高中化学反应原理：化学反应的速率 课件 鲁科版必修3

1.1.定义：定义：2.2.表示方法：表示方法：3.3.数学表达式：数学表达式：cv = t4. 4. 单位：单位：通常用单位时间内反应物浓度的通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。减少或生成物浓度的增加来表示。mol/(L s) 或或 mol (L min) -1或或 molL-1 h-1衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 1.1.反应速率是指某一时间间隔内的平均反应速率，反应速率是指某一时间间隔内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率；而不是某一时刻的瞬时速率； 2.2.同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示，同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示，可能有不同的速率值，但这些速率的数值之比等于可能有不同的速率值，但这些速率的数值之比等于化学方程式的计量系数之比化学方程式的计量系数之比应注意的几个重要的问题：应注意的几个重要的问题：对于反应：对于反应：mA + nB = pC + qDmA + nB = pC + qD比例关系：比例关系： V V(A) (A) ：V V(B) (B) ：V V(C) (C) ：V V(D) = m (D) = m ：n n ：p p ：q q等式关系：等式关系：1 1mm1 1n n1 1p p1 1q qV(A)V(A)V(B)V(B)V(C)V(C)V(D)V(D)= = = = 4.4.温度每升高温度每升高1010 ，反应速率增至原来的，反应速率增至原来的2-42-4倍。倍。 3.3.比较同一反应在不同条件下的反应速率时，应：比较同一反应在不同条件下的反应速率时，应： 统一基准物质；统一基准物质； 统一单位。统一单位。 决定因素：决定因素：参加化学反应的物质的性质（即反应物参加化学反应的物质的性质（即反应物的本性）的本性） 影响因素：影响因素：当其他条件不变时当其他条件不变时 1.1.浓度的影响：浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。 2.2.压强的影响：压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应仅适用于有气体参加的反应）增加）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率强，可以减慢化学反应速率 3.3.温度的影响：温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。 4.4.催化剂的影响：催化剂的影响：使用正催化剂可以加快化学反应速使用正催化剂可以加快化学反应速率；使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。率；使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。 5.5.其他因素的影响：其他因素的影响：如：光、固体颗粒大小、溶剂等如：光、固体颗粒大小、溶剂等特别提醒特别提醒1.若增加一种物质的若增加一种物质的（无论是反应（无论是反应物或是生成物），反应速率总是加快，物或是生成物），反应速率总是加快，反之则减慢。反之则减慢。2.固体（或纯液体）的浓度视为固体（或纯液体）的浓度视为常数常数，增加或减少固体（或纯液体）的量，化增加或减少固体（或纯液体）的量，化学反应速率和化学平衡均不改变；故不学反应速率和化学平衡均不改变；故不能用它表示反应速率。能用它表示反应速率。但但 固体的颗粒越小，反应速率越快。固体的颗粒越小，反应速率越快。 在298K时，实验测得溶液中的反应H202+2HI=2H20+I2在不同浓度时的化学反应速率见表231。不同浓度时的化学反应速率 实验编号 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请你找出化学反应速率与H202浓度及HI浓度之间的关系，并尝试写出相应的数学表达式。 2请针对“化学反应速率与反应物浓度的关系”谈谈你的看法。交流研讨 结论 1.v=kc(H202)c(HI)式中比例系数k称为反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率。通常，反应速率常数越大，反应进行得越快。反应速率常数与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 2.必须指明的是，总反应的化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 （1）升高温度，无论是放热反应或是吸热反应）升高温度，无论是放热反应或是吸热反应（正、逆反应），速率都加快，但温度对吸热方（正、逆反应），速率都加快，但温度对吸热方向影响的幅度大向影响的幅度大（即升温加快的幅度大，降温下降的幅度大）（即升温加快的幅度大，降温下降的幅度大）； （2）温度每升高）温度每升高10，反应速率就提高到原来，反应速率就提高到原来的的24倍。升温后，倍。升温后，V现现=ntV原原（其中（其中t t为现温为现温度与原温度的差与度与原温度的差与10之比值，之比值，n为速率提高的倍为速率提高的倍数）。数）。温度会影响反应速率常数，从而影响化学反应速率。因此，可以通过研究温度对反应速率常数的影响来了解温度对化学反应速率的影响 交流研讨 序号化学反应 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结论1.反应速率常数与温度关系 2.由经验公式可知，Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大，这就是升高相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数不同的原因。1.催化剂在化学反应前后催化剂在化学反应前后不变，不变，不变，不变，可能发生改变。可能发生改变。2.催化剂能同等程度的催化剂能同等程度的正、逆反应的正、逆反应的反应速率，因而对化学平衡无影响，不能反应速率，因而对化学平衡无影响，不能反应物的转化率和生成物的总产量。反应物的转化率和生成物的总产量。3.催化剂参加化学反应，改变了反应进行催化剂参加化学反应，改变了反应进行的途径，因而大大降低了反应的活化能，的途径，因而大大降低了反应的活化能，大大增大了活化分子百分数。大大增大了活化分子百分数。碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应的活化能V4 4、催化剂、催化剂 n活活改变反应的途径改变反应的途径活活%n总总不变不变钻隧道钻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应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化无催化剂剂活化分子能活化分子能量量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂友情提醒：友情提醒： 使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指没特别指明一般指正正催化剂催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性催化剂一定的具有选择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应物平均能量反应物平均能量能量能量活化分子活化分子能量能量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量 解释：解释：“对可逆反应而言，催化剂对可逆反应而言，催化剂既能既能催化正反应催化正反应又能又能催化逆反应催化逆反应”试利用如图原理加以解释？试利用如图原理加以解释？