浓度对化学反应速率的影响省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡浓度对化学反应速率影响浓度对化学反应速率影响第1页主要知识点主要知识点 反应进行快慢反应进行快慢反应进行程度反应进行程度反应进行方向反应进行方向化学反应速率化学反应速率化学平衡化学平衡LOGO第2页复习要求：复习要求：1.1.知道化学反应速率概念及定量表示方法。知道化学反应速率概念及定量表示方法。2.2.了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念。了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念。3.3.了解浓度、压强、温度和催化剂等原因对了解浓度、压强、温度和催化剂等原因对化学反应速率影响。化学反应速率影响。第一单元第一单元 化学反应速率化学反应速率LOGO第3页一、化学反应速率一、化学反应速率1 1、概念：、概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度物理量。快慢程度物理量。通惯用来表示：单位时间内通惯用来表示：单位时间内反应物浓度降低或生成物浓度增加。反应物浓度降低或生成物浓度增加。3 3、单位：、单位：mol/(LS)mol/(LS)或或mol/(Lmin)mol/(Lmin)或或mol/(Lh)mol/(Lh)2 2、数学表示式：、数学表示式：c(B)tv(B)=LOGO第4页4 4、特点：、特点：化学反应速率是化学反应速率是平均平均速率，且均取速率，且均取正值正值。但在时间速率图像中某时刻对应速率为瞬但在时间速率图像中某时刻对应速率为瞬时速率。时速率。在同一个反应里，即使用不一样物质表示在同一个反应里，即使用不一样物质表示化学反应速率不一定相同，不过它们表示意化学反应速率不一定相同，不过它们表示意义相同，且各物质表示速率比等于该反应方义相同，且各物质表示速率比等于该反应方程式系数比。程式系数比。例：对于反应：例：对于反应：mA+nB=pC+qD mA+nB=pC+qD V(A)V(B)V(C)V(D)V(A)V(B)V(C)V(D)LOGO第5页【例【例1 1】某温度时，在某温度时，在2L2L容器容器中中X X、Y Y、Z Z三种物质物质量随三种物质物质量随时间改变曲线如图所表示，时间改变曲线如图所表示，由图中数据分析，该反应化由图中数据分析，该反应化学方程式为：学方程式为：。反应开始至。反应开始至2min2min，Z Z平均反平均反应速率为应速率为 .3X +Y 2Z0.05mol/(Lmin)相关化学反应速率计算相关化学反应速率计算n/molt/min 1 2 30.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2YXZLOGO第6页4 4、特点：、特点：用化学反应速率来比较不一样反应进用化学反应速率来比较不一样反应进行得快慢或同一反应在不一样条件下反行得快慢或同一反应在不一样条件下反应快慢时，应快慢时，应选择同一物质来比较。应选择同一物质来比较。【例【例2 2】反应反应 A+3B=2C+2D A+3B=2C+2D 在四种不一样情在四种不一样情况下反应速率分别为况下反应速率分别为:v(A)=0.15mol/(Ls);:v(A)=0.15mol/(Ls);v(B)=0.6mol/(Ls)v(B)=0.6mol/(Ls)v(C)=0.4mol/(Lmin);v(C)=0.4mol/(Lmin);v(D)=0.45mol/(Ls)v(D)=0.45mol/(Ls)则该反应进行快慢次序则该反应进行快慢次序为为 。LOGO第7页4 4、特点：、特点：在一定温度下，在一定温度下，固态和纯液态固态和纯液态物质，物质，物质量浓度视为常数，它物质量浓度视为常数，它们反应速率也视为常数，不用这们反应速率也视为常数，不用这些物质表示反应速率。如些物质表示反应速率。如CaCOCaCO3 3 、浓硫酸等。、浓硫酸等。LOGO第8页【演练】【演练】将等物质量将等物质量A A、B B混合于混合于2 L2 L密闭容器中，发生以密闭容器中，发生以下反应：下反应：3A3A(g(g)+B(g)xC(g)+2D(g),)+B(g)xC(g)+2D(g),经经5min5min后，测得后，测得D D浓度为浓度为0.5molL0.5molL-1-1，c(A)c(B)=35,Cc(A)c(B)=35,C平均反应速率平均反应速率是是0.1molL0.1molL-1-1minmin-1-1。求：。求：（1 1）此时）此时A A浓度及反应开始前放入容器中浓度及反应开始前放入容器中A A、B B物质量；物质量；（2 2）B B平均反应速率；（平均反应速率；（3 3）x x值是多少？值是多少？相关化学反应速率计算相关化学反应速率计算LOGO第9页二、影响化学反应速率原因二、影响化学反应速率原因1 1、内因：、内因：参加反应物质性质和反应历程，是参加反应物质性质和反应历程，是决定化学反应速率决定化学反应速率主要主要原因原因2 2、外因：、外因：浓度、压强、温度、催化剂等原因浓度、压强、温度、催化剂等原因LOGO第10页1 1、反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，但不、反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，但不是每次碰撞都能发生反应，是每次碰撞都能发生反应，能发生反应碰撞称为有效碰撞。能发生反应碰撞称为有效碰撞。碰撞理论碰撞理论2 2、有效碰撞必须满足两个条件：、有效碰撞必须满足两个条件：是发生碰撞分子含有是发生碰撞分子含有较高能量较高能量；是分子在是分子在一定方向上一定方向上发生碰撞；发生碰撞；在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞分子称在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞分子称为为活化分子活化分子。活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量差值称为活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量差值称为活化能活化能。LOGO第11页能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出能量出能量反应热反应热LOGO第12页a.a.活化分子碰撞不一定都是有效碰活化分子碰撞不一定都是有效碰撞。撞。b.b.活化分子数越多，有效碰撞次数活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快。就越多，反应速率就越快。说明说明碰撞理论碰撞理论LOGO第13页归归 纳纳 总总 结结一个反应要发生普通要经历哪些过程？一个反应要发生普通要经历哪些过程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向取向碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量LOGO第14页反应反应物本物本身性身性质质活化活化能大能大小小单位单位体积体积内活内活化分化分子多子多少少单位单位时间时间内有内有效碰效碰撞次撞次数多数多少少化学化学反应反应速率速率快慢快慢决定决定决定决定决定决定决定决定决定决定决定决定决定决定决定决定 内因内因决定一个化学反应速率原因决定一个化学反应速率原因主要原因，无法改变主要原因，无法改变LOGO第15页1 1、浓度对化学反应速率影响、浓度对化学反应速率影响【结论】【结论】其它条件不变，增大反应物其它条件不变，增大反应物浓度反应速率加紧，减小反应物浓度浓度反应速率加紧，减小反应物浓度反应速率减小。反应速率减小。当反应物浓度增大时，活化分子数对当反应物浓度增大时，活化分子数对应增加，单位体积内分子数也增多，应增加，单位体积内分子数也增多，所以反应速率必定增大。所以反应速率必定增大。LOGO第16页注意事项：注意事项：1 1）此规律只适合用于此规律只适合用于气体反应或溶液中气体反应或溶液中反应，对反应，对于纯液体或固体反应物普通情况下其浓度是常数，于纯液体或固体反应物普通情况下其浓度是常数，所以改变它们量不会改改变学反应速率。所以改变它们量不会改改变学反应速率。普通来说，固体反应物表面积越大，反应速率普通来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。2 2）化学反应为）化学反应为可逆反应可逆反应，反应物或生成物浓度改，反应物或生成物浓度改变，其正反应速率或变，其正反应速率或逆反应速率改变也符合上述逆反应速率改变也符合上述规律规律。LOGO第17页【演练演练】pH pH相同，体积也相同盐酸与醋酸溶液，相同，体积也相同盐酸与醋酸溶液，分别同时与过量锌粒（大小相同）反应，正确描分别同时与过量锌粒（大小相同）反应，正确描述为（述为（）A.A.开始时产生氢气速率：开始时产生氢气速率：v(HCl)v(HCl)v(CHv(CH3 3COOH)COOH)B.B.开始时产生氢气速率：开始时产生氢气速率：v(HCl)v(HCl)v(CHv(CH3 3COOH)COOH)C.C.经过经过7 7秒钟产生氢气速率：秒钟产生氢气速率：v(CHv(CH3 3COOH)COOH)v(HCl)v(HCl)D.D.最终产生氢气量：最终产生氢气量：n(HCl)=n(CHn(HCl)=n(CH3 3COOH)COOH)C CLOGO第18页2、压强对化学反应速率影响压强对化学反应速率影响其其它它条条件件不不变变气气体体压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大反反应应速速率率加加紧紧气气体体体体积积减减小小【结论】【结论】其它条件不变，增大压其它条件不变，增大压强（减小容器容积），反应速率强（减小容器容积），反应速率加紧；减小压强（增大容器容积）加紧；减小压强（增大容器容积），反应速率减慢；，反应速率减慢；LOGO第19页注意事项：注意事项：1 1）压强对）压强对固体固体和和液体液体（溶液）间反应（溶液）间反应无影无影响；响；2 2）对于有）对于有气体气体参加可逆反应，增大压强，参加可逆反应，增大压强，正反应速率，逆反应速率正反应速率，逆反应速率都增大都增大；减小压；减小压强，正反应速率，逆反应速率强，正反应速率，逆反应速率都减小都减小；LOGO第20页3 3）注意）注意“真真”变变和和“假假”变变。若体系。若体系压强改变而使反应物或生成物浓度发生压强改变而使反应物或生成物浓度发生改变即改变即“真真”变，不然是变，不然是“假假”变。变。如：如：2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3A.A.恒压恒压时充入时充入HeHe：B.B.恒容恒容时充入时充入HeHe：注意事项：注意事项：LOGO第21页【演练演练】反应反应C(s)+HC(s)+H2 2O(g)CO(g)+HO(g)CO(g)+H2 2(g)(g)在一可变容积在一可变容积密闭容器中进行，以下条件改变对其反应速率几乎没密闭容器中进行，以下条件改变对其反应速率几乎没有影响是（有影响是（）A.A.增加增加C C量量B.B.将容器体积缩小二分之一将容器体积缩小二分之一C.C.保持体积不变，充入保持体积不变，充入N N2 2使体系压强增大使体系压强增大D.D.保持压强不变，充入保持压强不变，充入N N2 2使体系体积增大使体系体积增大ACACLOGO第22页3、温度对化学反应速率影响温度对化学反应速率影响温度温度升高升高【结论】【结论】其它条件不变，升高温度反应速其它条件不变，升高温度反应速率增大；降低温度反应速率减小；率增大；降低温度反应速率减小；分子取得更分子取得更高能量高能量碰撞频碰撞频率提升率提升有效碰撞有效碰撞频率提升频率提升反应速率反应速率所以加紧所以加紧LOGO第23页（1 1）普通，温度每升高）普通，温度每升高1010，化学反应速率增，化学反应速率增大到大到2 24 4倍；倍；（2 2）温度对反应速率影响规律，对吸热反应，）温度对反应速率影响规律，对吸热反应，放热反应都适用。放热反应都适用。（3 3）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加紧，降低温度，正、逆反应速率都减应速率都加紧，降低温度，正、逆反应速率都减小。小。注意事项：注意事项：LOGO第24页 C+CO C+CO2 2 2CO 2CO 反应反应(正反应为吸热反应正反应为吸热反应)反应速反应速率为率为1 1，N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3(正反应为放热反应正反应为放热反应)反应速反应速率为率为2 2，对于上述反应，当温度升高时，对于上述反应，当温度升高时，1 1和和2 2改改变情况是变情况是（）A A同时增大同时增大 B B1 1增大，增大，2 2减小减小 C C同时减小同时减小 D D1 1减小，减小，2 2增大增大A ALOGO第25页4 4、催化剂对化学反应速率影响催化剂对化学反应速率影响催催化化剂剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂加紧加紧化学反应速率化学反应速率减慢减慢化学反应速率化学反应速率注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂LOGO第26页能量能量反应过程反应过程E E1 1E E2 2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出能量出能量反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂使用催化剂，使发生使用催化剂，使发生反应所需活化能量降低反应所需活化能量降低，这，这么会使更多反应物分子成为活化分子，大大么会使更多反应物分子成为活化分子，大大增加增加单位体积内反应物分子中单位体积内反应物分子中活化分子所占百分数活化分子所占百分数，从而使有效碰撞几率提升，因而使从而使有效碰撞几率提升，因而使反应速率加紧反应速率加紧。LOGO第27页注意事项注意事项1 1）同一催化剂能同等程度改改变学反应速同一催化剂能同等程度改改变学反应速率。率。2 2）催化剂只能改变反应速率，催化剂只能改变反应速率，不能不能将将不反不反应应变成变成反应反应3 3）催化剂有一定选择性和活化温度：催化剂有一定选择性和活化温度：LOGO第28页5.5.其它：固体颗粒大小、光、电、射线等其它：固体颗粒大小、光、电、射线等 进行以下试验，在进行以下试验，在A A锥形瓶中放入锥形瓶中放入10g10g块状块状CaCOCaCO3 3，在，在B B锥形瓶中放入锥形瓶中放入5g5g粉末状粉末状CaCOCaCO3 3，分别，分别加入加入50mL2mol/L50mL2mol/L盐酸。右图中能正确表示试验盐酸。右图中能正确表示试验结果是结果是CLOGO第29页各条件对速率影响大小是：各条件对速率影响大小是：催化剂催化剂 温度温度 浓度浓度=压强压强(体积改变引体积改变引发发)。各种影响都有其不足，要针对详细反应各种影响都有其不足，要针对详细反应详细分析。详细分析。总结总结:LOGO第30页外界条件对化学反应速率影响（总结）外界条件对化学反应速率影响（总结）v影响原因影响原因分子总数分子总数活化分子活化分子总数总数活化分子活化分子百分数百分数单位体积单位体积活化分子活化分子数数反应速反应速率率增大浓度增大浓度增大压强增大压强升高温度升高温度正催化剂正催化剂增加增加不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加LOGO第31页对于在一定条件下进行化学反应：对于在一定条件下进行化学反应：2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3，改，改变以下条件能够提升反应物中活化分子百分数是变以下条件能够提升反应物中活化分子百分数是 （）A A、增大压强、增大压强 B B、升高温度、升高温度 C C、加入催化剂、加入催化剂 D D、减小反应物浓度、减小反应物浓度BCBCLOGO第32页 1 1、在、在 C(C(固固)+CO)+CO2 2(气气)2CO()2CO(气气)反应中。现采取以下办法：反应中。现采取以下办法：（1 1）增大压强）增大压强 ；（；（2 2）增加碳量）增加碳量（3 3）恒容下通入）恒容下通入COCO2 2；（；（4 4）恒容下充入）恒容下充入N N2 2；（5 5）恒压下充入）恒压下充入N N2 2 哪些办法能够使反应速率增大？为何？哪些办法能够使反应速率增大？为何？答案答案：（：（1 1）（）（3 3）LOGO第33页 2 2、以下列图所表示，相同体积、以下列图所表示，相同体积a a、c c两密闭容两密闭容器，其中器，其中c c容器有一活塞，容器有一活塞，a a为定容容器，起始为定容容器，起始向容器中都加入相同量向容器中都加入相同量SOSO2 2和和O O2 2，一定条件下发，一定条件下发生生2 2SOSO2 2+O O2 2 2 2SOSO3 3反应。反应。起始起始a a、c c两容器反应速率大小关系为两容器反应速率大小关系为V Va a _ V Vc c；反应一段时间后反应一段时间后a a、c c中速率大小关系为中速率大小关系为V Va a _V Vc c；=a a、c c容器容器SOSO2 2转化率大小关系为转化率大小关系为V Va a _ V Vc c；LOGO第34页