高中化学(必修II)(山东科技版)第二章化学键化学反应与能量第二节化学反应的快慢和限度 第一课时化学反应的快慢 龙门中学刘莺一化学反应速率概念 :计算式:单位:单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化。v=△c/△tmol/(L·s)或m ol/(L·min)或mol/(L·h)【例题1】在2L的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生N2+ 3H2=?2NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。N2 +3H2=?2NH3起始浓度(mol/L)0.51 .502s末浓度(mol/L)0.21.20.4v(N2)= (0.5mol/L-0.4mol/L)/2s=0.05mol/(L·s)v(H2)=(1.5mol/L -1.2mol/L)/2s=0.15mol/(L·s)v(NH3)=(0.2mol/L-0mol/L) /2s=0.1mol/(L·s)观察并回答,分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系?问题1 同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,数值是不一样的,所以应注明是由哪种物质表示的。同一反应中,各 物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。如在N2+3H2=?2NH3中,v(N2):v(H2):v(NH 3)=1:3:2思考:我们得到的速率是指什么时候的速率?我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率,且均为正 值。结论1结论2【例题2】反应A+3B==2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA =0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1③Vc=0.4mol·L -1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率快慢顺序是:④﹥②=③﹥① 在同一反应中,反应速率的大小不能单纯地看数值大小,要换算成同一种物质后才能比较数值大小。结论3二、影响化学 反应速率的因素活动探究请你设计并实施方案, 解决下列问题:化学反应的速率和那些因素有关?这些因素对化学反应速率会产生怎样的影响?试剂:表面积大致相同的的铜箔、镁条、铁片,过 氧化氢溶液(3%),盐酸(0.5mol/L),盐酸(3mol/L),三氯化铁溶液,块状碳酸钙,粉末状碳酸钙,二氧化锰粉末 。仪器:试管,药匙,镊子,胶头滴管,酒精灯,试管夹,导管,水槽,量筒。注意:(1)对于化学反应的快慢,可以借助于化学反应现象 变化的快慢来判断。如对于有气体产生的化学反应,可以通过观察气泡的快慢来判断化学反应的快慢。对于有沉淀产 生的化学反应,可通过观察沉淀产生的快慢来判断化学反应的快慢。对于有颜色变化的化学反应,可以通过观察颜色变化的快慢来判 断化学反应的快慢。(2)对照实验:在研究某一项条件对化学反应速率的影响时,其他影响化学反应速率的条件必须完全相同。实验结论 实验现象实验内容分别向三支装有表面积相同的铜箔、镁条、铁片、锌片的试管中加入同体积同浓度盐酸铜箔上不产生气泡,铁片上产生气 泡但较慢,镁片上产生气泡且最快在其他条件相同时,金属的活泼性越强,与酸的反应越快分别向两支装有等质量的碳酸钙块、碳酸钙粉末的试 管中同时滴加同体积同浓度的盐酸盛碳酸钙粉末的试管内产生气泡快,盛碳酸钙块的试管内产生气泡慢在其他条件相同时,固体反应物的表面积 越大,化学反应越快分别向盛有同体积0.5mol/L和3mol/L的盐酸的试管中同时加入表面积相同的铁片加0.5mol/L的盐酸 的试管内产生的气泡慢,加3mol/L的盐酸的试管内产生的气泡快在其他条件相同时,反应物的浓度越大,化学反应越快用Mg条和0.5 mol·L的盐酸分别在常温和加热条件下反应温度高的产生的气泡快,温度低的产生的气泡慢在其他条件相同时,反应物的温度越高,化学 反应越快向两支盛有等体积等浓度的双氧水的一支试管中加入二氧化锰粉末加二氧化锰的双氧水的试管内产生的气泡快,另一支试管内产生的气 泡慢。在其他条件相同时,使用催化剂,化学反应速率越快使用催化剂,反应速率改变催化剂升高温度,反应加快温度增大固体表 面积,反应加快表面积增大浓度,反应加快浓度反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快反应物本身的性质条件改变对化学反应速 率的影响影响化学反应速率的因素概括整和思考:在以上的影响因素中,有没有主次之分?你认为哪个因素起决定性决用?内因外 因结论:主要由物质本身的性质决定温度对速率的影响:通常条件下,温度每升高10℃,化学反应速率将增大到原来的2~4倍。 催化剂能极大的改变反应速率,所以大多数化工生产都要使用催化剂。甚至可以说没有催化剂就没有现代化学工业。但是并不是所有的反应都需要催 化剂,也不是需要催化剂的反应都找到了合适的催化剂。其他因素对化学反应速率的影响光、超声波、放射线、电磁波、溶剂等对反应速率 也有影响。例、把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试管中,发现H2发生的速率变化情况如图,其中t1~t2速率变化的主要原 因是:t2~t3速率变化的主要原因是:解析:本题中影响其反应速率的主要因素是:①浓度②温度。从t1~t2虽然浓度是逐渐降低的,但由于反应放热,温度升高起主要作用,所以速率由慢到快,t2~t3由于c(HCl)下降成为主要因素,速率减小温度升高盐酸浓度下降 |
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