鲁科版高中化学必修二第二章第二节化学反应快慢(共39张PPT)

N2+H232NH3高温、高压催化剂2SO2+O22SO3催化剂△生产中必须考虑两个问题：（1）反应进行的快慢（2）反应进行的完全程度在化学化工中，怎样使反应物既快又多地尽可能转变成人类需要的生成物，对人类合理利用自然资源，为生产、生活和科学实验服务，具有十分重要的意义。这就要求我们探求化学反应进行的快慢和化学反应进行的程度以及各种因素对它们影响的规律，揭示化学反应速率和化学平衡之谜。P34——化学反应速率——化学平衡神经内科护士长典型的事迹材料个人简介**女主管护师本科学历多年的临床工作,具备了丰富的专业理论知识和娴熟的护理操作技能,对于急危重患者的抢救、监护具有敏锐的观察力和专业的判断、处理能力。将所学的专业理论知识熟练运用到临床去。不仅使病人在住院期间得到很好的护理,而且还使患者家属掌握一定的健康知识。先后发表论文《**的康复护理》,《30例重症**病人的护理体会》等。多次被评为优秀护士,优秀带教老师,先进工作者等光荣称号用勤勉敬业,热情和爱心打造闪亮的青春**1992年专毕业后分配到**县人民医院工作。先后在急诊科、内科、外科等多个科室从事一线护理工作。她十九年如一日兢兢业业,任劳任怨,踏踏实实地工作在平凡在护理工作岗位上,对病人态度和蔼热情,视病人如亲人,想病人所想,急病人所急,竭尽全力地为病人解决各种疑难问题,始终坚持用爱心、细心、责任心以及娴熟的护理技术,为病人提供优质的护理服务。99年在普外科(外三科)做责任护士时有一位老年男性病人,患膀胱结石症,做完手术后,子女们都返回了工作岗位,只有老伴一人陪他,老伴的腿脚也不方便,对老人的生活照顾很吃力,**看到后就在生活上给于第六章揭示化学反应速率和平衡之谜6.1化学反应为什么有快有慢--化学反应速率不同的化学反应完成所需的时间千差万别：炸药的爆炸瞬间完成水溶液中的简单离子反应分秒内完成钢铁制品生锈几小时或几天自然界岩石的风化数以百年石油的形成亿万年举例时间一、化学反应有快有慢【演示实验】1.钠与水的反应：2.镁与水的反应：与冷水剧烈反应，酚酞溶液迅速变红。与冷水不易反应；与热水反应产生气体，酚酞溶液变红。2Na＋2H2O→2NaOH+H2↑Mg＋2H2O→Mg(OH)2+H2↑△结论：钠与水的反应比镁与水的反应快原因：钠比镁活泼问题：我们可以借助哪些现象来比较化学反应进行的快慢？衡量化学反应快慢的标准——化学反应速率化学反应的快慢主要由反应物本身的性质决定。观察同一时间内反应物消失或生成物出现的快慢（如：出现沉淀、产生气体、变色的快慢）。化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。二、化学反应速率vDtDc=2、表达式：浓度单位：摩尔/升v为平均速率，非瞬时速率。3、单位摩尔/升·小时mol/(L·h)摩尔/升·分mol/(L·min)1、表示方法：摩尔/升·秒mol/(L·S)，已知SO2的起始浓度为3mol/L，两分钟后，SO2的浓度变为2.8mol/L，则用SO2浓度的变化来表示的反应速度是________________例如反应：0.1mol/(L·min)注意固体或纯液体的浓度可视为不变的常数，因此一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。2SO2+O22SO3催化剂△vDtDc=23-2.8==0.1[mol/(L·min)]3H2＋N22NH34、研究和控制化学反应速率的意义实际生产和应用中，人们不仅需要了解一个反应是否能够发生，而且需要了解反应所需的时间。例1：合成氨反应的转化率随温度降低而显著提高，但是常温下反应极慢，因此实际反应温度约为500℃。例2：汽车尾气的无害化研究：CO和NO是汽车尾气中的主要污染物。该反应在常温下转化率极大。但是因其反应速率极慢，因此在人们找到合适的用于加速反应的催化剂前，污染物无法自然消除。2CO＋2NO→2CO2+N2金属的防腐、食品的保鲜等各物质的反应速率存在如下关系：2:3:1::22=NH3HNvvv想一想：从这个结果我们得到什么结论？①同一反应可用不同物质来表示反应速率，其数值可能不相同，但涵义是相同的。②化学反应中，各物质的反应速率之比=化学方程式中各物质前面的化学计量数之比。结论P37【思考与练习】对于反应mA+nB→pC+qD各物质的反应速率存在如下关系：一密闭容器中盛有N2、H2，其中C（N2）=2mol/L，C（H2）=5mol/L，反应进行2min后，测得N2浓度为1.8mol/L，求：这2min内反应速率（分别用N2、H2、NH3的浓度表示）。v(N2)=0.1mol/(L·min)v(H2)=0.3mol/(L·min)v(NH3)=0.2mol/(L·min)【例1】vA:vB:vC:vD=m:n:p:q反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率(x)可表示为A.(NH3)=0.010mol/(L·s)B.(O2)=0.001mol/(L·s)C.(NO)=0.001mol/(L·s)D.(H2O)=0.045mol/(L·s)求化学反应速率一般有两条途径根据化学反应速率的定义求:根据不同物质表示的反应速率之比=它们在化学方程式中的化学计量数之比C例2vDtDc=反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)，在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是（）A.(D)=0.4mol/(L·s)B.(C)=0.5mol/(L·s)C.(B)=0.6mol/(L·s)D.(D)=0.15mol/(L·s)B解题的关键是把不同物质表示的反应速率换算为同一种物质表示的反应速率，然后进行比较。例3A、B、C均是气态物质，在mA+nBpC反应中，反应开始10s后，A减少1mol，B减少1.25mol，C增加0.5mol，则m:n:p为（）例4A.1:3:2B.3:1:2C.4:5:2D.无法确定C逆向思维反应速率之比=各物质的浓度变化之比=各物质的量变化之比=系数之比NO2NOO2下面是反应2NO2(g)2NO（g）+O2（g）在一定时间内反应物浓度的变化实验数据（300℃）0.00000.00200.00400.00600.00800.01000.01200100200300400500t(s)c(mol/L)NO2NOO22NO2(g)2NO（g）+O2（g）飞秒化学1飞秒即千万亿分之一秒。飞秒化学的发展已有近20年的历史，1999年，艾哈迈德·泽韦尔因他在这一领域的开创性研究而获得诺贝尔化学奖。泽韦尔的研究成果可以让人们通过“慢动作”观察处于化学反应过程中的原子与分子的转变状态，从根本上改变了我们对化学反应过程的认识。可以预见，运用飞秒化学，化学反应将会更为可控，新的分子将会更容易制造。1飞秒=1×10-15s1皮秒=1×10-12s1纳秒=1×10-9s练习一1、五氧化二氮气体在一定温度和压强下发生分解反应：2N2O5→4NO2＋O2，现向容积为2升的密闭容器中注入432克N2O5，经1.5分钟后，N2O5剩余3.4mol。计算这一反应的v(NO2)、v(O2)。2、在一定条件下发生的某化学反应，经过4分钟，生成Y的浓度从零增加到0.24mol/L，而反应物X的浓度从0.3mol/L变为0.22mol/L，那么该反应可能是（）A.3X→Y＋ZB.X＋Z→2YC.X＋2Z→3YD.X→Y＋3ZCv(NO2)=0.4mol/(L·min)v(O2)=0.1mol/(L·min)3.合成氨的反应N2＋3H22NH3，其反应速率可分别用v(H2)、v(N2)、v(NH3)[mol/(L.s)]表示，则正确的关系式是（）A.v(N2)=3v(H2)B.v(H2)=v(N2)=v(NH3)C.v(NH3)=3/2v(H2)D.v(H2)=3v(N2)4.对于反应A＋2B→3C＋4D，用不同物质表示不同时间的化学反应速率，最大的是（）A.vA=2mol/L.sB.vB=3mol/L.sC.vC=4mol/L.sD.vD=6mol/L.sDA通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。v=DtDc化学反应速率单位为mol/(L·S)或mol/(L·min)或mol/(L·h)同一反应可用不同物质来表示化学反应速率，其数值可能不相同，但涵义是相同的。在化学反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质前面的化学计量数之比。思考：影响化学反应速率的因素有哪些？=DtDnV三、影响化学反应速率的因素内因(本质因素)：外因(外界条件)：例如：F2和H2在常温常压下发生爆炸反应；而O2和H2在相同条件下历经数百万年才有可观察的水生成。物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素。反应物的结构和性质反应物颗粒大小、浓度、温度、压强、催化剂等。怎样才能知道这些因素能够影响化学反应速率的大小？问题1：问题2：问题3：我们可以借助哪些现象来比较化学反应进行的快慢？观察出现沉淀、产生气体、变色的快慢等如果影响因素不止一个，在实验中应如何处理多个影响因素？在研究某一因素对化学反应速率影响时，其他影响因素必须完全相同。2.浓度【实验2】同体积不同浓度的硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液与同浓度同体积的稀盐酸反应。P39Na2S2O3＋2HCl→S↓＋SO2↑＋2NaCl＋H2O【结论】其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。【实验1】块状和粉状大理石分别与稀盐酸反应P391.反应物颗粒大小【现象】粉状大理石与盐酸反应比块状大理石要剧烈。【结论】其它条件不变时，减小固体颗粒，增大固体反应物表面积，可以增大反应速率。注意（1）此规律只适用于气体反应或溶液中的反应；即改变固体的量，不能改变反应速度。（2）对于可逆反应，反应物或生成物的浓度改变，其V正，V逆的变化也符合上述规律。讨论：A.10ml0.1mol/LNa2S2O3溶液与10ml0.1mol/LH2SO4混合；B.20ml0.1mol/LNa2S2O3溶液与20ml0.1mol/L的H2SO4混合：C.20ml0.05mol/LNa2S2O3溶与20ml0.05mol/L的H2SO4混合。比较下列反应的快慢：A、B两组浓度相等、大，故反应速率相等、快；C组浓度小、反应慢。3.压强温度一定，一定量气体的体积与其所受的压强成反比。P=11mol1LP=20.5LC=1mol/LC=2mo/L【结论】气体压强增大，导致浓度增大，因此反应速率也增大。【图1】【思考与讨论】对有气态物质参加的反应，压强对反应速率有什么影响？参考P42图6.18并联系浓度对反应速率的影响来考虑。P=1P=21molH21molN21L（a）1molH21molN22molHe1L（b）【图2】与图(a)相比，图(b)中压强及、有何变化？2Nv2Hv想一想：【结论】其它条件不变时，增大气体的压强，只有增大了气体反应物的浓度，才能增大反应速率。改变压强仅能改变气体物质的反应速率！压强与液体或固体的反应速率无关。注意！4.温度析出沉淀的速度热水中：快冷水中：慢【结论】其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小(任何反应）。【实验3】0.1mol/LNa2S2O3与0.1mol/LHCl分别在冷水和热水中混合。实验测得，温度每升高10℃，反应速率可以增大到原来的2～4倍。若是可逆反应，T，V正，V逆，但温度对吸热反应的影响大。【现象】5.催化剂【结论】催化剂能大大加快化学反应速率。催化剂正催化剂——加大反应速率负催化剂——减小反应速率【实验4】H2O2洗涤剂2H2O22H2O＋O2↑催化剂——可以改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不改变的物质。MnO2很快产生大量气泡MnO2在可逆反应中，催化剂对正、逆反应的作用相同，即V正，V逆加快的程度相同。【注意】⊿a⊿b请根据下图，从能量的角度解释催化剂对化学反应速率的影响：【讨论】催化剂通过降低反应所需要的能量