1、第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度第1课时1.通过化学反应速率的概念及其影响因素的学习,学会“控制变量”的科学方法,增强证据推理的意识。2. 能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响,发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。重点学习目标难点反应快溶洞形成烟花绽放反应慢面包变质钠与水反应这些反应快到什么程度?慢到什么程度?如何定量描述化学反应的快慢?化学反应速率 用速度表示物体运动的快慢。 速度:单位时间内物体运动的距离 用化学反应速率来描述化学反应进行的快慢。 化学反应速率:用单位时间内反应物浓度的减少量或者生成物浓度的增加量来表示。v = 表达式: 表达式:stv =mol/
2、(Lmin)或mol/(Ls) 常用单位:m/s或m/min 常用单位:平均速度ct物理化学ctv =化学反应速率某一反应物或生成物浓度的变化量(取绝对值)变化所用时间n/Vt=思考讨论化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?01平均速率对于反应:CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O,能用v(CaCO3)或v(H2O)表示该反应的化学反应速率吗?为什么?不能。02一定温度下,固体、纯液体的浓度通常视为常数。在1 L的密闭容器中,发生反应2A(g)+3B(s)=2C(g)+D(g),经2 min后C的浓度增加0.6 mol/L。求用C表示的反应速率。反应物A的浓度变化量是多少
3、?求用A表示的反应速率。思考讨论成果展示在1 L的密闭容器中,发生反应4A(g)+3B(s)=2C(g)+D(g),经2 min后C的浓度增加0.6 mol/L。求用C表示的反应速率。反应物A的浓度变化量是多少?求用A表示的反应速率。c(C)tv (C)=0.6 mol/L2 min= 0.3mol/(L min)c(A)c(C)=42c(A) = 1.2 mol/L=v (A)=1.2 mol/L2 min0.6mol/(L min)c(A)t 用A、C表示该反应的速率,意义是否相同? 用不同物质表示同一反应速率的数值之比有什么关系? aA + bB cC + dDv(A)v(B)v(C)v
4、(D) = abcdl 同一反应各物质的反应速率之比等于方程式中相应的化学计量数之比:l 同一反应用不同的物质来表示反应速率时,其数值可能不同,但表示的意义完全相同。书写时要标明是用哪一种物质表示。归纳总结在反应 2A + B 3C + D中,若不同条件下的速率分别为:v(A)= 3 mol/(Lmin), v(B)=0.5 mol /(Ls) ,哪种条件下的反应速率快?思考讨论 比较速率大小“两统一” 统一单位;统一用同一种物质表示。 v(B)=0.5 mol /(Ls) v(B)=0.5mol /(Ls) 60 =3 mol/(Lmin) v(A) =3 mol/(Lmin)2 = 6 m
5、ol/(Lmin) 条件下的反应速率快思考讨论下列反应的速率是更快一些好还是更慢一些好?钢铁生锈生产硫酸过氧化氢制取氧气影响化学反应速率的因素有哪些呢?牛奶变质加入催化剂,反应速率加快越慢越好快一些好反应物自身的性质起决定作用 内因:相同时间内,装有镁条的试管产生气泡的速率更快外界条件如何影响化学反应速率?影响化学反应速率的因素大小相同已打磨的镁条大小相同已打磨的铁片5 mL 0.5 molL-1盐酸合作探究不同温度环境实验现象实验结论热水冷水2滴 1 mol/L FeCl3溶液2 mL 5% H2O2溶液热水冷水产生大量气泡,反应速率较快 反应温度的影响反应速率较热水中慢温度越高,反应速率越
6、快方法导引变量控制 科学研究中,对于多因素(多变量)的问题,常常采用只改变其中的某一个因素,控制其他因素不变的研究方法,使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究,最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如,在比较不同温度对化学反应速率的影响时,控制浓度和其他影响因素相同;而比较不同浓度对化学反应速率的影响时,则控制温度和其他影响因素相同;最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。合作探究利用以上实验用品,设计实验方案探究反应物浓度对化学反应速率的影响。(提示:探究某影响因素时,需保持其他条件因素相同)。实验步骤:在两支大小相同的试管中均加入相
7、同量的大理石碎块,向其中一支试管加入2mL 0.1 mol/L盐酸,向另一支试管加入2 mL 1 mol/L盐酸,观察现象并进行对比。【用品】5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L盐酸、1 mol/L 盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。合作探究反应物浓度实验现象实验结论5 mL 1 molL-1 盐酸5 g 大理石碎块5 g 大理石碎块5 mL 0.1 molL-1 盐酸浓度高浓度低反应较快反应较慢反应物浓度越高,反应速率越快 反应物浓度的影响影响化学反应速率的因素还可能有哪些?请选择其中一个因素,请设计实验验证方案。思考讨论提出问题:反应物接触
8、面积是否影响化学反应速率?进行假设:反应物接触面积越大,化学反应速率越大设计实验:在两支相同的试管中分别加入5mL 1 mol/L的盐酸,一支试管中加入5g块状的大理石,另一支试管中加入5g粉末状的大理石,观察实验现象。外界因素规律(其他条件相同时)催化剂温度浓度接触面积反应物的浓度 ,反应速率 反应温度 ,反应速率 加入适当的催化剂,反应速率反应物的接触面积 ,反应速率 成果展示对于固体和纯液体,其浓度可视为常数,改变它们的量不会影响化学反应速率。思考讨论对于气体参加的反应,相同温度下,若压缩气体的体积,反应速率会如何变化?压缩体积,气体压强增大。压强对速率的影响是通过改变反应物浓度,从而对
9、反应速率产生影响。 压强的影响p单位体积内气体分子数c反应速率此外,超声波、紫外线、溶剂等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。光照电磁波 其他因素的影响影响化学反应速率的因素归纳总结影响化学反应速影响化学反应速率的因素率的因素反应反应物自物自身的身的性质性质决定因素外界因素催化剂温度浓度接触面积压强其他因素学以致用下列调控反应速率的措施或实验中,分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素?(1)向炉腔内鼓风,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。(2)把食物存放在冰箱里,在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。(3)做化学实验时,为加速反应的进行,通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀,或者将固体试剂
10、溶于水配成溶液后再进行实验。(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。增大氧气浓度增大接触面积降低温度降低反应物浓度增大接触面积氧气浓度不同1下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( )A化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B可用单位时间内氢离子浓度的变化表示氢氧化钠与硫酸中和反应的速率C在同一化学反应中,用反应物或生成物表示的化学反应速率的数值相等D化学反应速率常用单位有molL-1s-1和molL-1min-1C解析C. 化学反应的速率数值与方程式的计量系数有关,计量系数相等则反应速率数值相等,否则不相等2反应4A(s) + 3B(g) = 2C(g) + D(g)经2
11、min后,B的浓度减少0.6 molL-1。下列有关说法正确的是( )A用A表示的反应速率是0.4 molL-1min-1B分别用B、C、D表示的反应速率之比是123C2 min末的反应速率,用B表示是0.3 molL-1min-1D2 min内,用D表示的反应速率为0.1 molL-1min-1D解析A. A物质是固体,不能表示反应速率 B. 速率之比=化学计量数之比 C. 化学反应速率是平均速率D. 利用公式计算: ctv =3对于反应A(g) + 3B(s) = 2C(g) + 2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( ) Av(A)=0.5 molL-1
12、min-1Bv(B)=1.2 molL-1s-1Cv(D)=0.4 molL-1min-1Dv(C)=0.1 molL-1s-1D解析先统一单位为molL-1min-1再统一用v(A)表示B. B物质是固体,不能表示反应速率 C. 对应的v(A)=0.2 molL-1min-1D. 对应的v(A)=3 molL-1min-1D4. 一定条件下,分别对反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)进行如下操作:升高反应体系的温度;减小CO2的浓度;缩小反应体系的体积;减小压强。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是( )A. B. C. D.高温闵恩泽与石油化工催化剂化学反应的速率与限度第1课时影响因素内因外因表达式概念用来描述化学反应进行快慢的物理量反应物自身的性质ctv =n/Vt=浓度温度接触面积催化剂压强作业: 月 日敬请各位老师提出宝贵意见!