第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率高二化學(xué)教研組一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否具有利用價(jià)值不僅決定于它是否有可能發(fā)生以及反應(yīng)進(jìn)行的程度,還決定于

。要想有效地控制化學(xué)反應(yīng)，必須要了解化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的，并能定量分析濃度、溫度、催化劑等反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度引入意義化學(xué)反應(yīng)速率的快慢有些化學(xué)反應(yīng)的速率很快炸藥的爆炸、水溶液中的酸堿反應(yīng)、感光反應(yīng)等瞬間即可完成。反應(yīng)器中乙烯的聚合過程需要數(shù)小時(shí)，室溫下塑料或橡膠的老化速率按年計(jì)，而地殼內(nèi)煤或石油的形成要經(jīng)過幾十萬年的時(shí)間。有些化學(xué)反應(yīng)的速率較慢問題1：舉例說明如何定性的衡量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的快慢呢？

如何表示化學(xué)反應(yīng)的快慢①冒氣泡快慢；②顏色的變化；③固體量的減少；④渾濁程度；⑤溫度的變化等。問題2：物理學(xué)上可以用速度衡量物體運(yùn)動的快慢，有沒有能夠定量表示化學(xué)反應(yīng)快慢的方法呢？請以鎂與鹽酸的反應(yīng)為例說明如何定量的表示該反應(yīng)的快慢。

如何表示化學(xué)反應(yīng)的快慢分別取濃度為2.0、1.5、1.0（mol·L-1)的鹽酸各50ml與0.3g鎂條反應(yīng)，記錄比較鎂條完全溶解所需反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)開始反應(yīng)結(jié)束思考二若用單位時(shí)間內(nèi)鹽酸濃度的減小或氯化鎂濃度的增大來表示該化學(xué)反應(yīng)的速率，需要哪些數(shù)據(jù)呢？二者在數(shù)值上相等嗎？為什么？思考一實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)速率可用哪些方法表示？單位時(shí)間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化需要準(zhǔn)確量取鹽酸的體積，并利用關(guān)系式計(jì)算出反應(yīng)中消耗的氯化氫或生成的氯化鎂的物質(zhì)的量一、化學(xué)反應(yīng)速率定義：對于反應(yīng)體系體積不變的反應(yīng)，我們可以用單位時(shí)間內(nèi)某反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的減少量或某生成物物質(zhì)的量濃度的增加量來表示化學(xué)反應(yīng)速率，符號為v例如aA+bB=cC+dDV(A)=△C(A)減/△tv(B)=△C(B)減/△tV(C)=△C(C)增/△tv(D)=△C(D)增/△t其中△C為各物質(zhì)物質(zhì)的量濃度變化量，單位為mol·L-1△t為反應(yīng)時(shí)間的變化量,單位為s或min或h所以v的單位是mol·L-1·min－1或mol·L-1·s－1

或mol·L-1·h-1也可以寫成mol/(L·min)或mol/(L·s)或mol/(L·h)化學(xué)反應(yīng)速率注意事項(xiàng)：1.化學(xué)反應(yīng)速率是指平均反應(yīng)速率而非瞬時(shí)速率2.表示化學(xué)反應(yīng)速率必須指明具體的物質(zhì)，同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率，數(shù)值不一定相同，但意義相同。3.對于化學(xué)反應(yīng):如aA+bB=cC+dD,v(A):v(B):v(C):v(D)=△C(A):△C(B):△C(C):△C(D)=△n(A):△n(B):△n(C):△n(D)=a:b:c:d4.化學(xué)反應(yīng)速率不能用純液體或固體的物質(zhì)的量濃度的變化來表例題可逆反應(yīng)A+3B=2C+2D,在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)速率最快的是（）A.υ(A)=0.5mol/(L·s)B.υ(B)=0.6mol/(L·s)C.υC)=0.4mol/(L·s)D.υ(D)=0.45mol/(L·s)A在2A＋B==3C＋4D反應(yīng)中，下面表示的反應(yīng)速率最快的是（）

A.VA＝3.0mol·L－1·min－1

B.VB＝0.28mol·L－1·S－1

C.VC＝4.8mol·L－1·min－1

D.VD＝1.0mol·L－1·S－1

練習(xí)B2.可逆反應(yīng)mA(g)+n

B(g)xC(g)，已知VA=amol/L.min，VB=bmol/L.min，VC=cmol/L.min，則x的值為

A.bc/nB.ac/m

C.nc/bD.mc/a

CD3.已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反應(yīng)速率分別用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O)[mol/（L·s）]表示，下列關(guān)系式正確的是A．4υ(NH3)=5υ(O2)Ｂ．5υ(O2)=6υ(H2O)

Ｃ.2υ(NH3)=3υ(H2O)

Ｄ.4υ(O2)=5υ(NO)D

二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：

1.內(nèi)因：物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素

2.外因：(反應(yīng)物的濃度、溫度、體系的壓強(qiáng)、催化劑、溶劑、光、顆粒大小等)

(1)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

(2)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

(3)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

反應(yīng)物的濃度與化學(xué)反應(yīng)的速率之間的定量關(guān)系探究：二、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:小組完成教材Ｐ５7《交流·研討》實(shí)驗(yàn)編號12345C(HI)/mol·L-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/mol·L-10.1000.1000.1000.2000.300v/mol·L-1·s-10.00760.01530.02270.01510.0228請找出化學(xué)反應(yīng)速率與C(HI)、C(H2O2)之間的關(guān)系,并嘗試寫出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式反應(yīng)速率常數(shù)k1.表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率2.通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越3.與濃度無關(guān)，但受、、等因素的影響4.反應(yīng)速率常數(shù)有單位。在不同的速率表達(dá)式中，反應(yīng)速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒有可比性V=kc(H2O2)c(HI)快溫度催化劑固體表面性質(zhì)結(jié)合教材P58表2-3-2，理解如下兩點(diǎn)：1.一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式是實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果，不能隨意根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式直接寫出，對于很多反應(yīng)，這種關(guān)系式中濃度方次與化學(xué)方程式中的系數(shù)并無確定關(guān)系。2.壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是通過改變反應(yīng)物質(zhì)濃度實(shí)現(xiàn)的，因此壓強(qiáng)的改變會對氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響（增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，反之，減?。?，而對于只涉及液體和固體的反應(yīng)幾乎沒有影響（三）壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響其他條件不變氣體的壓強(qiáng)增大氣體濃度增大反應(yīng)速率加快氣體體積減小【結(jié)論】其他條件不變，壓強(qiáng)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快

3）注意“真”變和“假”變。若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。如：2SO2+O22SO3A.恒壓時(shí)充入He：由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變，體積V變大，∴濃度降低相當(dāng)于“減壓”，反應(yīng)速率降低；B.恒容時(shí)充入He：由于反應(yīng)物生成物濃度不變，體系壓強(qiáng)不變相當(dāng)于“假”變。注意事項(xiàng)：1）壓強(qiáng)對固體和液體（溶液）間的反應(yīng)無影響2）對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都減小。三、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）通常情況下，對于在溶液中發(fā)生的反應(yīng)，溫度每升高10K，化學(xué)反應(yīng)速率將增大到原來的2～4倍

對于反應(yīng)M＋N→P，如果溫度每升高10℃，速率增加為原來的3倍。在10℃時(shí)完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提高到40℃完成反應(yīng)的10%需要的時(shí)間為（）

A.2min B.3min

C.6min D.9min

A練習(xí)注意事項(xiàng)（1）溫度對反應(yīng)速率影響的經(jīng)驗(yàn)公式的應(yīng)用例1：在10℃時(shí)某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol·l-1·S-1，若溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增加到原來的2倍，為了把該反應(yīng)速率提高到1.6mol·l-1·S-1則該反應(yīng)需在什么溫度下進(jìn)行()A30℃B40℃C50℃D60℃分析：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：

U

2=1.6mol·l-1·S-1

U

=0.1mol·l-1·S-1

t1=10℃代入算出t2=50℃U為速率，t為溫度例2：當(dāng)A、B兩種氣體物質(zhì)的濃度比相同時(shí)，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A+2B=3C，10℃時(shí)測得反應(yīng)速率U

B=0.2mol·l-1·S-1，50℃時(shí)測得反應(yīng)速率U

A=25.6mol·l-1·S-1若溫度每升高10℃，該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大到原來的n倍，則n約為（）A3B3.5C4

D4.5分析：解此題的關(guān)鍵是把不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后代經(jīng)驗(yàn)公式。n=4小組交流研討教材P58表2-3-3,聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式,分析表中提供的數(shù)據(jù)思考:范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則是否普遍適用?溫度對化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響?范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則與表中提供的數(shù)據(jù)相矛盾,這說明此規(guī)則適用范圍有限,只能對一些反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率做粗略估計(jì)溫度越高,反應(yīng)速率常數(shù)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快升高相同溫度,對不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度一樣嗎?

溫度對不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度不一樣,溫度對反應(yīng)速率常數(shù)的影響與活化能有關(guān)【小結(jié)】溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：

【問題探究】閱讀課本P59——60內(nèi)容，完成下列問題：（基元反應(yīng)過渡態(tài)理論）1、什么是基元反應(yīng)？什么是過渡態(tài)？2、什么是活化能？3、解釋升高溫度可以增大反應(yīng)速率的原因。溫度升高，速率常數(shù)變大，反應(yīng)速率加快，但加快的程度不同?；瘜W(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程，也是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子中化學(xué)鍵的形成的過程。舊鍵的斷裂、新鍵的形成都是通過反應(yīng)物分子(或離子)的相互碰撞來實(shí)現(xiàn)的，如果反應(yīng)物分子(或離子)的相互不接觸、不碰撞，就不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，反應(yīng)物分子(或離子)的碰撞是發(fā)生化學(xué)反的先決條件。在常溫下常壓下,H2和O2混合可以長時(shí)間入置而不發(fā)生明顯反應(yīng)，可見反應(yīng)物分子(或離子)的每次碰撞不一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞，把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。

普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量一個(gè)反應(yīng)經(jīng)歷的過程回顧有效碰撞：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子?；罨肿影俜?jǐn)?shù)：

(活化分子數(shù)/反應(yīng)物分子數(shù))×100%活化能：是活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量的差值。明確概念2.活化能(Ea)能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子必須是吸收能量后形成的活化分子,而活化能是普通反應(yīng)物分子形成活化分子所吸收的能量活化能越高,反應(yīng)越

進(jìn)行,反應(yīng)速率常數(shù)越

.AB+C△HEaA+BC難小反應(yīng)進(jìn)程

能量A···

B···CK反應(yīng)速率常數(shù)A

比例常數(shù)e

自然對數(shù)的底R

摩爾氣體常量阿侖尼烏斯公式阿侖尼烏斯工作照Ea

活化能活化能單位:J·mol-1kJ·mol-1當(dāng)Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率隨之增大由阿侖尼烏斯公式可知,Ea值越大,改變溫度對反應(yīng)速率的影響程度就越大,這就是升高相同溫度時(shí)不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同的原因阿侖尼烏斯公式小組交流研討分析教材P61表2-3-5所列出的數(shù)據(jù)信息,并根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論:概念：能加快化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)催化劑通過參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率（以氯催化臭氧分解歷程為例分析）催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率催化劑具有選擇性，催化活性受

影響較大．四、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響思考1催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響?2催化劑對化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)是否有影響?溫度思考3與其他因素相比,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響程度如何?為什么?能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱沒加催化劑加了催化劑注意事項(xiàng)1）同一催化劑能同等程度的改變化學(xué)反應(yīng)的速率。2）催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能將不反應(yīng)變成反應(yīng)3）催化劑有一定的選擇性和活化溫度：4）催化劑中毒：催化劑的活性往往因接觸少量雜質(zhì)而明顯下降，甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑中毒會嚴(yán)重影響反應(yīng)的順利進(jìn)行。工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把原料進(jìn)行凈化除去毒物。五、其他如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。

各條件對速率的影響大小是：

催化劑>>溫度>濃度=壓強(qiáng)(體積變化引起的)。各種影響都有其局限性，要針對具體反應(yīng)具體分析?？偨Y(jié):

外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）影響因素分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子總數(shù)活化分子濃度（單位體積活化分子數(shù)）增大濃度增大壓強(qiáng)升高溫度正催化劑增加不變不變不變不變不變增加增加增加增加增加增加增加增加增加不變練習(xí)：對于在溶液間進(jìn)行的反應(yīng)，對反應(yīng)速率影響最小的因素是（）A、溫度B、濃度C、壓強(qiáng)D、催化劑練習(xí)：下列條件的變化，是因?yàn)榻档头磻?yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)