網科學第六章化學反應與能量第2節化學反應的速率和限度學習目標6.2.1化學反應速率及影響因素1、知道化學反應速率的概念和表示方法。2、學會進行化學反應速率的簡單計算。3、了解影響化學反應速率的因素及規律。在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到有些反應進行得快，有些反應進行得慢。爆炸牛奶變質鋼鐵生銹溶洞形成哪個反應更快呢？初中我們通過觀察對比實驗現象來定性描述化學反應的快慢①冒氣泡快慢②顏色變化快慢③固體物質的減少快慢④出現渾濁的快慢⑤溫度變化快慢如何定量描述化學反應的快慢呢只能粗略估計化學反應進行的快慢（定性角度）準確測定化學反應的快慢需要統一的定量標準一、化學反應速率1、概念2、公式3、單位mol/(L·min)

和

mol/(L·s)

mol·L-1·min-1

和mol·L-1·s-1用來衡量化學反應快慢程度的物理量速度單位時間物體運動的位移化學反應速率物質的量濃度的改變反應物濃度的減少生成物濃度的增加v(B)=——=——Δc(B)ΔtΔtΔn(B)V——互動探究例1、在某一化學反應中，已知反應物A的濃度在10s內從4mol/L變成1mol/L。則在這10s內用A表示的化學反應速率為多少？v(A)?c(A)?t==4mol·L-1–1mol·L-110s3mol·L-110s0.3mol·L-1·s-1==問：第10s的反應速率為多少？無法確定注意：1、反應速率要指明具體物質并取正值;2、表示氣體或溶液反應速率,不能用于表示固體和純液體;3、指平均速率.1、在某一化學反應中，生成物B的濃度在5s內從0.5mol/L變成2.0mol/L，在這5s內B的化學反應速率為_________。2、一個5L的容器中，盛入8.0mol某氣體反應物，5min后，測得這種氣體反應物還剩余6.8mol，這種反應物的化學反應速率為___________。0.3mol/(L·S)0.048mol/(L·min)【例2】在1L的密閉容器中，加入8molN2和20molH2，發生N2

+3H2

2NH3，在5min末時，測得容器中含有6mol的N2，求該反應的化學反應速率。N2+3H2

2NH3起始濃度(mol/L)82005min末濃度(mol/L)6v(N2)=2/5=0.4mol/(L·min)v(H2)=6/5=1.2mol/(L·min)v(NH3)=4/5=0.8mol/(L·min)

4

2

△C(mol/L)

6結論1:同一反應的反應速率可以用不同的物質表示，其數值可能不同，但所表示的意義是相同的。在表示反應速率時，應注明是由哪種物質表示的。由以上可知∶V（N2）:V（H2

）:V（NH3）=0.4:1.2:0.8=1:3:2化學反應中各物質濃度的計算模式——“三段式”（1)寫化學方程式。

（2)列各物質的起始量、變化量、終了量。（3）計算。結論2:

同一反應中，各物質的反應速率之比等于其化學方程式中的化學計量數之比。即對于反應：aA+bB=cC+dD

vA:vB:vC:vD=a:b:c:d

=△cA:△cB:△cC:△cD=△nA:△nB:△nC:△nD

①3A（g）+B（g）=2C（g）3A（g）+B（g）=2C（g）例3、對于反應3A（g）+B（g）=2C（g），在不同條件下，用A、B表示的反應速率分別為條件①v（A）=0.6mol·L-1·min-1；條件②v（B）=0.45mol·L-1·min-1；比較反應在條件①和條件②的速率快慢②v（A）=0.6mol·L-1·min-1v（B）=0.45mol·L-1·min-1v（B）=0.2mol·L-1·min-1v①v②<提示：比較不同過程反應速率，轉變成同一物質的速率進行比較例4.反應A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應速率為：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則該反應速率的快慢順序為()A.④>③=②>①B.③=②<④<①C.①>②=③>④D.④>③>②>①A比較同一個化學反應的反應速率的相對大小時，應先轉化為同一物質、同一單位，然后再比較其數值大小，數值越大表明反應越快。提煉歸納想一想？典題精練1.某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應生成氣體Z，經過tmin后，測得物質的量濃度分別為：c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,則反應的化學方程式可表示為：3X2+Y2=2Z3X2+Y2=2X3Y2.已知反應N2+3H22NH3，根據下圖判斷①A是______物質的量濃度變化情況②C是______物質的量濃度變化情況③2分鐘內N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)4.反應A+3B==2C+2D在四種不同的情況下的反應速率分別為：①ひ（A）=0.15mol/(L·S)

②ひ（B）=0.6mol/(L·S)③ひ（C）=0.4mol/(L·S)

④ひ（D）=0.45mol/(L·S)該反應在四種情況下的快慢順序為___________.分析：

1、根據反應速率之比等于物質的計量數之比來判斷。2、將不同物質表示的反應速率換算成同一物質表示的反應速率來判斷。④>③=②>①3.已知4NH3+5O2===4NO+6H2O,則下列關系式正確的是()4/5v(NH3)=v(O2)

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

D.4/5v(O2)=v(NO)D學習任務二影響化學反應速率的因素【思考與討論】對于下列反應，你是希望其反應速率越快越好還是越慢越好？■鋼鐵腐蝕■食物腐壞■煉鋼■合成氨調控化學反應速率常常是決定化學實驗成敗或化工生產成本的關鍵。有哪些因素能夠影響化學反應速率呢？內因(決定因素)→物質本身如爆炸與石油形成、鋼鐵生銹與不銹鋼等外因影響因素（1）反應體系的溫度

冰箱、金屬與酸反應等（2）反應物的濃度

硫在空氣、氧氣中的燃燒等（3）反應體系的壓強

→適用對象是氣體（4）催化劑（默認正催化劑）MnO2、合成氨、氨的催化氧化等（5）反應物的表面積

粉塵爆炸等其他……【實驗探究】【假設】影響化學反應速率的因素可能有反應溫度、反應物濃度等。【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。（1）反應溫度的影響（2）反應物濃度的影響變量控制科學研究中，對于多因素（多變量）的問題，常常采用只改變其中的某一個因素，控制其他因素不變的研究方法.

①準確變量在研究影響化學反應速率的因素時，由于外界影響因素較多，故為弄清某個因素的影響均需控制其他因素相同或不變，再進行實驗，從而理清影響實驗探究結果的因素。②定多變一在探究時，應先確定其他因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系，這樣確定一種因素的影響結果以后，再確定另一種因素的影響結果，通過分析每種因素與所探究問題之間的關系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。(1)反應溫度的影響在兩支大小相同的試管中均加入2mL5%H2O2溶液，同時滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待試管中均有適量氣泡出現時，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，觀察現象并進行對比。溫度環境實驗現象冷水熱水生成氣泡速率變慢生成氣泡速率加快結論：當其它條件不變時，升高溫度，反應速率加快；降低溫度，反應速率變慢。(2)反應物濃度的影響步驟與試劑比較各試管中的現象結論試管15ml4%的H2O2溶液；各加入3滴0.2mol·L-1FeCl3溶液試管25ml12%的H2O2溶液；試管1有較多氣泡產生試管2有大量氣泡產生其他條件相同時，反應物的濃度越大，反應速率越大。面粉爆炸事件據媒體報道：在美國威斯威科市的一個面粉廠發生爆炸。在這次爆炸中，共炸死了36人，炸傷9人，有48個貯糧倉的大糧庫被夷為平地，連附近的一座辦公樓也徹底炸毀，經濟損失約1億美元。為什么面粉也會發生如此劇烈的爆炸？大理石碎塊、大理石粉末與1mol/L的鹽酸反應誰快誰慢？為什么？結論：當其它條件不變時，增大固體表面積可以加快反應速率（接觸充分）。狀態實驗現象大理石碎塊大理石粉末產生氣泡速率較慢產生氣泡速率較快現象結論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑氣泡冒出速率增大MnO2能加快反應速率氣泡冒出速率增大FeCl3能加快反應速率有氣泡冒出，較慢無催化劑反應較慢結論4：其他條件不變時，加入（正）催化劑可以加快反應速率。(3)固體表面積的影響(4)催化劑對反應速率的影響神奇的催化劑催化劑是現代化學中關鍵而神奇的物質之一。據統計，有80%以上的化工生產過程（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，目的是增大反應速率，提高生產效率。在資源利用、能源開發、醫藥制造、環境保護等領域，催化劑有著廣泛的應用。催化劑十分神奇，它能極大地提高化學反應速率（可使反應速率增大幾個到十幾個數量級），而自身的組成、化學性質和質量在反應前后不發生變化；它和一些反應體系的關系就像鑰匙與鎖的關系，具有一定的選擇性。催化劑能極大地改變反應速率，而自身的組成、化學性質和質量在反應前后不發生變化，具有高度的選擇性（或專一性）催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質而明顯下降甚至遭破壞，這種現象叫催化劑中毒。催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對溫度的要求不一樣。在恒溫下，使反應C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)在一容積可變的密閉容器中進行，改變下列條件，其反應速率如何變化？(科學探究與創新意識)①若加壓將容器的體積縮小一半_____。

②若保持體積不變，充入N2使體系壓強增大_____。

③若保持壓強不變，充入N2使容器體積變大_____。

提示：①加壓后體積減半，氣體濃度增大，反應速率增大；②若保持體積不變，充入N2使體系壓強增大，但原體系中各氣體的濃度未變，反應速率不變；③保持壓強不變，充入N2使容器體積變大，體系中各氣體的濃度減小，反應速率減小。增大不變減小典題精練影響因素規律內因反應物本身的性質反應物的化學性質越活潑，化學反應速率越快；反之化學反應速率越慢外因濃度【壓強】增大反應物的濃度，化學反應速率增大；減小反應物的濃度，化學反應速率減小溫度升高溫度，化學反應速率增大；降低溫度，化學反應速率減小催化劑一般地，使用催化劑能極大地加快反應速率固體的表面積增大固體反應物的表面積，化學反應速率加快其他光照、溶劑、形成原電池等，也能影響化學反應速率其他條件不變時【總結】影響程度：催化劑溫度其他＞＞2、一定條件下，分別對反應C(s)＋CO2(g)2CO(g)進行如下操作：①升高反應體系的溫度； ②減小CO2的濃度；③縮小反應體系的體積； ④減小壓強。上述措施中一定能使反應速率顯著變大的是（）A.①②③④ B.①③④C.①② D.①③?D1.在下列事實中，各是什么因素影響了化學反應速率。(1)集氣瓶中H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點燃鎂條時發生爆炸。(2)黃鐵礦煅燒時要粉碎成礦粒。(3)熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2則很快產生氣體。(4)同濃度、同體積的鹽酸放入同樣大小的鋅粒和鎂粒，產生氣體有快有慢。(5)同樣大小的石灰石分別與0.1mol·L－1鹽酸和1mol·L－1鹽酸反應，速率不同。(6)夏天食品容易變質，而冬天不易發生該現象。光反應物的接觸面積催化劑反應物本身的性質反應物的濃度反應溫度典題精練3.把鎂條投入盛有鹽酸的敞口容器中,產生氫氣的速率變化曲線如圖所示。下列因素中,影響該反應速率的是(

)。①鹽酸的濃度②鎂條的表面積③溶液的溫度

④Cl-的濃度A.①④