【公開課】化學(xué)反應(yīng)的速率與限度++第一課時(shí)++課件高一下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)

化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

6.2.1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)速率的含義及表示方法。2.能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算。3.會比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。

4.了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律。

【核心素養(yǎng)】1.通過對化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生變化觀念與平衡思想2.通過對影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。學(xué)習(xí)目標(biāo)及核心素養(yǎng)要求【引入】找一找，你能發(fā)現(xiàn)誰快誰慢?在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的反應(yīng)進(jìn)行的快，有的進(jìn)行的慢。你了解下圖涉及的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢程度與我們有什么關(guān)系？很快較快較慢很慢思考·討論瞬間完成需億萬年時(shí)間不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，此種相對而言的判斷方法叫做定性地描述反應(yīng)的快慢。那如何定量地描述一個(gè)反應(yīng)的快慢呢？飛機(jī)比汽車快問飛機(jī)比汽車具體快多少呢？飛機(jī)的速度為400m/s汽車的速度為20m/s定量描述化學(xué)反應(yīng)速率Iftheythrowstonesatyou,don'tthrowback,usethemtobuildyourownfoundationinstead壹Rateofchemicalreaction1、概念用來衡量化學(xué)反應(yīng)快慢程度的物理量速度單位時(shí)間物體運(yùn)動的位移化學(xué)反應(yīng)速率單位時(shí)間物質(zhì)的量濃度的改變反應(yīng)物濃度的減少生成物濃度的增加反應(yīng)物濃度的減少量

生成物濃度的增加量

通常用單位時(shí)間內(nèi)_________________或_________________來表示。2．表達(dá)式Δc(A)表示反應(yīng)物(或生成物)A__________________，Δt表示濃度變化的_______3．單位化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位為_______________、_______________或mol·L－1·h－1。

v(A)=——=——Δc(A)ΔtΔtΔn(A)V——

濃度的變化量

時(shí)間

mol·L－1·s－1

mol·L－1·min－1

均取正值均取正值例1：在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在20s內(nèi)從8.0mol/L變成3.0mol/L。試求在這20s內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？【課堂練習(xí)】例2：向4L容器中充入0.7moLSO2和0.4moLO2，在一定條件下反應(yīng)，4s末測得容器內(nèi)剩余SO2是0.3moL，求4s內(nèi)SO2反應(yīng)速率？例1：在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在20s內(nèi)從8.0mol/L變成3.0mol/L。試求在這20s內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？?t

?c(A)=（8.0-3.0）

mol/L20s＝0.25mol/(L·s)注意：反應(yīng)速率指這20s內(nèi)的平均速率【課堂練習(xí)】例2：向4L容器中充入0.7moLSO2和0.4moLO2，在一定條件下反應(yīng)，4s末測得容器內(nèi)剩余SO2是0.3moL，求4s內(nèi)SO2反應(yīng)速率？【課堂練習(xí)】?t

=（0.7-0.3）

mol4Lx4s＝0.025mol/(L·s)Δn(A)V注：化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)際上是指某一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率，而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。第4s的反應(yīng)速率為多少？無法確定在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率既可以用反應(yīng)物濃度的減少量來表示，也可以用生成物濃度的增加量來表示。那么同一反應(yīng)中，用不同物質(zhì)的濃度變化來表示的反應(yīng)速率是否相同呢？其大小有什么關(guān)系呢？“三段式”計(jì)算已知反應(yīng)：2SO2+O22SO3，2mol/LSO2和1mol/LO2在密閉容器中反應(yīng)2min

后，SO2的物質(zhì)的量濃度為1.5mol/L，求SO2、O2、SO3的反應(yīng)速率。比較不同物質(zhì)的反應(yīng)速率，從中你能得出什么結(jié)論？三段式解題法起始量、變化量、最終量第一步：寫出化學(xué)方程式第二步：寫出三段式的量第三步：依據(jù)相關(guān)公式計(jì)算起始量（mol/L）

變化量（mol/L）最終量（mol/L）2100.51.5各物質(zhì)的反應(yīng)速率為：0.750.50.250.5

=0.5mol·L-1

÷2min=0.25

mol·L-1·min-1

=0.5mol·L-1

÷2min=0.25

mol·L-1·min-1

=0.25mol·L-1

÷2min=0.125

mol·L-1·min-1

只有變化量與系數(shù)成比例催化劑N2+3H22NH3練習(xí)：在密閉容器中，反應(yīng)前測得

N2的濃度1mol/L，H2

的濃度3mol/L，2min后測得NH3

的濃度1mol/L

，求V(H2)、V(N2)、V(NH3)

解：=1mol·L-1

÷2min=0.5

mol·L-1·min-1

1mol/L3mol/L0??1mol/L??1mol/L1.5mol/L0.5mol/L0.5mol/L1.5mol/L最終量變化量起始量v(N2)

=0.25

mol·L-1·min-1

v(H2)

=0.75

mol·L-1·min-1

思維啟迪N2+3H22NH3催化劑經(jīng)計(jì)算，得v(N2)

=0.25

mol·L-1·min-1，v(H2)

=0.75

mol·L-1·min-1，v(NH3)

=0.5

mol·L-1·min-1v(N2)

：v(H2)

：v(NH3)

=1:3:2化學(xué)反應(yīng)速率之比與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比有什么關(guān)系?當(dāng)單位一致時(shí)，對于任意反應(yīng)aA+bB=cC+dD，化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比都成立；即：例：在某一條件下，容器中有反應(yīng)A+3B=2C+2D，其中v(A)=0.3mol/(L·s)，求v(B)、

v(C)、

v(D)

分別為多少？v(A

)

:v(B

)

:v(C

)

:v(D

)

=a:b:c:d

v(B)=0.9mol/(L·s)

v(C)=0.6mol/(L·s)

v(D)=0.6mol/(L·s)

反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率為：(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?/p>

。(1)>(4)>(2)=(3)例:反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率為：①v(A)=0.45mol·L-1·min-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1

③v(C)=0.4mol·L-1·s-1④v(D)=0.45mol·L-1·s-1則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?)A.④>③=②>①B.④<③=②<①C.①>②=③>④D.④>③>②>①A

反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在2L密閉容器中進(jìn)行，3秒后，NO的物質(zhì)的量增加了3mol/L，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為多少？分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示△c（mol/L）33.75速率（mol/（L·s））311.251比例4:5:4NH3O2NOH2O？？注意：固體和純液體的c是常數(shù)，所以通常不用固體和純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率

(1)化學(xué)反應(yīng)速率指平均速率，不是瞬時(shí)速率。(2)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)來表示速率，需要指明具體物質(zhì)，如V(CO)。(4)不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。(3)同一化學(xué)反應(yīng):aA＋bB=cC＋dD，有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)【例1】在2L的密閉容器中，加入1molN2和3molH2，發(fā)生N2+3H2=

2NH3，在2s末時(shí)，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。起始量(mol/L)最終量(mol/L)

變化量(mol/L)

三段式法0.51.500.20.20.30.10.41.2[例]在2L的密閉容器中加入4molN2和10mol的H2；反應(yīng)開始2min時(shí)，測得容器中N2的濃度為1.8mol/L，(1)求這2min內(nèi)N2、H2、NH3的平均速率各是多少？(2)求2min時(shí)，容器中H2、NH3的濃度？解：

N2+3H22NH3

2501.80.20.60.4所以:V(N2)=0.2mol/L2min=0.1mol/L·min同理:V(H2)=0.3mol/L·minV(NH3)=

0.2mol/L·min高溫高壓催化劑4.40.4C始（mol/L）C末（mol/L）

C（mol/L）化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素貳Influencefactorsoftherateofchemicalreaction對于下列反應(yīng)，你是希望其反應(yīng)速率越快越好還是越慢越好？鋼鐵腐蝕

食物腐壞

煉鋼

合成氨調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率常常是決定化學(xué)實(shí)驗(yàn)成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。思考·討論有哪些因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率呢？比較下列每組化學(xué)反應(yīng)的速率，并分析引起速率不同的可能原因：4.夏天米飯變質(zhì)冬天米飯變質(zhì)1.Mg+HClAl+HCl2.H2O2分解

H2O2+MnO23.硫在空氣中燃燒硫在氧氣中燃燒二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可分為內(nèi)因和外因；內(nèi)因外因反應(yīng)物本身的性質(zhì)，如金屬活動性，是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素，不可調(diào)控外界環(huán)境對化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，如催化劑、溫度、濃度等，可人為調(diào)控反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之，化學(xué)反應(yīng)速率越慢決定化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素（內(nèi)因）:物質(zhì)本身的性質(zhì)【探究】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【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。【用品】5%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。探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，關(guān)鍵是控制好變量。其大致步驟如下：方法引導(dǎo)——變量控制方法(1)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究在兩支大小相同的試管中均加入2mL5%H2O2溶液，同時(shí)滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將其中一支試管放入盛有冷水的燒杯中，另一支試管放入盛有熱水的燒杯中，觀察現(xiàn)象并進(jìn)行對比。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論冷水：氣泡產(chǎn)生速率較慢；熱水：氣泡產(chǎn)生速率較快升高溫度，反應(yīng)速率增大；降低溫度，反應(yīng)速率減小(1)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究在兩支大小相同的試管中均加入2mL5%H2O2溶液，同時(shí)滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將其中一支試管放入盛有冷水的燒杯中，另一支試管放入盛有熱水的燒杯中，觀察現(xiàn)象并進(jìn)行對比。【實(shí)驗(yàn)用品】0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、大理石碎塊、試管等根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)用品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟在相同環(huán)境溫度下，取兩支試管分別加入2mL0.1mol/L鹽酸和1mol/L鹽酸，再加入質(zhì)量相等，體積相似的大理石碎石塊，觀察現(xiàn)象并對比。(2)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究【實(shí)驗(yàn)用品】0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、大理石碎塊、試管等根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)用品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟在相同環(huán)境溫度下，取兩支試管分別加入2mL0.1mol/L鹽酸和1mol/L鹽酸，再加入質(zhì)量相等，體積相似的大理石碎石塊，觀察現(xiàn)象并對比。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象0.1mol/L鹽酸：氣泡產(chǎn)生速率較慢；1mol/L鹽酸：氣泡產(chǎn)生速率較快。實(shí)驗(yàn)結(jié)論增大濃度，反應(yīng)速率增大；降低濃度，反應(yīng)速率減小(2)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究(3)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)①②③操作現(xiàn)象結(jié)論有少量氣泡有較多氣泡有大量氣泡其它條件相同時(shí)，使用催化劑，能加快反應(yīng)速率不同催化劑，催化效率不同實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論(4)探究固體反應(yīng)物表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響其他條件相同時(shí)，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大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)生氣泡較慢探究壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響適用對象：氣體比較右圖，哪一個(gè)壓強(qiáng)大，哪一個(gè)壓強(qiáng)??？具有哪些特征？特征：改變壓強(qiáng)相當(dāng)于改變濃度；增大壓強(qiáng)，氣體濃度增大；

減小壓強(qiáng)，氣體濃度減小。結(jié)論：增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小討論1：取一個(gè)容積固定的密閉容器，充入He氣后，對速率如何影響？N2+3H2

2NH3N2H2He壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響總壓強(qiáng)增大N2、H2濃度不變速率不變恒容時(shí)，充入不反應(yīng)氣體，雖總壓增加，但各反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變稀有氣體/惰性氣體N2+3H22NH3討論2：向一個(gè)容積可變的容器中充入He氣后，分析速率變化情況？N2H2He活塞壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響容器體積增大N2、H2濃度減小速率減小恒壓時(shí)，充入不反應(yīng)氣體，容器體積增加，各反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢思考討論下列調(diào)控反應(yīng)速率的措施或?qū)嶒?yàn)中，分別利用或體現(xiàn)了哪些影響反應(yīng)速率的因素？（1）向爐膛內(nèi)鼓風(fēng)，用煤粉代替煤塊可以使?fàn)t火更旺。（2）把食物存放在冰箱里，在糕點(diǎn)包裝內(nèi)放置除氧劑可以延長食品保質(zhì)期。（3）做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為加速反應(yīng)的進(jìn)行，通常將塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì)并混勻，或者將固體試劑溶于水配成溶液后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（4）鐵在空氣中和在純氧中反應(yīng)的劇烈程度明顯不同。（1）反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物的接觸面積（2）溫度、反應(yīng)物的濃度（3）反應(yīng)物的接觸面積（4）反應(yīng)物的濃度條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響濃度增大反應(yīng)物的濃度

減小反應(yīng)物的濃度溫度升高溫度降低溫度催化劑多數(shù)情況下，使用催化劑能夠

化學(xué)反應(yīng)速率壓強(qiáng)(對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng))增大壓強(qiáng)

減小壓強(qiáng)接觸面積塊狀固體變?yōu)榉勰?/p>

加快加快加快加快減慢減慢減慢加快影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

神奇的催化劑催化劑是現(xiàn)代化學(xué)中關(guān)鍵而神奇的物質(zhì)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有80%以上的化工生產(chǎn)過程（如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，煤、石油、天然氣的綜合利用，等等）使用了催化劑，目的是增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。在資源利用、能源開發(fā)、醫(yī)藥制造、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，催化劑有著廣泛的應(yīng)用。催化劑十分神奇，它能極大地提高化學(xué)反應(yīng)速率（可使反應(yīng)速率增大幾個(gè)到十幾個(gè)數(shù)量級），而自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化；它和一些反應(yīng)體系的關(guān)系就像鑰匙與鎖的關(guān)系，具有一定的選擇性?！究茖W(xué)?技術(shù)?社會】【課堂練習(xí)】1、已知合成氨反應(yīng)

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其濃度數(shù)據(jù)如下：用氨氣來表示該化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，其速率為（）A、0.2mol·L-1·s-1

B、0.4mol·L-1·s-1C、0.6mol·L-1·s-1

D、0.8mol·L-1·s-1高溫高壓催化劑

N2H2NH3起始濃度/mol·L－11.03.002s末濃度/mol·L－10.61.80.8B【課堂練習(xí)】1.一定條件下，分別對反應(yīng)C(s)＋CO2(g)=2CO(g)進(jìn)行如下操作：①升高反應(yīng)體系的溫度；②減小CO2的濃度；③縮小反應(yīng)體系的體積；④減小壓強(qiáng)。上述措施中一定能使反應(yīng)速率顯著變大的是（）A.①②③④B.①③④

C.①②

D.①③D2.實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與2mol/L硫酸溶液制取氫氣，下列措施不能增大化學(xué)反應(yīng)速率的是（）A.用鋅粉代替鋅粒

B.改用3mol/L硫酸溶液C.改用熱的2mol/L硫酸溶液

D.向該硫酸溶液中加入等體積的水D【課堂練習(xí)】3.把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol·L－1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是（

）A.10℃20mL3mol·L－1的X溶液B.20℃30mL2mol·L－1的X溶液C.20℃10mL4mol·L－1的X溶液D.10℃10mL2mol·L－1的X溶液B4.把鎂條投入盛有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生氫氣的速率變化曲線如圖所示。下列因素中，影響該反應(yīng)速率的是

。溫度和濃度5、

已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,則下列關(guān)系式正確的是()4/5v(NH3)=v(O2)

B.4/5v(NH3)=v(H2O)C.5/6v(O2)=v(H2O)