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第2章 化學反應的方向、限度與速率,第3節(jié) 化學反應的速率,一個化學反應是否具有利用價值不僅決定于它是否有可能發(fā)生以及反應進行的程度,還決定于 。 要想有效地控制化學反應，必須要了解化學反應是怎樣進行的，并能定量分析濃度、溫度、催化劑等反應條件對化學反應速率的影響程度,引入意義,化學反應速率的快慢,影響化學反應速率的因素有哪些? 如何定量描述化學反應的速率,知識重溫,濃度,溫度,壓強,催化劑,體驗教材P55《活動·探究》,反應物間的接觸面積,,,分別取濃度為2.0、1.5、1.0（mol·L-1)的鹽酸各50ml與0.3g鎂條反應，記錄比較鎂條完全溶解所需反應時間,反應開始,,,反應結束,思考二 若用單位時間內(nèi)鹽酸濃度的減小或氯化鎂濃度的增大來表示該化學反應的速率，需要哪些數(shù)據(jù)呢？二者在數(shù)值上相等嗎？為什么？,思考一 實驗中化學反應速率可用哪些方法表示？,單位時間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化,單位時間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化,單位時間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化,需要準確量取鹽酸的體積，并利用關系式計算出反應中消耗的氯化氫或生成的氯化鎂的物質(zhì)的量,一、化學反應速率,1.概念及計算公式,對于反應體系體積不變的化學反應，通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增大來表示化學反應速率,2.應用中應注意的問題,計算公式,,①概念中的反應速率實際上是某段時間間隔內(nèi)的平均反應速率。時間間隔越短，在這段時間發(fā)生的濃度變化越接近瞬時反應速率（指在某一瞬間的反應速率）,單位,mol·L-1·min-1,mol·L-1·s-1,②對某一具體化學反應來說，在用不同物質(zhì)表示化學反應速率時所得數(shù)值往往不同。用各物質(zhì)表示的化學反應速率的數(shù)值之比等于化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比,在2A＋B == 3C＋4D反應中，下面表示的反應速率最快的是（ ） A. VA＝3.0mol·L－1·min－1 B. VB＝0.28mol·L－1·S－1 C. VC＝4.8mol·L－1·min－1 D. VD＝1.0mol·L－1·S－1,練習,B,2.可逆反應m A(g)+n B(g) x C(g)，已 知VA=a mol/L.min，VB=b mol/L.min，VC=c mol/L.min，則x的值為（ ） A. bc/n B. ac/m C. nc/b D. mc/a 3.已知4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反應速率分別用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O) [mol/（L·s）]表示，下列關系式正確的是（ ） A．4υ(NH3) =5υ(O2) Ｂ．5υ(O2)=6υ(H2OＣ.2υ(NH3) =3υ(H2O) Ｄ.4υ(O2)= 5υ(NO),CD,D,反應物的濃度與化學反應的速率之間的定量關系探究：,二、濃度對化學反應速率的影響,小組完成教材Ｐ５7《交流·研討》,請找出化學反應速率與C(HI)、 C(H2O2)之間的關系,并嘗試寫出相應的數(shù)學表達式,反應速率常數(shù) 1.表示單位濃度下的化學反應速率 2.通常反應速率常數(shù)越大，反應進行得越 3.與濃度無關，但受 、 、 等因素的影響 4.反應速率常數(shù)有單位。在不同的速率表達式中，反應速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒有可比性,V=kc(H2O2)c(HI),快,溫度,催化劑,固體表面性質(zhì),結合教材P58表2-3-2，理解如下兩點：,1.反應物濃度對化學反應速率的影響程度與其在化學方程式中的系數(shù)并無確定的關系，不能根據(jù)化學方程式寫出速率方程,2.壓強對化學反應速率的影響實質(zhì)是通過改變反應物質(zhì)濃度實現(xiàn)的，因此壓強的改變會對氣體參與的化學反應速率產(chǎn)生影響，而對于只涉及液體和固體的反應幾乎沒有影響,三、溫度對化學反應速率的影響,經(jīng)驗規(guī)律（范托夫經(jīng)驗規(guī)則） 通常情況下，溫度每升高10℃，化學反應速率將增大到原來的2～4倍,對于反應M＋N→P，如果溫度每升高10℃，速率增加為原來的3倍。在10℃時完成反應的10%需要54min，將溫度提高到40℃完成反應的10%需要的時間為（ ） A. 2min B. 3min C. 6min D. 9min,A,練習,小組交流研討教材P59表2-3-3,聯(lián)系化學反應速率與參與反應的物質(zhì)的濃度的關系式,分析表中提供的數(shù)據(jù)思考: 范托夫經(jīng)驗規(guī)則是否普遍適用? 溫度對化學反應速率有怎樣的影響?,范托夫經(jīng)驗規(guī)則與表中提供的數(shù)據(jù)相矛盾,這說明此規(guī)則適用范圍有限,只能對一些反應的化學反應速率做粗略估計,溫度越高,反應速率常數(shù)越大,化學反應速率越快,,升高相同溫度,對不同化學反應的反應速率的影響程度一樣嗎?,溫度對不同化學反應的反應速率的影響程度不一樣,溫度對反應速率常數(shù)的影響與活化能有關,2.活化能(Ea),能發(fā)生化學反應的分子必須是吸收能量后形成的活化分子,而活化能是普通反應物分子形成活化分子所吸收的能量 活化能越高,反應越 進行,反應速率常數(shù)越 .,,,,,,AB+C,,△H,,Ea,A ··· B···C,A+BC,難,小,只有基元反應的活化能才是活化分子平均能量與普通反應物分子平均能量的差值,,,Ea’,反應進程,能量,K 反應速率常數(shù) A 比例常數(shù) e 自然對數(shù)的底 R 摩爾氣體常量,阿侖尼烏斯公式,阿侖尼烏斯工作照,Ea 活化能 活化能單位: J·mol-1 kJ·mol-1,當Ea0時,升高溫度,反應速率常數(shù)增大,化學反應速率隨之增大 由阿侖尼烏斯公式可知,Ea值越大,改變溫度對反應速率的影響程度就越大,這就是升高相同溫度時不同化學反應的速率增加的倍數(shù)不同的原因,阿侖尼烏斯公式,小組交流研討分析教材P61表2-3-5所列出的數(shù)據(jù)信息,并根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論:,,概念：能加快化學反應速率而在反應前后本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變的物質(zhì) 催化劑通過參與反應改變反應歷程降低反應的活化能來提高化學反應速率（以氯催化臭氧分解歷程為例分析） 催化劑不能改變化學反應的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率 催化劑具有選擇性，催化活性受 影響較大．,四、催化劑對化學反應速率的影響,思考一 催化劑對化學反應速率有怎樣的影響?,催化劑對化學反應速率常數(shù)是否有影響?,思考二 實驗與其他因素相比,催化劑對化學反應速率影響程度如何?為什么?,溫度,,思考二 實驗與其他因素相比,催化劑對化學反應速率影響程度如何?為什么?,由于催化劑參與反應改變反應歷程，因此可以較大幅度地降低反應的活化能，從而能有效地提高化學反應速率．,能 量,化學反應速率,１.概念 公式 單位 計算,課堂小結,２.外界條件對化學反應速率的影響,思考三 某同學經(jīng)過一系列測定，繪制出的溶液的PH隨反應時間的變化曲線如下，試分析整個反應過程中溶液PH的變化先快后慢的原因 。,答案 鎂與鹽酸反應放熱，隨著溶液溫度升高，反應速率加快；經(jīng)過一段時間后，溶液溫度不再有明顯變化，溶液濃度降低，反應速率減慢,