為什么化學(xué)反應(yīng)有快有慢

揭示化學(xué)反應(yīng)速率和平衡之迷第六章N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)+534kJ/mol感受體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)快CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2約20萬年感受體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)慢

WhyAreChemicalReactionsSometimesFastAndSometimesSlow?6.1化學(xué)反應(yīng)為什么有快有慢第一課時(shí)速率：單位時(shí)間里物體所經(jīng)歷的路程。v=st化學(xué)反應(yīng)速率：類比定義得出=Ctv[mol/(LS)][mol/(Lmin)][mol/(Lh)]單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來定量地表示化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。一.化學(xué)反應(yīng)速率的定義平均反應(yīng)速率平均反應(yīng)速率1、在10L容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：

A(g)+B(g)2C(g)2min后，B由2mol減少到1.2mol，則B速率為多少？解：2min內(nèi)B減小的濃度為：答：2min內(nèi)B的反應(yīng)速率為0.04mol/(L·min)。例:V(N2)

==

0.01=

0.03=0.02V(NH3)=V(H2)=0.1-051-0.8551-0.955?V(N2)

:V(NH3)=V(H2):思考與討論1.2.3N2+3H22NH3催定義應(yīng)用1:3:2同一反應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi):各物質(zhì)速率之比=方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比下列關(guān)于合成氨反應(yīng)（），反應(yīng)速率最大的是（）N2+3H22NH3催（A）v(NH3)=0.2mol/(L·min)（B）v(H2)=0.45mol/(L·min)（C）v(N2)=0.2mol/(L·min)（D）v(NH3)=0.01mol/(L·S)統(tǒng)一物質(zhì)統(tǒng)一單位比較反應(yīng)速率Dv(NH3)=0.3mol/(L·min)v(NH3)=0.4mol/(L·min)v(NH3)=0.6mol/(L·min)知識應(yīng)用例:小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率表示平均速率（注意單位?。┗瘜W(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的濃度的變化來表示的。同一反應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)，各物質(zhì)的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。同一反應(yīng)可以選取不同物質(zhì)濃度的變化來表示速率，數(shù)值可能不同，但反應(yīng)的快慢是一定的，故意義相同。反應(yīng)速率快慢比較只能用同一種物質(zhì)的速率比較?；瘜W(xué)反應(yīng)的本質(zhì):舊鍵的斷裂和新鍵的生成如何實(shí)現(xiàn)?化學(xué)反應(yīng)的先決條件:反應(yīng)物分子間的相互碰撞有效碰撞化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子碰撞過輕取向不好在其他條件不變時(shí),對某一反應(yīng)來說,活化分子所占的百分?jǐn)?shù)是一定的。有效碰撞理論三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(一）內(nèi)因（主要因素）：反應(yīng)物的性質(zhì)（二）外因（外界條件）：反應(yīng)物顆粒大小、濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等。例如：F2和H2在常溫常壓下發(fā)生爆炸反應(yīng)；而O2和H2在相同條件下歷經(jīng)數(shù)百萬年才有可觀的水生成。

物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素2.濃度【實(shí)驗(yàn)2】同體積不同濃度的硫代硫酸鈉（Na2S2O3）溶液與同濃度同體積的稀鹽酸反應(yīng)。Na2S2O3＋2HCl→S↓＋SO2

＋2NaCl＋H2O【結(jié)論】其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率(固體例外）?！緦?shí)驗(yàn)1】條狀和粉狀鎂分別與稀硫酸反應(yīng)1.反應(yīng)物顆粒大小【現(xiàn)象】【結(jié)論】其它條件不變時(shí)，增大固體反應(yīng)物表面積，可以增大反應(yīng)速率。

1、濃度對反應(yīng)速率的影響，只適用于氣體與液體，不適用于固體。備注

2、反應(yīng)速率快慢與濃度有關(guān)，

而與物質(zhì)的總量無關(guān)。3、相同量的固體參加反應(yīng)，表面積越大，反應(yīng)速率越快。固體的濃度可以看作為定值討論：10ml0.1mol/LNa2S2O3溶液與10ml0.1mol/LH2SO4混合；B.20ml0.1mol/LNa2S2O3溶液與20ml0.1mol/L的H2SO4混合：

20ml0.05mol/LNa2S2O3溶與20ml0.05mol/L的H2SO4混合。比較下列反應(yīng)的快慢：A、B兩組濃度相等且大，故速率相等且快；C組濃度小故反應(yīng)慢。3、溫度析出沉淀的速度熱水中：快冷水中：慢【結(jié)論】其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小(任何反應(yīng)）?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】0.1mol/LNa2S2O3與0.1mol/LHCl分別在冷水和熱水中混合。

實(shí)驗(yàn)測得，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率可以增大到原來的2～4倍。

【現(xiàn)象】4、把空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500ml0.5mol/l硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間可用圖所示的坐標(biāo)曲線來表示，回答下列問題：（1）曲線0→a段不產(chǎn)生氫氣的原因有關(guān)化學(xué)方程式為（2）曲線a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因（3）曲線c點(diǎn)后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因

鋁片表面有氧化膜，硫酸先和氧化鋁反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快硫酸的濃度漸小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸下降。4.催化劑【結(jié)論】催化劑能大大加快化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑正催化劑——加大反應(yīng)速率負(fù)催化劑——減小反應(yīng)速率【實(shí)驗(yàn)】H2O2洗滌劑2H2O22H2O＋O2↑催化劑——可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不改變的物質(zhì)。MnO2很快產(chǎn)生大量氣泡MnO2各因素原理解釋——催化劑加入正催化劑,有效碰撞

幾率提高,反應(yīng)速率增大結(jié)論催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率改變反應(yīng)的路徑,使發(fā)生反應(yīng)所需的能量降低提高了反應(yīng)體系中活化分子百分?jǐn)?shù)5.壓強(qiáng)

溫度一定，一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成反比(V∝1/P)。P=11mol1LP=20.5LC=1mol/LC=2mo/L【結(jié)論】氣體壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致濃度增大，因此反應(yīng)速率也增大。【圖1】P=1P=21molH21molN21L（a）1molH21molN22molHe1L（b）【圖2】與圖(a)

相比，圖(b)

中壓強(qiáng)及有何變化？【結(jié)論】其它條件不變時(shí)，增大氣體的壓強(qiáng)，只有增大了氣體反應(yīng)物的濃度，才能增大反應(yīng)速率。改變壓強(qiáng)僅能改變氣體物質(zhì)的反應(yīng)速率！壓強(qiáng)與液體或固體的反應(yīng)速率無關(guān)。注意！例、在一密閉容器中，加入SO2和O2發(fā)生

2SO2+O2=2SO3，試分析下列情況對反應(yīng)速率的影響。1、容器體積變?yōu)樵瓉淼?/32、容器體積不變，加入SO2或O23、恒溫、恒壓時(shí)，充入惰性氣體4、恒溫、恒容時(shí)，充入惰性氣體減小增大增大不變6.其它條件

除上述五點(diǎn)外，影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件還有：光、超聲波、激光、放射線、電磁波、擴(kuò)散速率和溶劑等。

金屬的防腐食品的保鮮探求常溫常壓下生化制劑的合成途徑汽車尾氣中的無害化四、研究和控制化學(xué)反應(yīng)速率的重要意義

影響反應(yīng)速率的因素內(nèi)因（主要因素）：光、超聲波、激光、放射線、電磁波、擴(kuò)散速度和溶劑等此外：反應(yīng)物的性質(zhì)固體顆粒（表面積）大小濃度(固體除外)外因溫度（任何反應(yīng)）壓強(qiáng)（氣體反應(yīng)）催化劑（特定反應(yīng)）（外界條件)請用化學(xué)反應(yīng)速率的知識解釋下列問題：1.為什么木炭在純氧中比在空氣中燃燒劇烈？2.為什么NH4HCO3

要保存在陰涼處？4.為什么膠卷要保存在陰涼處？3.為什么面粉廠門口和汽車加油站有“嚴(yán)禁煙火”的字樣？5.只有在較高溫度時(shí)，葡萄糖才能在空氣中燃燒。可是在人體里，葡萄糖在正常體溫（37℃)時(shí)就可以被氧化，這是為什么？練習(xí)1、請利用所學(xué)知識回答問題：消防隊(duì)員救火時(shí)，開門都很小心，因?yàn)殚T一打開就有可能發(fā)生爆炸。請解釋其中的原因。2、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)，為了減緩反應(yīng)速率且不影響生成H2的總量，可向鹽酸中加入適量的（）A、NaOH(s)B、H2OC、Na2CO3(s)

D、CH3COONa(s)3、從化學(xué)反應(yīng)的角度分析，使用電冰箱的主要目的是

，某反應(yīng)在200C時(shí)V=2mol·（L·S）-1，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，在400C時(shí)的反應(yīng)速率的范圍是。

BD在低溫條件下，食物的變質(zhì)速率降低8—32mol·（L·S）-1解：思考:對于反應(yīng)2A+BC（以上各物質(zhì)均氣體）,在容積為5L的密閉容器內(nèi)進(jìn)行。若反應(yīng)開始時(shí)充入0.05molA和0.1molB，在第三秒末時(shí)測得A的濃度為0.001mol/L，求B的速率及第三秒末時(shí)B的濃度。2A+BC起始濃度(mol/L)轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)3s末濃度(mol/L)

0.010.020-0.0090.001-0.0045+0.00450.01550.0045vB==0.0015[mol/(L·s)]

0.0045

3三段法“始”“轉(zhuǎn)”“末”飛秒化學(xué)觀看到分子中的原子在化學(xué)反應(yīng)中如何運(yùn)動(dòng)1999年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)AhmedH.Zewail

埃及

化學(xué)史話皮秒：1×10-12s飛秒：1×10-15s納秒：1×10-9s知識鞏固已知可逆反應(yīng)mA+nBxC（A、B、C均為氣體），在某一時(shí)刻的反應(yīng)速率為v(A)=amol/(LS)、v(B)=bmol/(LS)、

v(C)=cmol/(LS)。則x的值為（）···ABCDbcnncbmcaacmBC反應(yīng)A(g)+2B(g)4C(g)+D(g)在10升密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，半分鐘后，D氣體的物質(zhì)的量增加了0.30mol,則此反應(yīng)的平均速率為（）（A）v(A)=0.01mol/(L·s)（B）v(B)=0.001mol/(L·min)（C）v(C)=0.004mol/(L·S)（D）v(D)=0.03mol/(L·S)C