《2018年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 2.3.1 化學反應速率課件7 魯科版選修4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018年高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 2.3.1 化學反應速率課件7 魯科版選修4.ppt（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、化學反應速率,,,不同的化學反應有不同的反應速率。有的反應很快瞬間就完成如爆炸、燃燒、酸堿中和等;,有的反應進行得很慢，塑料分解要幾百年，石油的形成要幾百萬年,化學反應速率,日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學研究中，通常會考慮以下兩個方面：,反應進行的快慢即化學反應速率的問題,反應進行的程度即化學平衡的問題,,一、研究化學反應速率的意義：,,進行的慢的反應加快：煉鋼、合成氨、合成樹脂、合成橡膠、,進行的快的反應減慢：鋼鐵防銹、塑料橡膠防老化,二、速度和速率的區(qū)別：,,速度：有大小、有方向、有正負之分,速率：無方向、無正負、只有數(shù)值大小,三、化學反應速率,1、化學反應速率的含義：,化學反應速率是用來衡量化

2、學反應進行快慢的尺度。,2、化學反應速率的表示：,(1)表示方法：化學反應速率用單位時間內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示,(2)適用對象：只適用于氣體或溶液，不適用純液體與固體(用物質(zhì)的量的變化表示),,(4)數(shù)學表達式:,,(5)、單位：,(3)化學反應速率不取負數(shù),單位時間內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃度的增加均取正數(shù),,C ：濃度變化的數(shù)值, 單位：一般為mol/L,t：時間 , 單位：S , min , h等,mol/(L S) mol/(L min) mol/(L h),或者mol L-1 S1 mol L-1 min-1 mol L-1 h-1,(只能用符號表

3、示，不能寫漢字),例1：某反應物的起始濃度是2mol/L，經(jīng)過兩分鐘后它的濃度變?yōu)?.7mol/L。這一時間內(nèi)反應速率為?,3、化學反應速率表示的注意事項：,（1）、化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的尺度,它與兩個因素有關：一個是時間，另一個是反應物或生成物的濃度變化：反應物的濃度越來越小，生成物的濃度越來越大，但是均用正數(shù)表示。而且是濃度變化值表示，不是物質(zhì)的量的變化值表示。,（ 2）、在同一個反應中，用不同的物質(zhì)表示反應速率，其數(shù)值可以不同的，但所表示的反應速率是同一時段同一反應的速率。因此在表示反應速率時必須說明是用的那種物質(zhì)來表示的。,,解：據(jù),=0.4mol/(L.s),=0.

4、6mol/(L.s),上式中的u(H) ，u(NH3)數(shù)值不同，但是均表示 這個反應的速率,（3）、狀態(tài)相同的不同物質(zhì)的反應速率的比值一定等于化學方程式的系數(shù)比。（固體和純液體除外）,mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g),(A) :(B) :(C) :(D)=m:n:p:q,mA(aq)+nB(aq)==pC(aq),(A) :(B):(C) =m:n:p,例3：反應物4NH3+5O2==4NO+6H2O在5L密閉容器中進行，30S后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應的平均速率為：(利用各種物質(zhì)表示),解:4NH3 + 5O2== 4NO + 6H2O,4 5

5、4 6,0.3mol,0.3mol,0.375mol,0.45mol,4/ 5/ 4/ 6,(4)、化學反應速率隨反應的進行而減慢，因此某一段時間內(nèi)的反應速率實際上是這一段時間內(nèi)的平均速率 ，不是瞬時速率,,例3：在2L的密閉容器中，3A(g)+B(g)==2C(g)若最初加入的A和B的物質(zhì)的量都是4mol。A的平均速率為0.12mol/(L S)。則10S后容器內(nèi)B的物質(zhì)的量為多少？,解： 3A(g) + B(g) == 2C(g),(A) :(B) = 3 : 1,所以(B) = 1/3 0.12mol/(L S) = 0.04mol/(L S),所以C= t= 0.04mol/(L

6、 S) 10S = 0. 4mol/L,所以n= C V = 0. 4mol/L 2L = 0. 8mol,剩B 4mol-0.8mol=3.2mol,答：(略),練 習,1：反應 A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應速率為： (A)=0.3mol/(Ls) (B)=0.6mol/(Ls ) (C)=0.4mol/(Ls ) (D)=0.45mol/(Ls)則該反應速率的快慢順序為。,(1)(4)(2)=(3),所以比較反應速率大小時，應將所有的速率化成同一物質(zhì)表示的化學反應速率，并且單位要相同。,3、在鋁與稀硫酸的反應中，已知10S末，硫酸濃度減少了0.6

7、mol/L,若不考慮反應過程中溶液的體積變化，則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應速率是（ ） mol/L.min A、0.02 B、1.8 C、1.2 D、0.18,2、反應：A(g)+3B(g)= 3C(g)+4D(g)在4種不同的情況下的反應速率分別為(A) =0.5mol/Ls，(B)=0.6mol/Ls，(C)=0.6mol/Ls，(D)=0.48mol/Ls。該反應進行速率最快的是( ) A、 B、 C、 D、,4、某溫度時，在2L容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析該反應的化學方程式：,反應開始至2min，Z的平均反應速率：,時間（min),,,作

8、業(yè),1：在25時，向100mL含HCl 14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應進行到2s時收集到氫氣1.12L(標況)，之后反應又進行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則： (1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應速率為 ； (2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應速率為 ； (3)前2s與后4s比較，反應速率 較快，其原因可能 。,,2、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+3D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol，在前10sA 的平均反應速率為0.12mol/Ls，則10s時，容器

9、中C的物質(zhì)的量為 。,3、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣，3mol氫氣，3min后測得容器內(nèi)的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內(nèi)用氫氣的變化來表示反應速率為 。,4、某溫度時，在2L容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的變化曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析該反應的化學方程式：,3min內(nèi)，X、Y、Z的平均反應速率：,Z,X,Y,,,外界條件對化學反應速率的影響,化學反應速率用單位時間內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示,只適用于氣體或溶液，不適用純液體與固體,在同一個反應中，可以用不同的物質(zhì)表示反應速率，其數(shù)值可以不同的，但所表示的反應速率是同一

10、時段同一反應的速率,例1：在2L的密閉容器中，3A(g)+B(g)==2C(g)若最初加入的A、B、C的物質(zhì)的量都為2mol，A的平均速率為0.12mol/(L S)。若要容器內(nèi)C的物質(zhì)的量為2.8mol,反應需要的時間？,解： 3A(g) + B(g) == 2C(g),(A) :(B) :(C) = 3 : 1:2,所以(C) = 2/3 0.12mol/(L S) = 0.08mol/(L S),Z起始物質(zhì)的量為2mol,終點物質(zhì)的量為2.8mol,所以n= .mol-2mol= 0. 8mol,但是同一個反應在不同的條件下反應速率也不相同，因此我們可以改變反應的條件來改變反應的速率。

11、要解釋這個問題我們必須認識化學反應的實質(zhì)。,不同的反應具有不同的反應速率，這說明參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素。,（一)影響化學反應速率的因素,1、內(nèi)因：分子本身的性質(zhì),2、外因：濃度,溫度，壓強，催化劑,(二)、活化分子與有效碰撞,1、化學反應的實質(zhì)：,反應物分子中舊鍵的斷裂，生成物分子中新鍵的形成的過程。,2、化學反應的先決條件：,舊鍵的斷裂，新鍵的形成都是通過反應物分子的碰撞來實現(xiàn)的，如果反應物分子(離子)間不接觸、無碰撞就不可能發(fā)生化學反應。,反應物分子(離子)的碰撞是反應發(fā)生的先決條件,3、有效碰撞：,任何氣體分子間的碰撞次數(shù)都是巨大的，但并不是每次碰撞都能發(fā)生化學

12、反應(如H2和O2混合后長時間放置也不能反應)，我們把能夠發(fā)生反應的碰撞叫做有效碰撞。,4、什么樣的碰撞是有效碰撞？,,能量不夠：碰撞過輕，舊鍵不能斷裂,取向不好：舊鍵不能短裂,碰撞,,足夠大的能量,合適的取向,,有效碰撞,,,投籃,HI撞擊：,人與人撞擊：,,小孩：力量不夠,大人：力量夠,,方向不好：歪了,方向好：進了,5、活化分子：,具有足夠大的能量可能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子,注意：能夠發(fā)生有效碰撞，不是都發(fā)生有效碰撞(還要具有合適的取向)?；罨肿拥呐鲎膊灰欢òl(fā)生化學反應,6、活化分子、有效碰撞、化學反應的關系,1.實驗設計：在兩支放有少量CaCO3的試管里，分別加入10 mL1m

13、olLHCl和10mL0.1molLHCl。觀察實驗現(xiàn)象。利用上述實驗，請設計一個實驗來證明溫度對化學反應速率的影響。,(三)、濃度對化學反應速率的影響,2.結(jié)論：,(1)其他條件不變的情況下，(溫度,壓強,催化劑不變)對某一反應來說,活化分子在反應物分子中所占的百分數(shù)是一定的(不變)因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)反應物分子總數(shù)成正比,也就是與反應物濃度成正比.,當其他條件不變時,增加反應物濃度,可以增大化學反應速率; 降低反應物濃度,可以減小化學反應速率,3.原因：,(2)增加濃度,增加的是單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目,不是增加的單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù).,思考:硫單質(zhì)在純氧中燃燒呈

14、藍紫色，而在空氣中燃燒呈淡藍色，請用有效碰撞理論加以分析,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多,增大化學反應速率,其他條件不變，增加反應物濃度,1L1mol/LHCl:,1L2mol/LHCl:,假設100個分子中有5個活化分子 活化分子的百分數(shù)為5%,現(xiàn)在200個分子中有10個活化分子 活化分子的百分數(shù)為5%,但是在1L溶液中,活化分子數(shù)由5個變成了10個,增加了有效碰撞的次數(shù),2HI H2 + I2,1.結(jié)論：(有氣體參加的反應),(四)、壓強對化學反應速率的影響,增大壓強,就是增加單位體積內(nèi)反應物的物質(zhì)的量,即增大濃度,因而增大化學反應速率,對全是固體或者溶液中的反應,增大壓強,

15、對濃度改變無多大影響,因而不改變化學反應速率,其他條件不變，增大壓強,體積減小(濃度增加),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,增大化學反應速率,有效碰撞次數(shù)增多,2.原因：,但是當壓強增大為原來的2倍時,體積縮小到原來的一半,單位體積內(nèi)分子數(shù)增加到原來的2倍,即單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,(活化分子的百分數(shù)并沒有改變)有效碰撞的次數(shù)增加,溫度不變,催化劑不變時,改變壓強對改變分子內(nèi)能無多大影響,(五)、溫度對化學反應速率的影響,1.實驗設計：在兩支放有少量CaCO3的試管里，分別加入10 mL1molLHCl和10mL0.1molLHCl。觀察實驗現(xiàn)象。上述實驗中將10mL0.1molLHCl的試管加熱

16、,觀察反應速率的變化情況.,2.結(jié)論：,當其他條件不變時,增加反應物溫度化學反應速率增大;降低反應物溫度, 化學反應速率減小,反應物溫度每升高100C,化學反應速率 增大為原來的2-4倍,,3.原因：,主要: 濃度一定時,升高溫度,反應物分子的能量增加,使一部分原來能量較低的分子變?yōu)榛罨肿?從而增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù),使有效碰撞次數(shù)增多化學反應速率加快,次要: 升高溫度,分子運動速度加快,單位時間內(nèi)分子間的碰撞次數(shù)增加,化學反應速率也會加快,,例1.反應溫度每升高100C度,化學反應速率變?yōu)樵瓉淼?倍,現(xiàn)在200C進行徹底的反應耗時間54min,如果改在500C時進行此反應,耗

17、時多少可以反應完全?,單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多,增大化學反應速率,其他條件不變，增加反應溫度,V(50)=V(20).27,t=5427=2min,1.實驗：,(六)、催化劑對化學反應速率的影響,1.結(jié)論：使用催化劑，能增大化學反應速率,2.原因：使用催化劑，能降低反應所需的能量，從而增加反應物分子中活化分子的百分數(shù)，使單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)成倍增加。,改變 條件,單位體積 內(nèi)分子數(shù),活化分子 百分數(shù),單位體積內(nèi) 活化分子數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,反應 速率,增大反應 物濃度,增大壓強,升高溫度,使用催化劑,小 結(jié)：,增大,不變,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,不變,不變,不變,外界條件改變對反應速率的影響,總結(jié)：各種條件對速率的影響,