1化學(xué)反應(yīng)速率

1、第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,1 化學(xué)反應(yīng)速率,回憶鈉和鉀分別與水反應(yīng)的現(xiàn)象。,比較等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸與大理石反應(yīng)的快慢。,不同的化學(xué)反應(yīng)快慢是不一樣的。怎么樣來(lái)比較和描述不同反應(yīng)的快慢呢？,化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的一個(gè)物理量。,化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。,濃度常用單位：mol/L,時(shí)間常用單位：s 、 min、h,化學(xué)反應(yīng)速率常用單位:mol/(Ls) 或 mol/(Lmin),表達(dá)式：v = c/t,一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示,v = n/(Vt),PS：,1、通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來(lái)表示，所

2、以反應(yīng)速率是正值。,2、中學(xué)階段的化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率,不是瞬時(shí)速率。,3、僅應(yīng)用于溶液或氣體的體系，固體、純液體無(wú)濃度變化。,化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。,濃度常用單位：mol/L,時(shí)間常用單位：s 、 min、h,化學(xué)反應(yīng)速率常用單位:mol/(Ls) 或 mol/(Lmin),表達(dá)式：v = c/t,一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示,v = n/(Vt),PS：,1、反應(yīng)速率是正值。,2、平均速率。,3、濃度僅指溶液或氣體，固體和純液體無(wú)濃度可言。,反應(yīng)4NH3+ 5O2= 4NO + 6H2O在某密閉容器中進(jìn)行，3s后，NO的濃度增加了0.3mol/L

3、，則此反應(yīng)的平均速率可用NO表示為 。,0.1mol/(Ls),起(mol/L),平(mol/L),轉(zhuǎn)(mol/L),三段式,0.5,1.5,0,0.2,0.2,0.3,0.1,0.4,1.2,觀察并回答，分別用三種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間有什么關(guān)系？,問題,同一個(gè)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率，數(shù)值是不一樣的，所以應(yīng)注明是由哪種物質(zhì)表示的。 同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的速率之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。,結(jié)論2,1、 下列反應(yīng)中 2 SO2 + O2 2 SO3 起始濃度（mol/L） 0.4 0.2 0 2 s后濃度（mol/L） 0.2 求：V（SO2）、V（O2）、V（SO3）,

4、2、一定溫度下，在2L的密閉容器中裝入3 mol H2，1mol N2，3min后測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始?jí)簭?qiáng)的0.9倍，則該反應(yīng)的反應(yīng)速率 V(H2)=？,常見題型例舉,1、用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率。,例1、反應(yīng)4NH3+ 5O2= 4NO + 6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行，30s后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率可表示為： A v (O2)=0.01 mol/(Ls) B v (NO)=0.008 mol/(Ls) C v (H2O)=0.004 mol/(Ls) D v (NH3)=0.002 mol/（Ls ),v (NO)=0.3/（530） =0.002 m

5、ol/(Ls),D,2、比較反應(yīng)速率的大小,例2、反應(yīng)A + 3B = 2C + 2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是_,=,結(jié)論1：在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小。應(yīng)轉(zhuǎn)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較。,3、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)方程式。,例3、某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z，經(jīng)過(guò)t min后，測(cè)得物質(zhì)的量濃度分別為：c(X2)=0.4

6、mol/L，c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為：,3X2 + Y2 = 2Z,3X2 + Y2 = 2X3Y,習(xí)題：已知反應(yīng)N2 +3H2 2NH3 ，根據(jù)下圖判斷,1、A是_物質(zhì)的量濃度變化情況,2、C是_物質(zhì)的量濃度變化情況,3、2分鐘內(nèi)N2的平均速率是多少？,H2,NH3,0.5mol/(L min ),練習(xí)：全品導(dǎo)學(xué)P11 例1、2,化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量,2、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)候，反應(yīng)物和生成物的濃度都在不斷地變化，由于反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物濃度的變化，必然引起其他物質(zhì)濃度發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，化學(xué)反應(yīng)速率可以用反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)（反

7、應(yīng)物或生成物）的濃度變化來(lái)表示，一般以最容易測(cè)定的物質(zhì)表示。,3、在物質(zhì)的諸多性質(zhì)中,特別是在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成本身有比較明顯的顏色時(shí),人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)的速率.,1、化學(xué)反應(yīng)速率是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。,化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定的基本思路：,可用于化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定的基本性質(zhì) 可直接觀察的性質(zhì),如釋放出的氣體的體積和體系的壓強(qiáng) 依靠科學(xué)儀器才能測(cè)量的性質(zhì),如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力 在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成本身有比較明顯的顏色時(shí),人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)的速率.,不同濃度的稀硫酸與鋅反應(yīng)

8、的實(shí)驗(yàn)，你準(zhǔn)備如何比較反應(yīng)速率的快慢？,思考交流,觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢； 觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少； 用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低,定性描述,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 判斷反應(yīng)的快慢,成果展示,實(shí)驗(yàn)測(cè)量判斷反應(yīng)的快慢,定量描述,合作探究,實(shí)驗(yàn)測(cè)量判斷反應(yīng)的快慢,定量描述,測(cè)定氣體的體積或體系的壓強(qiáng) 測(cè)定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化 測(cè)定物質(zhì)或離子的濃度變化 測(cè)定體系的溫度或測(cè)定反應(yīng)的熱量變化,實(shí)驗(yàn)測(cè)量判斷反應(yīng)的快慢,定量描述,2、測(cè)定方法有 、直接觀察某些性質(zhì)（如釋放出氣體的體積和體系壓強(qiáng)）； 、科學(xué)儀器測(cè)定（如顏色的深淺、光的吸收和發(fā)射、導(dǎo)電能力等）； 、溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正

9、比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率。,二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,閱讀教材18頁(yè),1.測(cè)定原理 通過(guò) 利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種化學(xué)物質(zhì)的 (或 )相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。,濃度,質(zhì)量,實(shí)驗(yàn),練習(xí)：全品導(dǎo)學(xué) 例3,如圖裝置，在錐形瓶?jī)?nèi)各盛有2g鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過(guò)分液漏斗分別加入40mL 1mol/L和40mL 4mL/L的硫酸，比較二者收集10mLH2所用的時(shí)間。,二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,1、如何檢查該裝置的氣密性?,思考交流,2、如果沒有注射器，用什么來(lái)代替？,測(cè)量氫氣體積方法有哪些?,成果展示,1、如何檢查該裝置的氣密性?,思考交流,2、如果沒有注射器，用什么來(lái)代替？,3、你

10、還能根據(jù)反應(yīng)速率相關(guān)的哪些變化來(lái)測(cè)定該反應(yīng)的反應(yīng)速率?,某學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟： 1、連接實(shí)驗(yàn)裝置 2、檢查裝置的氣密性 3、先向兩只錐形瓶中加入2g的鋅粒（顆粒大小基本相同），然后再向錐形瓶中加入稀硫酸與鋅粒反應(yīng) 4、觀察收集10mLH2所用的時(shí)間,二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,記錄填表,結(jié)論：,鋅粒跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，收集10 mL氣體。濃度大的硫酸所用的時(shí)間比稀硫酸所用的時(shí)間短,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,4mol/L的硫酸與鎂反應(yīng)比1mol/L的硫酸 與鎂反應(yīng)快。,成果展示,知識(shí)拓展,測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法,1、量氣法,2、比色法,3、電導(dǎo)法,4、激光技術(shù)法,學(xué)習(xí)小結(jié),1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義及

11、表示方法 2、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,課后作業(yè),1、預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容 2、全品,1、在500 mL的密閉容器中裝入1.5 mol H2，0.5 mol N2和0.05 mol NH3。若該反應(yīng)的反應(yīng)速率 V(H2)= 0.3 mol/(Lmin)時(shí)，求3分鐘末時(shí)NH3的濃度？,2、把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：3X+Y= nZ+2W。2min末已生成0.2molW，若測(cè)知V(z)=0.1mol/(Lmin)，則 上述反應(yīng)中Z氣體的計(jì)量數(shù)n的值是( ) A.1 B.2 C.3D.4 上述反應(yīng)在2min末時(shí)，已消耗的Y占原來(lái)的百分比是( ) A.20%

12、B.25%C.33%D.50%,D,B,4、在4個(gè)不同的容器中，在不同的條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)，根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是（ ） AV（H2）= 0.1 mol/(Lmin) BV（N2）= 0.2 mol/(Lmin) CV（NH3）= 0.15 mol/(Lmin) DV（H2）= 0.3 mol/(Lmin),注：此類題均換算為同一物質(zhì)的速率為標(biāo)準(zhǔn)比較,B,5、一定溫度下，向一個(gè)容積為2L的事先裝入催化劑的真空密閉容器中通入1molN2和3mol H2，3min末測(cè)此容器內(nèi)壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的0.9倍。在此時(shí)間內(nèi)用 H2的量的變化來(lái)表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率 是（ ）

13、A、0.2 mol/(Lmin) B、0.6 mol/(Lmin) C 、0.1 mol/(Lmin) D、0.1 mol/(Lmin),C,6、將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生下列反應(yīng)： NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g), 2HBr(g) Br2(g)+H2(g) 2min后，測(cè)知H2的濃度為0.5mol/L，HBr的濃度為4mol/L，若上述反應(yīng)速率用V(NH3)表示，求V(NH3),7、某溫度時(shí)，在2 L容器中，X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線圖，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為？反應(yīng)開始至2 s，Z的平均反應(yīng)速率？,V（Z）= = 0.0

14、5 mol/（LS）,化學(xué)反應(yīng)速率的微觀原理,如何來(lái)研究一個(gè)反應(yīng)，研究化學(xué)反應(yīng)原理的 基本方法和思路是怎樣？,即:我們從哪些方面來(lái)認(rèn)識(shí)一個(gè)反應(yīng)!,先認(rèn)識(shí)幾個(gè)概念:,1、有效碰撞,2、活化分子,3、活化能,4、催化劑,概念模型法,有 效 碰 撞,1、什么是有效碰撞？,引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞,結(jié)論：,分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件,而有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件,推論：,某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與,單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān),為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)， 而有的不能發(fā)生反應(yīng)?與哪些因 素有關(guān)系？,問題：,活 化 分 子,2、什么是活化分子？,具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子,結(jié)論

15、：,發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子， 但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。,推論：,有效碰撞次數(shù)的多少與,單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子 的多少有關(guān)。,活化分子的多少又與什么有關(guān)？,問題:,活 化 能,3、什么是活化能？,活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分,看圖：,能量,反應(yīng)過(guò)程,E1,E2,反應(yīng)物,生成物,活化分子,活化能,活化分子變成生成物分子放出的能量,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?,活化能與反應(yīng)熱有關(guān)嗎?,反應(yīng)熱,結(jié)論：,活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，,活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定，,內(nèi)因,推論:,活化能越小則一般分子成為活化分子越容易，,則活化分子越多，,則單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，,則反應(yīng)速率越快。,對(duì)于“活化能的大小雖然意味著一般 分子成為活化分子的難易，但是卻 對(duì)這個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化并 不產(chǎn)生任何影響”這一句話如何理解？,問題1：,活化能為“0”的例子是怎