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 化学反应的速率 在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所 期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提 高生产效率。 爆炸 牛奶变质 钢铁生锈 溶洞形成 哪个反应更快呢？ 新课导入新课导入 可以通过观察对比实验现象来定性描述化学反应的快慢 冒气泡快慢 颜色变化快慢 固体物质的减少快慢 出现浑浊的快慢 温度变化快慢 定 性 描 述 如何定量判断化学反应的快慢呢 一、化学反应速率一、化学反应速率 化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。通常用单 位时间内反应物浓度的减少量或生成
2、物浓度的增加量(均取正值)表示。 c(B)表示某物质(B)浓度的变化量，常用单位：mol/L或mol L-1； t 表示发生浓度变化所用时间，常用单位：s、min、h等； v(B)表示用物质B表示的化学反应速率， 常用单位：mol L-1 s-1或mol/(L s)，mol L-1 min-1或mol/(L min)等。 数学表达式： v(B) c(B) t 知识梳理知识梳理 【课堂练习】 在某一化学反应中，已知反应物A的浓度在10 s内从4 mol/L变成1 mol/L。在这10 s内用A 表示的化学反应速率为多少？ 第10 s的反应速率为多少？ 无法确定 = 4 mol L-11 mol
3、L-1 10 s v(A) c(A) t = 3 mol L-1 10 s 0.3 mol L-1 s-1 = = 反应：A(g) + 3B(g) 2C(g)在密闭容器中进行，不同时间各物质浓度如下， 完成表格并求出各物质在2 s内的速率。 A B C 起始时 3 mol/L 7 mol/L 0 mol/L 2 s末 2 mol/L v 2 mol/L 4 mol/L 0.5 mol/(L s) 1.5 mol/(L s) 1 mol/(L s) 用不同物质表示的同一反应速率的数值之比符合什么关系？ 哪个速率最快？ 一样快 按方程式中的化学计量数成比例 用不同物质表示的同一反应速率，其数值可能
4、不同但意义相同，且 按方程式的化学计量数成比例 反应速率指一段时间内的平均速率 爆炸 牛奶变质 钢铁生锈 溶洞形成 以下反应的速率是更快一些好还是更慢一些好？ 影响化学反应速率的因素有什么呢？ 如何减慢牛奶变质的速率？ 爆炸 牛奶变质 钢铁生锈 溶洞形成 二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素 【实验探究】 【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。 【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。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5
5、% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。 待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支 试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放 入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 热水中生成气泡的速率更快 升高温度 反应速率增大 降低温度 反应速率减小 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。 待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支 试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放 入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴
6、1 mol/L FeCl3溶 液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另 一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶 液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另 一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶 液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另 一支试
7、管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶 液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另 一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶 液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另 一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5
8、% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶 液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另 一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 （1）反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶 液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另 一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 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
9、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，以上探究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。 变量控制 【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。 【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。 （2）反应物浓度的影响 （1）反应温度的影响 【实验探究】 （2）反应物浓度的影响 在两支大小相同的试管中均加入相同量的大理石碎块，向其中一支试管加入2 mL 0.1 mol/L盐酸，向另一支试管加入2 mL 1 mol/
10、L盐酸，观察现象并进行对比。 现象：加入1 mol/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快 影响因素 如何影响 催化剂 催化剂可以改变化学反应速率 温度 升高温度，化学反应速率增大 降低温度，化学反应速率减小 浓度 增大反应物浓度，化学反应速率增大 减小反应物浓度，化学反应速率减小 【实验结论】 （3）压强对化学反应速率的影响 有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体系体积，使反应 物的浓度改变。 增大压强（减小容器体积，增大反应物浓度），能加 快化学反应速率。 减小压强（增大容器体积，减小反应物浓度），能减 慢化学反应速率。 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
11、应速率的因素？ （1）向 或用 可以使炉火更旺。 （2）把食物 ，在糕点包装内 可以延长食品保质期。 炉膛内鼓风 煤粉代替煤块 （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， 或者将 配成溶液后再进行实验。 （4）铁在 和在 反应的剧烈程度明显不同。 放在冰箱里 放置除氧剂 研细 固体试剂溶于水 空气中 纯氧中 【思考与讨论】 并混匀 影响因素 规律 浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大； 减小反应物的浓度，化学反应速率减小 温度 升高温度，化学反应速率增大； 降低温度，化学反应速率减小 催化剂 使用催化剂在很大程度上改变反应速率 反应物接触面积 增大反应物的接触面积
12、，化学反应速率加快 压强 实际是浓度的影响 【总结】 如何加快铁块与稀硫酸反应的速率？ 1. 升高温度 2. 增大硫酸浓度 3. 改用铁粉 如何减慢反应呢？ 2. 适当增大硫酸浓度 【练一练】 化 学 反 应 速 率 概念 公式 影响因素 衡量化学反应进行快慢的物理量 v(B) c(B) t 浓度、温度、催化剂、反应物接触面积、压强等 【小结】 1. 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. D 高温 当堂检测当堂检测 2. 实验室用锌粒与2 mol/L硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率 的是 ( ) A.用锌粉代替锌粒 B.改用3 mol/L硫酸溶液 C.改用热的2 mol/L硫酸溶液 D.向该硫酸溶液中加入等体积的水 D 3. 已知某化学反应在02s的时间内，用物质A表示的化学反应速率为1 mol L-1 s-1， 则以下叙述正确的是 ( ) A.在02 s内，A的浓度减小了2 mol L-1 B.在02 s内，A的浓度增加了2 mol L-1 C.在02 s内，A的浓度变化量为2 mol L-1 D.2 s末，A的浓度为2 mol L-1 C