必修2第2章第3节(化学反应速率)

(2)前3 min内反应速率v(A)=0.2 mol·L-1·min-1,此说法正确吗?一个 化学反应的速率可以用任何一种反应物或生成物来表示吗? 提示：不正确。由于Δ c表示的是物质的物质的量浓度的变化,而固态 物质和纯液态物质的浓度在一定温度下是常量 ,即Δ c=0,所以不能用 固态物质和纯液态物质来表示化学反应速率。
提示： 初始(mol) 反应(mol)
N2 0.4 0.06
+
3H2 0.8 0.18
2NH3 0 0.12
v(N2)=0.06 mol÷2 L÷2 min=0.015 mol·L-1·min-1; v(H2)=0.18 mol÷2 L÷2 min=0.045 mol·L-1·min-1; v(NH3)= 0.12 mol÷2 L÷2 min=0.03 mol·L-1·min-1。
2. 下列说法中正确的是（ D） A. 0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的硫酸与 2mol/L的NaOH溶液反应速率相同 B. 大理石块与大理石粉分别同0.1mol/L的盐 酸反应速率相同 C. Mg、Al在相同条件下分别与0.1mol/L的盐 酸反应，其反应速率相同 D. 0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的硝酸与相同 形状和大小的大理石反应，其反应速率相同
【解析】可使反应物充分混合，增加反应物的接触

面积，加快化学反应速率。 (3)实验室进行化学反应时,通常把一些固体物质溶 于水配成溶液再进行反应.原因是什么?
【解析】因为两种溶液混合比两种固体混合更均匀，
反应物接触面积大。

(4)实验室常用约30%左右的硫酸溶液(约3.7mol/L) 与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气 泡变得稀少了(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，气泡又会重新增多 起来。原因是什么?
5.压强对反应速率的影响。 (1)对于气体反应N2+3H2 速率如何变化? 提示：增大体系压强即缩小容器容积,反应物的浓度增大,反应速率增 大。 2NH3,增大体系压强(缩小容器容积),反应
(2)对于反应物都是固体或液体的反应,增大反应体系的压强,反应速 率一定增大吗? 提示：压强对反应速率影响的根本原因是通过改变浓度而影响反应速 率的,如果参加反应的物质都是固体或液体时 ,由于改变压强对它们的 体积改变很小,因而它们的浓度变化也很小,可以认为压强对它们的反 应速率无影响。
【提示】在物理学中，速度是矢量（向量），即 有大小且有方向的物理量；而速率是标量，只有 大小没有方向。
【阅读】教材P43下部分至P44页第一段
一、化学反应速率
单位时间内反应物浓度的减 1、定义： 少量或生成物浓度的增加量 2、表达式: V=
3、单位： mol/(L • s)或mol/(L • min)
【练习2】已知工业合成氨反应的浓度数据如下： 3H2 起始浓度／mol· L-1 2s末浓度／mol· L-1 3 1.8 ＋ N2 1 0.6
高温高压 催化剂
2NH3 0 0.8
请计算该反应的各物质的化学反应速率，并计算各物质的反应速 率之比。尝试发现有什么规律？为什么？
V(H2)=(3-1.8)mol/L ÷2s=0.6 mol/(L· s) V(N2)=(1-0.6)mol/L÷2s=0.2 mol/(L· s) V(NH3)=(0.8-0)mol/L÷2s=0.4 mol/(L· s) V(H2): V(N2): V(NH3)= 3:1:2
3.请以N2+3H2
2NH3为例,探究同一反应中,用不同物质的浓度变
化来表示的反应速率数值是否相同,其大小有什么关系。 (1)在2 L容积不变的容器中,发生N2+3H2 2NH3的反应。现通入
0.8 mol H2和0.4 mol N2,2 min后生成了0.12 mol NH3,求v(N2)、 v(H2)、v(NH3)。
【思考与交流】在已有知识里面，有没 有表示“快慢”的物理量？
物理学中， 物体运动的快慢可以 用速度来表示（v=s/t)；那么在化 学学科中，物质发生化学变化的快 慢该怎么表示呢？
【结论】在化学中，需要引入一个能定量表示化学 反应进行快慢的量（就像物理学中的“速度”这一 物理量），该如何选择呢？

【思考与交流】为什么我们不采用“化学反 应速度”这一概念，而是用“化学反应速 率”？
因此,在表示化学反应速率时,不能用固体或纯液体的浓度变化来表示。
(3)同一反应在同一时间段内的反应速率可以用不同物质来表示,数值 可能不同,但各物质表示的速率之比等于该反应的化学方程式中各物 质的化学计量数之比。例如：对反应mA(g)+nB(g) pX(g)+qY(g),
(2)实验室常用30%左右的硫酸(约3.7 mol·L-1)与锌粒反应制取H2,当 反应一段时间后,气泡变得稀少了(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,气泡又会重新增多起来,原因是什么?
提示：Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑,离子方程式为Zn+2H+====Zn2++ H2↑。 c(H+)的大小影响着该反应的反应速率。气泡变稀少了 ,是因为c(H+) 减小了,反应速率减慢。如果添加一些适当浓度的硫酸溶液 ,由于溶液 中c(H+)又迅速增大,因而反应速率加快,产生气泡的速率又加快了。
【归纳总结】
（1）化学反应速率是平均速率，且均取正值。 （2）同一反应选用不同物质表示速率，数值可 能不同;但表示的意义相同。 （3）同一化学反应用各物质表示的化学反应速 率之比等于该反应方程式的计量数之比。
二、影响化学反应速率的因素
1、内因：参与反应的物质本身的 性质(决定作用) 2、外因：外界因素
已知某反应的各物质浓度数据如下： a A (g) + b B(g) cC(g) 起始浓度（mol/L） 3.0 1.0 0 2s末浓度（mol/L ） 1.8 0.4 0.8 据此可推算出上述方程式中各物质的化学计 量数之比是
3.
B
A. 9：3：4 C. 2：1：3
B. 6：3：4 D. 3：2：1
(3)已知N2+3H2
2NH3在4种不同条件下的反应速率分别为
①v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1 ②v(H2)=0.5 mol·L-1·min-1 ③v(NH3)=0.4 mol·L-1·min-1 ④v(N2)=0.02 mol·L-1·s-1 则4种不同条件下化学反应速率的大小顺序如何?
(2)根据(1)中所得数据,计算v(N2)、v(H2)、v(NH3)的比值。并说明 速率之比与化学计量数的比例有何关系? 提示：v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=0.015 mol·L-1·min-1∶ 0.045 mol·L-1·min-1∶0.03 mol·L-1·min-1=1∶3∶2。同一反应 中,用不同物质的浓度变化来表示的反应速率数值不相同 ,其速率之比 等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比。
提示：向恒压容器中通入氦气,总压强不变,但容器的容积增大,故反 应物的浓度减小,反应速率减小。
【归纳总结】 应用化学反应速率的注意事项 (1)化学反应速率通常所指的是一段时间内某化学反应的平均速率,而 非某一时刻的即时速率。 (2)表示某一化学反应的反应速率,可以用不同反应物或生成物来表示。 但当反应物或生成物为固体或纯液体时,由于它们的浓度可视为常数。
通过［实验探究］
实验探究要经历以下三个阶段： 提出假设——实验验证——得出结论
实验(2-6)：探究催化剂对H2O2的分解速率 的影响： 1、提出假设：催化剂可使化学反应速率 加快
2、实验探究：
催化剂情况
现象（反应快慢）
无催化剂
FeCl3
MnO2
慢
较快
很快
3、得出结论：
在其它条件不变时，催化剂通常可以加快化 学反应速率；不同催化剂对同一个反应的催 化能力不同。
△c △t
mol·(L·s)-1或mol·(L·min)-1
【练习1】 某反应的反应物B浓度在5min内由 6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变 化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率是 多少？
解：V (B)＝△C/△t
=（6mol/L-2mol/L）÷5min
=0.8mol/(L• min)
提示：同一反应的反应速率,可以用不同的反应物或生成物表示 ,不同 物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学 计量数之比。所以,可以将以上4种反应速率转化为用同一种物质表示 , 并且单位相同,数值大的化学反应速率最大,其大小顺序为④>①=③> ②。
4.以锌与稀硫酸反应制取氢气为例,讨论固体的表面积、溶液的浓度 对化学反应速率的影响。 (1)在实验室中,为加快生成氢气的速率,通常用锌粉代替锌粒,其原理 是什么? 提示：反应物的接触面积越大,反应速率越快,锌粉的表面积远大于锌 粒,用锌粉代替锌粒时,增大了锌与硫酸的接触面积,使生成氢气的速 率加快。
(3)若反应A(s)+3B(g)
2C(g)+3D(g)为放热反应,则升高温度可
降低反应的速率;若反应为吸热反应,升高温度可增大反应的速率。 该观点是否正确? 提示：不正确。温度对反应速率的影响与反应放热或吸热无关。无论 是吸热反应还是放热反应,温度升高,反应速率均增大,温度降低,反应 速率均减小。
压强、紫外线、光等
【小结】
定义 化 学 反 应 速 率
表示方法： V = 单位
△c
△t
内因：反应物本身性质 影响因素
外因：浓度、温度、 催化剂、压强等
【巩固练习】
1.把石灰石浸入盐酸中,下列措施能使反 应速率增大的是( BC ) A.加大盐酸用量 B.增大盐酸的浓度 C.粉碎石灰石 D.增大体系的压强
【拓展】
下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中,生 成H2的速率变化情况,解释图像的成因.(纵坐标为H2 的生成速率.
v(H2)
0～t段,因为反应放热,所以V (H2)加快（温度效应为主）;
t段以后,随着溶液中c (H+)变 小,使V (H2)变慢（浓度效应 为主）。
0
t
T
时间
课后作业 1.课本P50 1, 2, 3(作业本上) 2.完成《课时讲练通》相关内容
必修2
第二章 化学反应与能量
第三节
化学反应速率
第1课时
爆炸
化学反应有快慢之分
哪 些 反 应 快 ， 哪 些 反 应 慢 ？
ຫໍສະໝຸດ Baidu
牛奶变质
溶洞的形成
铁桥生锈
在实验室里中如何观察反应进行的快 慢?
(1)冒气泡快慢; (2)固体量的减少; (3)溶液的浑浊程度; (4)温度的变化
思考
一、化学反应的速率
(3)在容积恒定的容器中发生反应N2+3H2 氦气,总压强增大,反应速率一定增大吗?
2NH3,若向容器中通入
提示：若向容器中通入氦气,总压强增大,因为容器的容积不变,故反 应物的浓度不改变,反应速率不变。
(4)在压强恒定的容器中发生反应N2+3H2 气,反应速率如何变化?
2NH3,若向容器中通入氦
【合作探究·核心归纳】 1.已知：2H2+O2 吗? 提示：不是可逆反应。可逆反应是在相同条件下同时发生 ,上述两反 应发生所需的条件不同,也不是同时发生的。 2H2O 2H2O 2H2↑+O2↑以上反应是可逆反应
2.若某可逆反应为A(s)+3B(g)
2C(g)+3D(g),回答下列问题。
(1)在第3 min时反应速率v(B)=0.2 mol·L-1·min-1,此说法正确吗? 提示：不正确。通常所说的化学反应速率是指一定时间段内的平均反 应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
实验(2-5)：探究H2O2在不同温度条件 下的分解情况
热水 现象（反
应快慢） FeCl3溶液
常温
冷水
快
较快
较慢
H2O2溶液
结论:在其它条件不变 时,温度升高可以加快 化学反应速率。

【思考与交流】教材P45
(1)人们为什么使用电冰箱储藏食物?
【解析】降低食物温度，减慢发生缓慢氧化引起食 物变质的速率。 (2)实验室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?
【解析】因为随反应的进行，H+的浓度不断降 低,所以反应减慢，但添加一些适当浓度的硫 酸后，溶液中的H+的浓度突然增大，所以反 应速率又增大。
【思考与交流】根据生活经验及教材内容，讨论哪 些因素可以影响化学反应速率?如何影响的？
催化剂 温度 反应物浓度(溶液) 固体反应物的表面积
反应物状态