第2章 第3节 第1课时 化学反应的历程和反应速率

第3节 化学反应的速率

第1课时 化学反应的历程和反应速率

[核心素养发展目标] 1.知道化学反应是有历程的，认识基元反应。了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念。2.证据推理：根据化学反应速率的测定原理，设计实验学会化学反应速率的测定方法，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。

一、化学反应是有历程的

1．基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的。其中的每一步反应称为基元反应。

例如，氢气和氧气的混合气体在点燃或有催化剂存在的条件下，可以发生爆炸式反应生成液态水，实际上，要经历大约12步反应才能完成，主要的四步如下：

H 2――――――→点燃或催化剂

2H·

H·＋O 2―→·OH ＋O·

O·＋H 2―→·OH ＋H·

·OH ＋H 2―→H 2O ＋H·

以上每一步都是氢气和氧气生成水的反应中的一个基元反应。

其中微粒H·、·OH 和O·存在未成对电子，它们称为自由基(H·和O·也称为自由原子)。自由基的反应活性很强，寿命极短。

2．反应历程

基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理)。基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式，它只能表示出最初的反应物和最终的反应产物以及它们之间的化学计量关系。也有一些化学反应是反应物一步直接转化为反应产物的，其总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应。

3．影响反应历程的因素

不同的化学反应，反应历程不同，反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程。

4．化学反应速率千差万别的原因

反应历程的差别是造成化学反应速率不同的主要原因。

5．化学反应的实质 化学反应，实质上就是旧化学键的伸长、断裂和新化学键的生成过程，是反应物获得能量形成过渡态，再生成产物的过程。

(1)在常温下，H 2与O 2混合，看不到有水生成，原因是常温下，2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l)的平衡常数很小( )

(2)所有的化学反应，都是反应物先断键变成单个原子，然后原子再重新结合成新的物质( )

(3)同一化学反应，不同条件下，可能有不同的反应历程( )

(4)所有的化学反应都是分几步完成的( )

(5)若一个化学反应分多步完成，总反应的快慢由基元反应中最慢的一步决定( )

(6)H ＋＋OH －

===H 2O 既是基元反应又是总反应( )

答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√

(6)√

1．已知2HI===H 2＋I 2经过两步完成，

第1步……

第2步：2I·―→I 2

写出第1步基元反应：2HI ―→H 2＋2I·。

2．已知氧气氧化溴化氢气体的反应历程：

a ．HBr ＋O 2―→HOOBr

b ．HOOBr ＋HBr ―→2HOBr

c ．HOBr ＋HBr ―→H 2O ＋Br 2

(1)该反应过程中的中间体有HOOBr 、HOBr 。

(2)写出O 2氧化HBr 的总反应4HBr ＋O 2===2H 2O ＋2Br 2。 二、化学反应速率

1．含义 描述化学反应进行快慢的物理量。

2．用某物质表示的化学反应速率

(1)对于反应体系体积不变的化学反应，用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。

(2)数学表达式

v (A)＝|Δc (A )|Δt ⎩⎪⎨⎪⎧ Δc (A )：表示物质A 的浓度在Δt 内的变化，单位为mol·L －1Δt ：表示时间的改变量，单位常用min 、s 或h v (A )：表示物质A 的化学反应速率，单位为mol·L －1·min －1、 mol·L －1·s －1或mol·L －1·h －1

(3)特点：①用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值往往不同。