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化学反应的快慢
第3节 化学反应的快慢和限度
1.理解化学反应速率的定义并能进行相关计算
2.设计实验探究影响化学反应速率的因素，初步形成运用变量控制方法设计实验方案的思维
一、化学反应速率
1.定 义： 描述化学反应快慢的物理量
2.表示方法：
单位时间某反应物浓度的减少量（绝对值）
或某生成物的浓度的增加量
3.表达式：
反应 aA + bB = cC + dD
以反应物 A 来表示
v(A)=
∣△c(A) ∣
△t
=
∣△n(A) ∣
V△t
4.单位:
以生成物D 来表示
v(D)=
∣△c(D) ∣
△t
=
∣△n(D) ∣
V△t
mol·L-1·s-1
或mol·L-1·min-1
合成氨反应浓度数据如下
反应 物质 N2 H2 NH3
起始浓度/mol·L-1 1.0 3.0 0
2s末浓度/mol·L-1 0.6 1.8 0.8
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
用氮气的减少量表示该化学反应的速率：
v(N2)=
∣0.6-1.0 ∣
2
=0.2mol·L-1·s-1
用氢气的减少量表示该化学反应的速率：
v(H2)=
∣1.8-3.0 ∣
2
=0.6mol·L-1·s-1
用氨气的增加量表示该化学反应的速率：
v(NH3)=
∣0.8-0 ∣
2
=0.4mol·L-1·s-1
你发现了什么？
（3）同一反应各物质反应速率之比等于系数比。
例如：aA（g）+bB(g)===cC(g)+dD(g)
V(A):V(B):V(C):V(D)=a:b:c:d
（1）不能用固体或纯液体表示反应速率，固体和纯液体的浓度是
固定值
（2）△t表示某一时间段，故代表平均速率，而非瞬时速率
注 意
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)反应速率越大，反应现象越明显。 (　　)
(2)反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1。 (　　)
(3)可以用任何物质来表示反应速率 (　　)
(4)化学反应速率的数值大则代表的化学反应进行得一定快。(　　)
2．在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是 (　　)
A．v(N2)＝0.05 mol·L－1·min－1 B．v(H2)＝0.3 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.2 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.3 mol·L－1·min－1
×
×
×
×
A
思考：影响化学反应快慢的因素有哪些？
物质本身性质
反应物浓度
接触面积
催化剂
反应温度
二、探究影响化学反应快慢的因素
提出假设：影响化学反应快慢的因素有物质本身性质、反应物浓度、物质的接触面积、反应温度、催化剂
实验用品：
表面积大致相同的镁条、铁片，块状碳酸钙，碳酸钙粉末，二氧化锰粉末，盐酸(0.5 mol·L-1，3 mol·L-1)，H2O2 溶液(3%)
试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，试管夹，火柴。
在这种多因素的实验探究中，可以选择怎样的实验方法？
方法导引
“探究化学反应速率的影响因素”属于探究反应规律类型的任务。
设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考:
1. 确定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。
2. 确定自变量和因变量。在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。
3. 设计实验操作，改变单一自变量。在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。
4. 确定因变量的观测指标。在本实验中，应确定通过观察哪些现象来判断化学反应的快慢。
变量控制方法
确定待研究的影响因素
选择试剂
实验中存在的变量
设计具体实验操作
确定观测反应快慢的指标
物质本身性质
镁条、铁片、盐酸
镁条、铁片
气泡冒出快慢
方案设计：请同学们填写表格，完善实验方案，优先完成本组探究的实验方案
确定待研究的影响因素
选择试剂
实验中存在的变量
设计具体实验操作
确定观测反应快慢的指标
实验：1组——浓度对速率的影响 2组——温度对速率的影响
3组——接触面积对速率的影响 4组——催化剂对速率的影响
可能用到的方程式：
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑
2H2O2===2H2O+O2↑
MnO2
二、探究影响化学反应快慢的因素
温度升高，反应速率增大
反应物浓度增大，反应速率增大.
接触面积越大，反应速率越大
催化剂会改变反应速率的大小
反应物本身的性质决定反应速率的大小
内因：
外因：
思考：工业生产中获得突破性进展，可能是以上哪一个因素的改变？
其他因素：压强(对于有气态物质参加的反应)、溶剂、光波、电磁波、超声波等
催化剂的重大作用
硫酸工业
闵恩泽与石油化工催化剂
早在公元 7 世纪人们就开始寻找制取硫酸的方法，但是直到 1875 年德国化学家麦塞尔以铂为催化剂才使硫酸生产有了较大的发展。
20 世纪 60 年代初，闵恩泽参加并指导完成了铂重整催化剂制备等项目。70 年代，闵恩泽指导开发出渣油催化裂化催化剂以及钼镍磷加氢精制催化剂等，使我国炼油催化剂的开发利用迎头赶上世界先进水平，实现了我国炼油催化剂的跨越式发展。
3.下列哪些是影响化学反应速率的主要因素(　　)
A.压强 B.温度 C.催化剂 D.反应物的性质
4.下列措施是为了降低化学反应速率的是( )
A. 食品放在冰箱中贮藏
B. 工业炼钢用纯氧代替空气
C. 合成氨工业中使用催化剂
D. 在加热条件下,用氢气还原氧化铜
5.当温度不变时，恒容的容器中进行反应2A===B，若反应物的浓度由0.1 mol·L－1降到0.06 mol·L－1需20秒，那么由0.06 mol·L－1降到0.036 mol·L－1，所需反应的时间为(　　)
A．等于10秒 B．等于12秒 C．大于12秒 D．小于12秒
D
A
C
6．下列措施能明显增大原反应的化学反应速率的是 (　　)
A．Na与水反应时，增加水的质量
B．H2SO4与NaOH两溶液反应时，增大压强
C．实验室制氢气时，将稀H2SO4改为98%的浓H2SO4与Zn反应
D．在工业合成氨反应中，温度和容器容积一定时，增加氮气的量
7.反应A(g)＋B(s)===C(g)是放热反应，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成C的速率(填“加快”、“减慢”或“不变”)：
(1)升温_____________； (2)增大压强_________；
(3)增大容器容积________； (4)加入A___________；
(5)加入B___________； (6)加催化剂_________。
D
加快
加快
减慢
加快
不变
加快

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