高中化學反應(yīng)原理：化學反應(yīng)的速率 課件 魯科版必修3

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1、1.1.定義：定義：2.2.表示方法：表示方法：3.3.數(shù)學表達式：數(shù)學表達式：cv = t4. 4. 單位：單位：通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。減少或生成物濃度的增加來表示。mol/(L s) 或或 mol (L min) -1或或 molL-1 h-1衡量化學反應(yīng)進行的快慢程度的物理量。衡量化學反應(yīng)進行的快慢程度的物理量。 1.1.反應(yīng)速率是指某一時間間隔內(nèi)的平均反應(yīng)速率，反應(yīng)速率是指某一時間間隔內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是某一時刻的瞬時速率；而不是某一時刻的瞬時速率； 2.2.同一化學反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同的物質(zhì)來表示，同一化學反應(yīng)的反應(yīng)

2、速率用不同的物質(zhì)來表示，可能有不同的速率值，但這些速率的數(shù)值之比等于可能有不同的速率值，但這些速率的數(shù)值之比等于化學方程式的計量系數(shù)之比化學方程式的計量系數(shù)之比應(yīng)注意的幾個重要的問題：應(yīng)注意的幾個重要的問題：對于反應(yīng)：對于反應(yīng)：mA + nB = pC + qDmA + nB = pC + qD比例關(guān)系：比例關(guān)系： V V(A) (A) ：V V(B) (B) ：V V(C) (C) ：V V(D) = m (D) = m ：n n ：p p ：q q等式關(guān)系：等式關(guān)系：1 1mm1 1n n1 1p p1 1q qV(A)V(A)V(B)V(B)V(C)V(C)V(D)V(D)= = = =

3、 4.4.溫度每升高溫度每升高1010 ，反應(yīng)速率增至原來的，反應(yīng)速率增至原來的2-42-4倍。倍。 3.3.比較同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率時，應(yīng)：比較同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率時，應(yīng)： 統(tǒng)一基準物質(zhì)；統(tǒng)一基準物質(zhì)； 統(tǒng)一單位。統(tǒng)一單位。 決定因素：決定因素：參加化學反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)（即反應(yīng)物參加化學反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)（即反應(yīng)物的本性）的本性） 影響因素：影響因素：當其他條件不變時當其他條件不變時 1.1.濃度的影響：濃度的影響：增加反應(yīng)物的濃度可以加快化學反應(yīng)增加反應(yīng)物的濃度可以加快化學反應(yīng)速率；降低反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學反應(yīng)速率。速率；降低反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學反應(yīng)速率。 2

4、.2.壓強的影響：壓強的影響：（僅適用于有氣體參加的反應(yīng)僅適用于有氣體參加的反應(yīng)）增加）增加體系的壓強，可以加快化學反應(yīng)速率；降低體系的壓體系的壓強，可以加快化學反應(yīng)速率；降低體系的壓強，可以減慢化學反應(yīng)速率強，可以減慢化學反應(yīng)速率 3.3.溫度的影響：溫度的影響：升高體系的溫度可以加快化學反應(yīng)速升高體系的溫度可以加快化學反應(yīng)速率；降低體系的溫度，可以減慢化學反應(yīng)速率。率；降低體系的溫度，可以減慢化學反應(yīng)速率。 4.4.催化劑的影響：催化劑的影響：使用正催化劑可以加快化學反應(yīng)速使用正催化劑可以加快化學反應(yīng)速率；使用負催化劑，可以減慢化學反應(yīng)速率。率；使用負催化劑，可以減慢化學反應(yīng)速率。 5.5

5、.其他因素的影響：其他因素的影響：如：光、固體顆粒大小、溶劑等如：光、固體顆粒大小、溶劑等特別提醒特別提醒1.若增加一種物質(zhì)的若增加一種物質(zhì)的（無論是反應(yīng)（無論是反應(yīng)物或是生成物），反應(yīng)速率總是加快，物或是生成物），反應(yīng)速率總是加快，反之則減慢。反之則減慢。2.固體（或純液體）的濃度視為固體（或純液體）的濃度視為常數(shù)常數(shù)，增加或減少固體（或純液體）的量，化增加或減少固體（或純液體）的量，化學反應(yīng)速率和化學平衡均不改變；故不學反應(yīng)速率和化學平衡均不改變；故不能用它表示反應(yīng)速率。能用它表示反應(yīng)速率。但但 固體的顆粒越小，反應(yīng)速率越快。固體的顆粒越小，反應(yīng)速率越快。 在298K時，實驗測得溶液中的反

6、應(yīng)H202+2HI=2H20+I2在不同濃度時的化學反應(yīng)速率見表231。不同濃度時的化學反應(yīng)速率 實驗編號 1 2 3 4 _ 5 c(HI)molL一1 0.100 0.200 0.3000100 0.100 c(H202)molL一1 0,100 0.100 0.100 0.200 0.300 vmolL一1S一1 0.007 60 0.015 3 0.022 70015 1 0.022 8 1請你找出化學反應(yīng)速率與H202濃度及HI濃度之間的關(guān)系，并嘗試寫出相應(yīng)的數(shù)學表達式。 2請針對“化學反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系”談?wù)勀愕目捶ā＝涣餮杏?結(jié)論 1.v=kc(H202)c(HI)式中比

7、例系數(shù)k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，它表示單位濃度下的化學反應(yīng)速率。通常，反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進行得越快。反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。 2.必須指明的是，總反應(yīng)的化學反應(yīng)速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式是實驗測定的結(jié)果，不能隨意根據(jù)反應(yīng)的化學方程式直接寫出。 （1）升高溫度，無論是放熱反應(yīng)或是吸熱反應(yīng)）升高溫度，無論是放熱反應(yīng)或是吸熱反應(yīng)（正、逆反應(yīng)），速率都加快，但溫度對吸熱方（正、逆反應(yīng)），速率都加快，但溫度對吸熱方向影響的幅度大向影響的幅度大（即升溫加快的幅度大，降溫下降的幅度大）（即升溫加快的幅度大，降溫下降的幅度大）； （2）溫度每升高）溫度每升高1

8、0，反應(yīng)速率就提高到原來，反應(yīng)速率就提高到原來的的24倍。升溫后，倍。升溫后，V現(xiàn)現(xiàn)=ntV原原（其中（其中t t為現(xiàn)溫為現(xiàn)溫度與原溫度的差與度與原溫度的差與10之比值，之比值，n為速率提高的倍為速率提高的倍數(shù)）。數(shù)）。溫度會影響反應(yīng)速率常數(shù)，從而影響化學反應(yīng)速率。因此，可以通過研究溫度對反應(yīng)速率常數(shù)的影響來了解溫度對化學反應(yīng)速率的影響 交流研討 序號化學反應(yīng) k(308 K)/ k(298 K) A NO+03 =N02+02 1.15 B H2+I2=2HI 8.99 C NH4CNO=(NH2)2CO 3.58結(jié)論1.反應(yīng)速率常數(shù)與溫度關(guān)系 2.由經(jīng)驗公式可知，Ea值越大，改變溫度對反應(yīng)

9、速率的影響程度就越大，這就是升高相同溫度時不同化學反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同的原因。1.催化劑在化學反應(yīng)前后催化劑在化學反應(yīng)前后不變，不變，不變，不變，可能發(fā)生改變?？赡馨l(fā)生改變。2.催化劑能同等程度的催化劑能同等程度的正、逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，因而對化學平衡無影響，不能反應(yīng)速率，因而對化學平衡無影響，不能反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的總產(chǎn)量。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的總產(chǎn)量。3.催化劑參加化學反應(yīng)，改變了反應(yīng)進行催化劑參加化學反應(yīng)，改變了反應(yīng)進行的途徑，因而大大降低了反應(yīng)的活化能，的途徑，因而大大降低了反應(yīng)的活化能，大大增大了活化分子百分數(shù)。大大增大了活化分子百分數(shù)。碰撞理論解釋各外界因素對速

10、率的影響碰撞理論解釋各外界因素對速率的影響反應(yīng)速率理論本質(zhì)探討反應(yīng)速率理論本質(zhì)探討分子分子運動運動相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足夠能量足夠能量活化分子活化分子有合適的取向有合適的取向有效碰撞有效碰撞化學反應(yīng)化學反應(yīng) 碰撞理論碰撞理論 n活活=n總總活活%正催化劑正催化劑 降低反應(yīng)的活化能降低反應(yīng)的活化能V4 4、催化劑、催化劑 n活活改變反應(yīng)的途徑改變反應(yīng)的途徑活活%n總總不變不變鉆隧道鉆隧道生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反應(yīng)物平均能量反應(yīng)物平均能量能量能量無催化無催化劑劑活化分子能活化分子能量量反應(yīng)物平均能量反應(yīng)物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化劑

11、有催化劑友情提醒：友情提醒： 使用催化劑同等程度的增大（減慢）、正逆反應(yīng)速率，從而改使用催化劑同等程度的增大（減慢）、正逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達平衡所需時間。變反應(yīng)到達平衡所需時間。 沒特別指明一般指沒特別指明一般指正正催化劑催化劑 催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對不發(fā)生的反應(yīng)無作用催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對不發(fā)生的反應(yīng)無作用 催化劑一定的具有選擇性催化劑一定的具有選擇性生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反應(yīng)物平均能量反應(yīng)物平均能量能量能量活化分子活化分子能量能量反應(yīng)物平均能量反應(yīng)物平均能量生成物平均能量生成物平均能量 解釋：解釋：“對可逆反應(yīng)而言，催化劑對可逆反應(yīng)而言，催化劑既能既能催化正反應(yīng)催化正反應(yīng)又能又能催化逆反應(yīng)催化逆反應(yīng)”試利用如圖原理加以解釋？試利用如圖原理加以解釋？