第二章 第三节 化学反应的速率第1课时(学生版)

第三节 化学反应的速率和限度 第1课时 化学反应的速率

一、化学反应速率

1．概念：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物浓度的增加量(均取正值)表示。

2．计算公式及单位：化学反应速率常用v (B)表示，其计算公式为v (B)＝Δc (B )

Δt 其中，v 表示B 物质的反应速率，Δc 表

示B 物质浓度的变化值，Δt 表示反应的时间变化，化学反应速率的常用单位为mol·L －

1·min －

1或mol·L －

1·s －

1。 3．实例：某反应的反应物A 浓度在5 min 内由6 mol·L

－1

变成了1 mol·L －

1，则v (A)＝ 。

判断正误

将4 mol A 和2 mol B 在2 L 容器中混合，一定条件下发生反应：2A(固)＋B(气)===2C(气)＋D(液)＋3E(气)，若2 s 后测C 的物质的量为2 mol 。现判断下列说法是否正确：

(1)v (A)＝0.5 mol·L －

1·s －

1( ) (2)v (B)＝－0.25 mol·L －

1·s －

1( ) (3)v (C)＝0.5 mol·L －

1·s －

1( ) (4)v (D)＝0.25 mol·L －

1·s －

1( ) (5)v (E)＝0.75 mol·L －

1·s －

1( ) (6)以上物质表示化学反应速率是某一时刻的瞬时速率( ) (7)以上物质表示化学反应速率是一段时间内的平均反应速率( )

深度思考

已知反应：4NH 3(g)＋5O 2(g)===4NO(g)＋6H 2O(g)在5 L 的密闭容器中进行。20 s 后，NO 的物质的量增加了1.6 mol 。 (1)此时用NO 表示该反应的反应速率v (NO)是多少？

(2)20 s 后，NH 3、O 2、H 2O 物质的量变化了多少？用NH 3、O 2、H 2O 表示的化学反应速率v (NH 3)、v (O 2)、v (H 2O)分别是多少？

(3)同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值是否相同？表示的反应快慢是否相同？用不同物质表示的反应速率其数值有什么规律？

归纳总结

对化学反应速率的正确理解

(1)化学反应速率无负值。不论是用单位时间内反应物浓度的减少量还是用单位时间内生成物浓度的增加量来表示，化学反应速率均为正值。 (2)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 (3)固体或纯液体的浓度视为常数，Δc ＝0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。

(4)在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，所以描述反应速率时必须指明具体的物质。 (5)关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。

二、影响化学反应速率的因素

1．内因

是影响化学反应速率的决定因素。 2．外因(其他条件不变)

[实验探究] (1)探究温度对H 2O 2分解反应速率的影响。

实验操作

实验现象

产生气泡由快到慢的顺序： > >

实验结论

升高温度，反应速率 降低温度，反应速率

(2)探究催化剂对H 2O 2分解反应速率的影响。

实验操作

实验现象 产生气泡速率的相对大小： > ， > 实验结论

催化剂 H 2O 2分解反应的速率

(3)浓度、固体的表面积等因素对化学反应速率的影响。 [问题探究]

(1)实验室常用约30%左右的硫酸(浓度约3.7 mol·L －

1)与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少(锌粒还有剩余)，如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又重新增多。原因是什么？ 提示： (2)人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验，原因是什么？ 提示： 。

(3)实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？ 提示： [探究结论]

影响因素 规律

内因 反应物本身的

性质 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢

外因

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

催化剂一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率

固体的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快

其他光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率

判断正误

(1)钾与水反应的反应速率比钠与水反应的反应速率快的原因是钾、钠本身性质决定的，钾的金属活动性强于钠的()

(2)铁粉与一定浓度的盐酸反应时，增加铁粉的用量可以加快反应速率()

(3)夏天的时候，牛奶保存时间短，原因是夏天温度高，加快牛奶腐败速度()

(4)化工生产过程中常常使用催化剂来加快反应速率，提高生产效率()

(5)实验室常用大理石与盐酸反应制取CO2，不用纯碱与盐酸反应制取CO2的原因是大理石是块状的，纯碱是粉末状，纯碱接触面积大，反应速率太快，难于控制和收集()

(6)相同条件下，铁分别与相同浓度的硫酸和盐酸制取氢气，反应速率相同()

深度思考

1．下表是某种金属与稀硫酸反应时测得的实验数据。

实验序号金属质

量/g

金属

状态

c(H2SO4)/

mol·L－1

V(H2SO4)/

mL

溶液温度/℃金属消失

所需时间/s

反应前反应后

①0.10丝0.5502034500

②0.10粉末0.550203550

③0.10丝0.7502036250

④0.10丝0.8502035200

⑤0.10粉末0.850203625

⑥0.10丝 1.0502035125

⑦0.10丝 1.050355050

⑧0.10丝 1.1502034100

⑨0.10丝 1.150304440

(1)反应速率最大的是实验__________(填实验序号，下同)，反应速率最小的是__________。

(2)实验③和实验④是探究________对化学反应速率的影响，实验⑥和实验⑦是探究__________对化学反应速率的影响。

(3)实验②中金属消失的时间比实验①短，原因是_________，实验②反应后温度较高的原因是______________。归纳总结

变量控制

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，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。