1、第3节 化学反应的快慢和限度 基础课时10 化学反应的快慢 第2章 化学键 化学反应规律 学 习任 务1.建立化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢，培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。2.通过“探究化学反应速率的影响因素”等实验活动，培养运用变量控制思想设计实验方案的能力，逐步形成“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。必备知识自主预习储备 NO.1一、化学反应速率1定义描述化学反应_的物理量。2表示方法用单位时间_的减少量(绝对值)或_的增加量来表示。快慢某反应物浓度某生成物的浓度3表达式(A为反应物，D为生成物)v
2、(A)_或v(D)_。4单位_或molL1min1。|c（A）|tc（D）tmolL1s1 判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)化学反应速率反映了化学反应进行的快慢。()(2)反应速率的单位通常为 mols1 或 molmin1。()(3)可以用任何物质来表示反应速率。()(4)化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。()答案(1)(2)(3)(4)二、影响化学反应速率的因素1探究影响化学反应速率的因素实验方案实验现象结论 镁片、铁片与盐酸反应，镁片产生气泡的速率_决定化学反应速率大小的内因是_ 快物质本身的内在性质实验方案实验现象结论 粉状碳
3、酸钙比块状碳酸钙产生气泡的速率_增大反应物的接触面积，可以_化学反应速率 3 molL1 HCl(aq)与 Mg反应产生气泡的速率_反应物的浓度越大，化学反应速率越_ 快加快快快实验方案实验现象结论 用酒精灯加热的试管中产生气泡的速率_温度越高，化学反应速率越_ 加入 MnO2 粉末的试管中产生气泡的速率较_催化剂可以_化学反应速率快快快加快2影响化学反应速率的因素(1)内因化学反应速率的大小主要取决于_。物质本身的内在性质(2)外因影响因素变化规律 温度升高温度，反应_反应物浓度增大浓度，反应_催化剂使用催化剂，改变反应速率压强(气体反应物)增大压强，反应_固体接触面积接触面积越大，反应_
4、溶剂、光波、电磁波、超声波加快加快加快越快3调控化学反应速率的意义 在周朝的时候，古人就发明了一种东西，专门用来保存冰。最开始的时候，冰鉴只是用来保存冰，让皇帝解暑用的，而到了后面，有个御膳房的厨师发现，在北方，冬天下雪的时候，寒气可以让食物更长久的保持新鲜，而冰也是一种寒气，所以就发明了用冰鉴进行保鲜。古代的冰鉴和现代的冰箱能够较长时间保存食物的原理是什么？提示：通过降低温度，降低化学反应的速率，起到延长食品保存时间。关键能力情境探究达成 NO.2学习任务1 学习任务2 化学反应速率的计算及大小比较某实验小组模拟工业上接触法制硫酸的过程，若向体积为 2 L 的密闭容器中通入 10 mol S
5、O2、10 mol O2，发生反应 2SO2O2催化剂2SO3。反应 5 min 时测得 SO2 的物质的量为 6 mol。1完成表格中所缺少的项目：物质SO2O2SO3 起始浓度(molL1)_ _ _变化浓度 c(molL1)_ _ _5 min 时浓度(molL1)_ _ _ 5 min 内的化学反应速率(molL1min1)_ _ _ 化学反应速率之比_提示：物质SO2O2SO3 起始浓度(molL1)_ 变化浓度 c(molL1)_ 5 min 时浓度(molL1)_ 5 min 内的化学反应速率(molL1min1)_ _ _ 化学反应速率之比_5502123420.40.20.4
6、2122化学方程式中各物质浓度的变化量有何关系？提示：各物质浓度的变化量之比等于方程式中各物质的系数之比。3用不同物质表示同一反应的化学反应速率，数值上有何关系？提示：各物质表示的化学反应速率数值之比等于方程式中各物质的系数之比。4能否计算固体或纯液体物质的反应速率？提示：不能。固体或纯液体物质的浓度可视为常数，不计算它们的反应速率。1化学反应速率的计算(1)定义式法：v(A)|c（A）|t或 v(D)c（D）t(A 为反应物，D 为生成物)。(2)关系式法：对于可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，满足如下关系：v(A)v(B)v(C)v(D)abcd。上述关系可总结为化学反应
7、速率数值之比系数之比。2化学反应速率的大小比较(1)归一法：统一单位：若单位不统一，则要换算成相同的单位；换算：若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；比较：比较数值的大小，数值越大，反应速率越快。(2)比值法：比较化学反应速率与系数的比值，如 aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)，比较v（A）a与v（B）b，若v（A）av（B）b，则说明用 A 表示的化学反应速率大于用 B 表示的化学反应速率。理解化学反应速率的注意事项(1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是哪一种反应物或生成物表示的反应速率。(2)同
8、一反应，用不同物质表示的反应速率其数值可能不同，但表示的意义相同，即表示整个化学反应的快慢。(3)化学反应速率是不断变化的，有瞬时速率和平均速率之分，在中学阶段化学反应速率的计算只涉及一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率。(4)固体或纯液体的浓度可视为常数，因此一般不用固体或纯液体表示反应速率。【例题】在 2 L 的容器中，反应 N23H22NH3，5 min 内生成 0.1 mol NH3。(1)试求 5 min 内 v(NH3)是多少？(2)5 min 内 v(H2)、v(N2)分别是多少？解析(1)v(NH3)c（NH3）t0.1 mol2 L5 min0.01 mol
9、L1min1(2)v(H2)32v(NH3)0.015 molL1min1v(N2)12v(NH3)0.005 molL1min1答案(1)0.01 molL1min1(2)0.015 molL1min1 0.005 molL1min1变式旁通 化学反应 C(s)CO2(g)=2CO(g)的反应速率v(C)v(CO)12，正确吗？提示：不正确。一定温度下，固体或纯液体的浓度为常数，因此不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率。1反应 3X(g)Y(g)2Z(g)2W(g)在 2 L 密闭容器中进行，5 min 后 Y 减少了 0.5 mol，则此反应的速率为()Av(X)0.05 molL1m
10、in1Bv(Z)0.10 molL1min1Cv(Y)0.10 molL1min1Dv(W)0.05 molL1min1B v(Y)0.5 mol2 L 5 min0.05 molL1min1，C 项错误；根据同一反应中用不同物质表示的速率之比等于系数之比，v(X)3v(Y)0.15 molL1min1，A 项错误；v(Z)2v(Y)0.10 molL1min1，B项正确；v(W)2v(Y)0.10 molL1min1，D 项错误。2反应 A3B=2CD 在四种不同情况下的反应速率分别为：v(A)0.15 molL1s1 v(B)0.6 molL1s1 v(C)0.5 molL1s1 v(D)
11、0.45 molL1s1则反应进行由快到慢的顺序为()ABCDD 将各项转化为用同一种物质表示反应速率，再比较数值相对大小。v(A)0.15 molL1s1；v(A)v（B）30.2 molL1s1；v(A)v（C）20.25 molL1s1；v(A)v(D)0.45 molL1s1。故反应速率：。影响化学反应速率的因素在用煤炭或者木柴生火时，我们通常用鼓风机或扇子扇火使炉火更旺，而且如果向炉膛内加入少量的碎煤或碎木屑同样会使炉火更旺。1上述影响反应速率的因素是什么？提示：炉内氧气的浓度，煤炭或木柴与 O2 的接触面积。2影响化学反应速率的因素还有哪些？提示：压强、温度、催化剂、光等。1浓度(
12、1)只适用于有气体参加或在溶液中进行的化学反应。(2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。(3)化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。2温度(1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。(2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。3压强(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反
13、应速率，否则，化学反应速率不变。如恒温恒容：充入稀有气体容器压强增大，各反应物的浓度不变化学反应速率不变。恒容时：充入无关气体压强增大，但各物质浓度不变反应速率不变。恒压时：充入无关气体压强不变体积增大各物质浓度减小反应速率减慢。4催化剂催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率。5固体接触面积化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。1用锌粒与过量稀硫酸反应制氢气，欲增大反应速率而不改变产生氢气的量，下列措施不可行的是()A升高温度B滴加少量浓硫酸C滴加少量浓硝酸溶液D改用等质量的锌粉C 升高温度反应速率增大，且不改变产生氢气的量，故 A 可行；滴加少量浓
14、硫酸，反应物浓度增大，反应速率增大，且锌粒质量不变，产生氢气的量不变，故 B 可行；浓硝酸具有强氧化性，硝酸与锌粒反应不能生成氢气，故 C 不可行；锌粉与酸的接触面积增大，反应速率增大，且生成氢气的量不变，故 D 可行。2一定温度下，反应 N2(g)O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()A恒容充入 N2B缩小体积使压强增大C恒容充入氦气，使压强增大D恒压充入氦气C 恒容充入 N2，则增大氮气的浓度，可以加快该化学反应的速率，故 A 不符合题意；缩小体积使压强增大，则增大各组分浓度，可以加快该化学反应的速率，故 B 不符合题意；恒容充入氦气，各组分浓度不变，速
15、率不变，故 C 符合题意；恒压充入氦气，体积增大，各组分浓度减小，速率减小，故 D 不符合题意。学习效果随堂评估自测 NO.31 2 3 4 5 1用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是()加热 不用稀硫酸，改用 98%的浓硫酸 增大稀硫酸的用量 不用铁片，改用铁粉A BC D1 2 3 4 5 C 用 98%的 浓 硫 酸 代 替 稀 硫 酸，不 能 增 大Fe H2SO4=FeSO4H2的反应速率，其原因是 Fe 在浓硫酸中钝化，且反应不生成 H2。1 2 3 4 5 2硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O
16、。下列各组实验中最先出现浑浊的是()Na2S2O3 溶液稀 H2SO4 H2O 实验 反应温度/V/mL c/(molL1)V/mL c/(molL1)V/mL A2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.2101 2 3 4 5 D 升高温度，增大反应物的浓度均能提高化学反应速率，最先出现浑浊，故选 D。1 2 3 4 5 3在 2 L 的密闭容器中发生反应：A(g)2B(g)=3C(g)，经过3 min 后 A 的物质的量由 10 mol 变为 7 mol，则下列表示的反应速率正确的是()AvA1 molL1min1BvA3 molL1
17、min1CvA2 molL1min1DvA0.5 molL1min11 2 3 4 5 D 经过 3 min 后 A 的物质的量由 10 mol 变为 7 mol，则 A 的物质的量减少了 10 mol7 mol3 mol，浓度的减少量是3 mol2 L 1.5 molL1，所以用物质 A 表示的反应速率 vA1.5 molL13 min0.5 molL1min1，D 正确。1 2 3 4 5 4在反应 C(s)CO2(g)=2CO(g)中，可使反应速率增大的措施是()减小体积增大压强 增加碳的量 恒容条件下通入 CO2 恒压条件下充入 N2 恒容条件下充入 N2 升高温度ABCD1 2 3
18、4 5 C 缩小容器的体积，可以使物质的浓度增大，化学反应速率加快，正确；由于碳是固体，浓度不变，所以增加碳的量，化学反应速率不变，错误；恒容条件下通入 CO2，可以使物质的浓度增大，化学反应速率加快，正确；恒压条件下充入 N2 容器的容积增大，反应混合物的浓度降低，反应速率减小，错误；恒容条件下充入N2，反应混合物中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，错误；升高温度，化学反应速率加快，正确。C 项符合题意。1 2 3 4 5 5 一定 条件 下，在 2 L 密 闭 容器 中 发生 反 应：3A(g)B(g)2C(g)，开始时加入 4 mol A、6 mol B、2 mol C，在 2 min
19、末测得 C 的物质的量是 3 mol。(1)用 A 的浓度变化表示反应的平均速率：_。(2)在 2 min 末，B 的浓度为_。1 2 3 4 5(3)若 改变下列一个条件，推测该反应的速率发生的变化(填“增大”“减小”或“不变”)：升高温度，化学反应速率_；充入 1 mol B，化学反应速率_；将容器的体积变为 3 L，化学反应速率_。1 2 3 4 5 解析(1)(2)建立三段式 3A(g)B(g)2C(g)起始浓度(molL1)2 3 1转化浓度(molL1)0.75 0.25 0.5末态浓度(molL1)1.25 2.75 1.5VA0.75 molL12 min0.375 molL1min1，cB2.75 molL11 2 3 4 5(3)升温，反应速率加快。充入 B，cB 增大，反应速率加快，体积由 2 L 变为 3 L，压强减小，反应速率减小。答案(1)0.375 molL1min1(2)2.75 molL1(3)增大 增大 减小点击右图进入 基 础 课 时 落 实 谢谢观看 THANK YOU!
