1、专题6化学反应与能量变化第一单元 化学反应速率与反应限度第1课时1.在认识化学反应有快有慢的基础上,能正确表示化学反应速率。2.在实验探究的基础上总结影响化学反应速率的因素,培养初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题的能力。3.学会变量控制,体会从快慢方面认识和调控化学反应的重要性。重点学习目标难点反应快溶洞形成烟花绽放反应慢日常生活中:不同化学反应进行的快慢差别很大。面包变质钠与水反应合作探究如何定量的描述化学反应进行的快慢?实验现象:进行下列实验,观察并比较两个反应放出氢气的快慢。相同时间内,装有镁条的试管产生气泡的速率更快大小相同已打磨的镁条大小相同已打磨的铁片5mL0.5mol
2、L-1盐酸化学反应速率 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或者生成物浓度的增加来表示。v = 表达式: 表达式:stv =molL-1min-1或molL-1s-1 常用单位:ms-1或mmin-1 常用单位:平均速度化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?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+2HClCaCl2+CO2+H2O,能用v(CaCO3)或
3、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。在体积为100mL的溶液中,发生下列反应:16H+2MnO4+10Br- 2Mn2+5Br2+8H2O已知,反应开始时,Br-的物质的量为0.01mol;经过10s后,Br-的物质的量变为0.002mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变,则在这10s内,Br-消耗的平均速率是多少?解:经过10s后,n(Br-)=0.01mol-0.002mol=0.008mol,则0.08molL-110sv(Br-)=c(Br-)t0.008molL-1s-10.008mol0.1Lc(Br-)=n(Br
4、-)V0.08molL-1学以致用-解:0.04molL-110sv(Br2)=反应生成n(Br2)=0.008mol=0.004molc(Br2)t0.004molL-1s-10.004mol0.1Lc(Br2)=n(Br2)V0.04molL-112学以致用在体积为100mL的溶液中,发生下列反应:16H+2MnO4+10Br- 2Mn2+5Br2+8H2O已知,反应开始时,Br-的物质的量为0.01mol;经过10s后,Br-的物质的量变为0.002mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变,则在这10s内,Br2增加的平均速率是多少?- aA+bBcC+dDv(A)v(B)v(C)v(D
5、)=abcd以上数值大小有何规律?v(Br-)、v(Br2)表示的意义相同吗?v(Br-)v(Br2)21=l 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:0.008molL-1s-10.004molL-1s-1=思考讨论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。16H+2MnO4+10Br-2Mn2+5Br2+8H2O-都表示该反应的反应速率在反应aA+bBcC+dD中,若不同条件下用A、B表示的速率分别为:v(A)=2molL-1min-1,v(B)=1.5molL-1min-1,能否说明A表示的反应速
6、率比B表示的反应速率快?思考讨论不能;“两统一”先统一单位;再统一用同一种物质表示。因为化学反应速率与其化学计量数成正比,a、b数值不确定,故无法判断A、B的反应速率哪一个快。那么,如何比较化学反应速率大小呢?结合下面生活、生产实例,推测影响它们的反应速率的因素是什么?食物放在冰箱里能延长保质期炉膛鼓风越烧越旺 思考讨论硫酸工业,硫铁矿焚烧前先粉碎温度温度颗粒大小颗粒大小浓度浓度反应物自身的性质 起决定作用1.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5mL0.5molL-1盐酸合作探究【实验1】
7、完成下列实验,分析影响H2O2分解反应速率的因素。实验序号实验现象实验结论实验1加入MnO2的试管很快产生大量气泡催化剂(MnO2)能加快H2O2分解5mL4%H2O2溶液MnO2粉末合作探究完成下列实验,分析影响H2O2分解反应速率的因素。加热的试管很快产生大量气泡升温能加快H2O2分解实验序号实验现象实验结论实验2【实验2】5mL12%H2O2溶液热水合作探究完成下列实验,分析影响H2O2分解反应速率的因素。加12%H2O2溶液的试管产生气泡快浓度越大H2O2分解越快实验序号实验现象实验结论实验3【实验3】2滴0.2molL-1FeCl3溶液5mL4%H2O2溶液5mL12%H2O2溶液合
8、作探究粉末状大理石与盐酸反应生成气泡的速率比块状大理石快得多增大反应物的接触面积能加快反应速率实验现象实验结论进行下列实验,观察并记录实验现象。5mL4molL-1盐酸5g块状大理石5g粉末状大理石5mL4molL-1盐酸2.外因反应物的浓度,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,反应速率成果展示外界因素规律(其他条件相同时)浓度温度催化剂接触面积无其他条件说明,一般催化剂是正催化剂。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。思考讨论影响化学反应速率的外界条件除了上面几个因素外,还有没有其他的因素?对于有气体参加的反应,其他条件相同时
9、,反应体系的压强越大,反应速率越大。 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。压强对速率的影响是通过改变反应物浓度,从而对反应速率产生影响。光照电磁波成果展示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其他因素方法导引控制变量法对于多因素(多变量)的问题,每次只改变其中的一个因素,而控制其余几个因素不变,研究被改变的因素对事物发展的影响,这样,就将多因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究,化繁为简,再进行综合分析,最后得出结论。这种方法称为控制变量法。控制变量法是科学探究中非常重要的思想方法。例如
10、,以上探究外界因素对化学反应速率的影响时,就采用的控制变量法。研究者在其他条件不变的情况下,分次改变其中一个因素进行实验,即可分别得出浓度、温度、催化剂、反应物的表面积等条件对化学反应速率影响的结论。加入催化剂思考讨论应用化学反应速率的有关知识解释下列现象。c反应速率反应速率0.1mol/L硫代硫酸钠溶液与0.1mol/L稀硫酸反应最先出现浑浊现象加热氯酸钾制取氧气时,添加少量二氧化锰能使气体产生的速率增大硫酸工业,煅烧黄铁矿时,升高温度可以增大反应速率T反应速率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
11、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2min后,B的浓度减少0.6molL-1。下列有关说法正确的是()A用A表示的反应速率是0.4molL-1min-1B分别用B、C、D表示的反应速率之比是123C2min末的反应速率,用B表示是0.3molL-1min-1D2min内,用D表示的反应速率为0.1molL-1min-1D解析A.A物质
12、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)=0.5molL-1min-1Bv(B)=1.2molL-1s-1Cv(D)=0.4molL-1min-1Dv(C)=0.1molL-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)=0.2molL-1min-1D.对应的v(A)=3molL-1min-14等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件
13、下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法一定不正确的是()A第4组实验的反应速率最小B第1组实验中盐酸的浓度可能大于2.5molL-1C第2组实验中盐酸的浓度可能等于2.5molL-1D第3组实验的反应温度低于30D组别对应曲线c(HCl)/(molL-1)反应温度/铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状研究化学反应速率的科学家简介出生于拉脱维亚的德国籍物理化学家。1909年因其在催化剂的作用、化学平衡、化学反应速率方面研究的突出贡献,被授予诺贝尔化学奖。奥斯特瓦尔德弗里茨哈伯德国化学家。1909年,成为第一个从空气中制造出氨的科学家,解决了几十亿人口的吃饭问题,因对化学平衡的突出贡献获得1918年诺贝尔化学奖。化学反应速率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=浓度温度催化面积其他因素催化剂作业: 月 日敬请各位老师提出宝贵意见!