2018年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 2.3.1 化學(xué)反應(yīng)速率課件8 魯科版選修4.ppt

物體的運(yùn)動(dòng)有快、慢之分！,蝸牛慢爬之旅,火箭沖向天空的速度,你知道哪些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快、哪些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行慢？,爆炸； 酸堿中和反應(yīng)； 氫氧混合氣體遇火； 溶洞形成； 鋼鐵生銹； 煤和石油的形成,你是通過(guò)什么判斷快、慢的？,爆炸，瞬間完成,塑料降解長(zhǎng)達(dá)上百年,定量描述,第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 （第1課時(shí)）,一、化學(xué)反應(yīng)速率,1、概念 ：衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢的物理量。,單位時(shí)間內(nèi),m n c V 等,物理學(xué)中用速率來(lái)衡量物體運(yùn)動(dòng)的快慢： 單位時(shí)間內(nèi)，物體通過(guò)的路程,學(xué) 科 連 接,物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中 的某些量的改變,活動(dòng)與探究：,取三個(gè)鎂條，分別稱重，再讓它們與不同濃度的過(guò)量鹽酸反應(yīng)，記錄鎂條完全消失的時(shí)間t，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)于表中。,分別取濃度為2.0、1.5、1.0（molL-1)的鹽酸各50ml與0.3g鎂條反應(yīng)，記錄比較鎂條完全溶解所需反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)開(kāi)始,反應(yīng)結(jié)束,思考二 若用單位時(shí)間內(nèi)鹽酸濃度的減小或氯化鎂濃度的增大來(lái)表示該化學(xué)反應(yīng)的速率，需要哪些數(shù)據(jù)呢？,思考一 實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)速率可用哪些方法表示？,2、表示方式：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或 生成物濃度的增加量來(lái)表示。,一、化學(xué)反應(yīng)速率,c表示指定物質(zhì)反應(yīng)前后的濃度變化量， 均取正值;,2) t 為一段時(shí)間，故表示平均反應(yīng)速率,注意：,mol/(Ls) 、 mol/(Lmin),3) 固體和純液體的c是常數(shù)，所以通常不用固體 和純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率,例題1：,在2L密閉容器中，在一定條件下進(jìn)行合成氨的 反應(yīng)3H2+N2 2NH3，先加入H2和N2各2mol， 反應(yīng)經(jīng)2分鐘后，測(cè)得N2的物質(zhì)的量濃度為 0.8 mol/L。求此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？,在應(yīng)用化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算時(shí), 一定弄清三個(gè)量:起始濃度(或起始量)、變化濃度 (或變化量)、某時(shí)刻后的濃度(或某時(shí)刻后的量)， 其中：變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。,t=2min 0.4mol/L 0.8mol/L 0.4mol/L,變化量 0.6mol/L 0.2mol/L 0.4mol/L,V(N2)=,V(H2)=,V(NH3)=,3H2+N2 2NH3,發(fā)現(xiàn)：1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng) 速率時(shí)，其數(shù)值可能不同，但是這些數(shù)值都表 示同一個(gè)反應(yīng)速率，且它們的數(shù)值比等于化學(xué) 方程式中得系數(shù)比。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示 必須用下標(biāo)說(shuō)明用哪種物質(zhì)來(lái)做標(biāo)準(zhǔn)。,2、對(duì)于反應(yīng)：aAbB=dDeE滿足關(guān)系：v(A)v(B)v(D)v(E)abde； 為了統(tǒng)一起見(jiàn)，將化學(xué)反應(yīng)速率定義為：,2、對(duì)于反應(yīng)：aAbB=dDeE滿足關(guān)系：v(A)v(B)v(D)v(E)abde； 為了統(tǒng)一起見(jiàn)，將化學(xué)反應(yīng)速率定義為：,生活中，我們是怎樣加快和減慢化學(xué)反應(yīng)速率？,冶煉金屬 炒 菜 加 熱,冷藏、冷凍,二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,在通常情況下，Na與水的反應(yīng)和Mg與水的反應(yīng)哪個(gè)劇烈(反應(yīng)速率快)？為什么？這說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是什么？,一、內(nèi)因： 物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素。,濃 度,溫 度,催化劑,其他因素,（1）.定性規(guī)律：,1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,二、外因,反應(yīng)物的濃度與化學(xué)反應(yīng)的速率之間的定量關(guān)系探究：,完成教材7交流研討,請(qǐng)找出化學(xué)反應(yīng)速率與C(HI)、 C(H2O2)之間的關(guān)系,并嘗試寫(xiě)出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,其中K-反應(yīng)速率常數(shù) 表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率 通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越 . 與濃度無(wú)關(guān)，但受 、 、 等因素的影響 反應(yīng)速率常數(shù)有單位。在不同的速率表達(dá)式中，反應(yīng)速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒(méi)有可比性,V=kc(H2O2)c(HI),快,溫度,催化劑,固體表面性質(zhì),(2).定量關(guān)系：,思考: 能否直接根據(jù)化學(xué)方程式寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系？,對(duì)于很多反應(yīng)，反應(yīng)物濃度與化學(xué)方程式中的系數(shù)并無(wú)確定關(guān)系，因此，不能直接根據(jù)化學(xué)方程式寫(xiě)出反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系，而必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。,作業(yè)：1.導(dǎo)與學(xué)P48 7(上交） 2.導(dǎo)與學(xué)P46-48,結(jié)論：,1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,二、外因,一、內(nèi)因： 物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素。,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,沒(méi)足夠的能量,足夠的能量 合適的取向,類比法：借鑒投籃獲得靈感,沒(méi)合適的取向,碰撞理論,一個(gè)反應(yīng)的經(jīng)歷過(guò)程,普通分子,活化分子,有效碰撞,新物質(zhì),活化能,合適的取向,化學(xué)反應(yīng)速率：取決于有效碰撞幾率,能量,濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,本質(zhì)原因,反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的頻率增加，反應(yīng)速率增大。,濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增大,碰撞機(jī)會(huì)增多,有效碰撞增多,反應(yīng)速率增大,請(qǐng)?jiān)嚫鶕?jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響推出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況,增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快。,2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,壓強(qiáng)增大,體積減小,濃度增大,反應(yīng)速率增大,氣體反應(yīng)物濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,A.恒溫、恒壓時(shí)，充入惰性氣體,保持壓強(qiáng)不變,體積增大,濃度減小,反應(yīng)速率減慢,B.恒溫、恒容時(shí)，充入惰性氣體,體積不變,濃度不變,反應(yīng)速率不變,本質(zhì)原因,升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得活化分子百分?jǐn)?shù)提高，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反應(yīng)速率增大。,3、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,溫度每升高10，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的24倍。,即：,提醒： 溫度對(duì)任何反應(yīng)的反應(yīng)速率皆有影響，無(wú)論是吸熱或放熱反應(yīng)，無(wú)論是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，都是起到加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用。,【例題】對(duì)于反應(yīng)MNP，如果溫度每升高10，速率增加為原來(lái)的3倍。在10時(shí)完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提高到40完成反應(yīng)的10%需要的時(shí)間為（ ） A. 2min B. 3min C. 6min D. 9min,阿侖尼烏斯公式:k=Ae (R=8.3145J.mol-1.k-1) 1.當(dāng)Ea0時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率隨之增大。 2.Ea值越大，改變溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度就越大，這就是升高相同溫度時(shí)不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同的原因。,結(jié)論：催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)的速率。,原因：在其他條件不變時(shí)，使用催化劑，通過(guò)改變反應(yīng)歷程、降低反應(yīng)所需要的能量(活化能)，而使反應(yīng)速率加快。,3.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,過(guò)渡態(tài)理論簡(jiǎn)介,活化能：過(guò)渡態(tài)能量與反應(yīng)物的能量之差稱為反應(yīng)的活化能Ea。,H < 0，放熱反應(yīng),H = E正 - E逆, A B C ,E逆,A+BC,H,E正,AB+C,E,H 0，吸熱反應(yīng),特別提醒： 使用催化劑同等程度的增大（減慢）、正逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間，不能改變平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率。 沒(méi)特別指明一般指正催化劑； 催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對(duì)不發(fā)生的反應(yīng)無(wú)作用，即催化劑具有選擇性。,4.其它因素,接觸面積大小,微型原電池的形成可以加大反應(yīng)速率。,光照強(qiáng)度、不同的溶劑、超聲波射線、激光、電磁波等對(duì)反應(yīng)速率均有影響。,濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快,內(nèi)因（主要因素）： 化學(xué)性質(zhì),溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快,使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,外因：其他條件相同時(shí),濃度： 壓強(qiáng)： 溫度： 催化劑：,壓強(qiáng)越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快,