫情況下，溫度度升高升高，平，平衡向衡向吸熱吸熱反反應方向移動，應方向移動，但但反應速率反應速率增大增大；溫度；溫度降低降低，平衡，平衡向向放熱放熱反應反應方向移動。方向移動。催化劑對化學平衡無影響催化劑對化學平衡無影響v催化劑催化劑同等程度同等程度的加快或減慢正、逆反應速