第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的含義及其表示方法。2.了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)。3.初步了解控制化學(xué)反應(yīng)速率的方法。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和計(jì)算。2.化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的理解與計(jì)算。【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法1.化學(xué)反應(yīng)速率概念及表示方法【判斷正誤】(1)對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯()(2)對(duì)有固體參加的化學(xué)反應(yīng)，可用單位時(shí)間固體濃度的改變量表示化學(xué)反應(yīng)速率()(3)化學(xué)反應(yīng)速率的單位通常為mol·L－1或mol·min－1()(4)反應(yīng)速率是指某反應(yīng)在某時(shí)刻的瞬時(shí)速率()(5)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L－1()【例1】1.在2L容積不變的容器中，發(fā)生N2＋3H22NH3的反應(yīng)。現(xiàn)通3molH2和1molN2，2min后生成了0.4molNH3，求v(H2)、v(N2)、v(NH3)?！練w納總結(jié)】【例2】2.已知反應(yīng)4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下：①v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1②v(NO2)＝0.01mol·L－1·s－1③v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1請(qǐng)比較上述4種情況反應(yīng)的快慢：________(由大到小的順序)?！練w納總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法(1)歸一法：若單位不統(tǒng)一，則要換算成相同的單位；若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則要換算成同一物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率；再比較數(shù)值的大小。(2)比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比較則說(shuō)明用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率大于用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率?！纠?】3.反應(yīng)：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是()A.②③ B.①③ C.②④ D.②二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因(決定因素)→物質(zhì)本身外因(影響因素)(1)反應(yīng)體系的溫度冰箱、金屬與酸反應(yīng)等(2)反應(yīng)物的濃度硫在空氣、氧氣中的燃燒等(3)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)→適用對(duì)象是氣體(4)催化劑(默認(rèn)正催化劑)MnO2、合成氨、氨的催化氧化等(5)反應(yīng)物的表面積粉塵爆炸等其他……【實(shí)驗(yàn)探究】【假設(shè)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可能有反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度等?！居闷贰?%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、大理石碎塊、冷水、熱水、試管、試管夾、燒杯。變量控制科學(xué)研究中，對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題，常常采用只改變其中的某一個(gè)因素，控制其他因素不變的研究方法.①準(zhǔn)確變量：在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，由于外界影響因素較多，故為弄清某個(gè)因素的影響均需控制其他因素相同或不變，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素。②定多變一：在探究時(shí)，應(yīng)先確定其他因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問(wèn)題存在怎樣的關(guān)系，這樣確定一種因素的影響結(jié)果以后，再確定另一種因素的影響結(jié)果，通過(guò)分析每種因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系。1.實(shí)驗(yàn)探究——外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率最慢②產(chǎn)生氣泡速率較快③產(chǎn)生氣泡速率最快實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)于反應(yīng)2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2O＋O2↑來(lái)說(shuō)，溫度升高，H2O2的分解速率(2)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①有少量氣泡出現(xiàn)②能產(chǎn)生大量氣泡③能產(chǎn)生大量氣泡實(shí)驗(yàn)結(jié)論MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率(3)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象裝有12%H2O2溶液的試管中先產(chǎn)生氣泡實(shí)驗(yàn)結(jié)論增大反應(yīng)物濃度能使H2O2分解速率(4)探究固體反應(yīng)物表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快，加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較慢實(shí)驗(yàn)結(jié)論其他條件相同時(shí)，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率(5)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是改變體積，使反應(yīng)物的濃度改變。(1)壓縮體積或充入氣態(tài)反應(yīng)物，使壓強(qiáng)增大，都能加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)充入非反應(yīng)氣體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響①恒容時(shí)：充入非反應(yīng)氣體→壓強(qiáng)增大，但各物質(zhì)濃度不變→反應(yīng)速率不變。②恒壓時(shí)：充入非反應(yīng)氣體→壓強(qiáng)不變→體積增大→各物質(zhì)濃度減小→反應(yīng)速率減慢?！九袛嗾`】(1)Na、Mg、Al的金屬性決定了它們與水反應(yīng)的速率大小()(2)對(duì)一定條件下C(s)＋O2(g)eq\o(=,\s\up7(△))CO2(g)的反應(yīng)，增加C的量，該反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率加快()(3)對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率減小()(4)改變壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率必然改變()(5)用鐵和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，換成濃硫酸，產(chǎn)生氫氣的速率加快()【歸納總結(jié)】(1)內(nèi)因：反應(yīng)物本身的是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。(2)外因(其他條件不變，只改變一個(gè)條件)影響程度：催化劑>溫度>其他【當(dāng)堂檢測(cè)】1.下列說(shuō)法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是對(duì)可逆反應(yīng)而言的，非可逆反應(yīng)不談化學(xué)反應(yīng)速率B.在可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是正值，逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是負(fù)值C.同一化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)物濃度的改變表示，也可用生成物濃度的改變表示，其值可能相同，也可能不同D.化學(xué)反應(yīng)速率的單位通常是g·L－1·s－1，也可以是kg·L－1·s－12.下列各組化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速率最快的是()選項(xiàng)反應(yīng)物反應(yīng)物濃度反應(yīng)溫度AH2和F2均為0.02mol·L－15℃BH2和Br2均為1mol·L－1200℃CH2和Cl2均為1mol·L－1100℃DH2和N2均為4mol·L－1300℃3.已知4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系式為()A.4v(NH3)＝5v(O2) B.5v(O2)＝6v(H2O)C.2v(NH3)＝3v(H2O) D.4v(O2)＝5v(NO)4.H2、N2合成NH3的反應(yīng)中，當(dāng)分別用以下各種物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí)，則反應(yīng)速率最快的是()A.v(N2)＝0.6mol·L－1·min－1 B.v(NH3)＝0.9mol·L－1·min－1C.v(H2)＝1.2mol·L－1·min－1 D.v(H2)＝0.025mol·L－1·s－15.一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行，下列措施不能改變化學(xué)反應(yīng)速率的是()A.縮小容積使壓強(qiáng)增大 B.恒容，充入N2C.恒容，充入He D.恒壓，充入He6.用鋅粒與2mol·L－1的稀硫酸混合制備氫氣時(shí)，若向其中分別再加入少量等體積的下列物質(zhì)：①KCl溶液、②4mol·L－1鹽酸、③CuCl2溶液、④4mol·L－1CH3COONa溶液，則加入后反應(yīng)生成氫氣速率的大小順序是()A.③＞④＞① B.①＞②＞④C.②＞①＞④ D.④＞③＞②參考答案【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行快慢程度反應(yīng)物濃度生成物濃度mol·L－1·s－1mol·L－1·min－1【判斷正誤】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×【例1】解：N2+3H22NH3起始物質(zhì)的量/mol：130變化的物質(zhì)的量/mol：0.20.60.42min后物質(zhì)的量/mol：1-0.2