日常生活中鐵的生鏽
單元主題：反應速率 【第 4－1
節】
反應速率 1.反應速率：R
（1）意義：化學反應的 程度，可以 表示其值的大小。
反應花的時間少者，反應
。 反應花的時間多者，反應
。（2）反應速率表示法：
定量表示法：單位時間內反應物或生成物的 量 定性表示法：以反應中易於觀察的性質來描述。
如沉澱量多寡、顏色變化或氣泡生成量…。
2.化學反應的快慢：
煙火爆炸：一瞬間 鐵銹：一段時間 銅綠： 比鐵生銹久 鐘乳石、石筍：數千年
影響反應速率的五因素 1.因素一：物質本性與反應速率
（1）鐵在空氣中容易與氧作用而生銹；而黃金則不會與氧作用。
（2）鈉、鉀較鎂、鋁、鐵、銅等金屬，容易與水反應
能說明 因素影響反應速率（ ）
理化課堂講義（自然
四） 60
鹽酸濃度小 鹽酸濃度大 在純氧中
火柴點火媒棒 火鍋薄肉片 營火木頭排列
火柴點竹筷
2.因素二：濃度與反應速率
（1）線香在純氧中的燃燒比在空氣中燃燒 。
（2）二鹽酸與等量大理石反應，濃度大的鹽酸產生 CO
2速率 。
（3）烤肉生火，對著木炭吹風，燃燒更加旺盛（木炭接觸的氧氣量 ） 能說明 因素影響反應速率（ ）
3.因素三：表面積與反應速率
（1）竹筷削成等質量的碎竹片後，比較容易點燃 （2）吃火鍋時，總是將肉片切成薄片再燙涮。
（3）營火晚會的營火總是把粗木頭放在底部，愈往上木頭逐次變細。
（4）麵粉廠等容易有粉塵的場所，有塵爆危險，須嚴禁菸火。
能說明 因素影響反應速率（ ）
（5）顆粒大小與表面積的關係：
討論：邊長 3
公分正方體切成邊長1
公分之正方體 表面積由 cm
2增加至 cm2， 為増 倍。 正方體每邊若分割為 n 份，則共可分為 個小立方體。
理化課堂講義（自然 四）
在空氣中
埃及黃金古物
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A
大顆粒B
小顆粒C
粉末狀 邊長變為 1/n
倍時，總表面積增為 倍。 物質質量相等時，顆粒愈小者，表面積愈 。
質量相等時，表面積大小：水溶液 粉末 顆粒 塊狀
（6）表面積與反應速率圖說：
大理岩表面積： 。 反應速率： 。
4.因素四：溫度與反應速率
（1）夏天食物比在冬天容易腐敗 （2）實驗室常以 進行化學反應 （3）加油站嚴禁煙火
（4）藥品需低溫保存
能說明 因素影響反應速率（ ）
理化課堂講義（自然
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A 2
CaCO 3 + 2 HCl → CaCl 2 + H 2 O +CO 2 ↑
實驗室的加熱 嚴禁煙火
5.因素五：催化劑與反應速率
（1）催化劑（ ）：能加快反應速率的物質（參與反應，但本質不變）
（2）特性： 化學反應 。 反應前後質量與性質不變。
改變反應途徑，使反應加快，但無法增加生成物的產量，。
（3）說明例：
在高溫、高壓下，用 作為催化劑，以氫和氮製備氨氣 （哈柏法）
雙氧水若加入 ，氧的產生較快。
（4）生物體內的催化劑（ 、 ）：
紅蘿蔔加入雙氧水能加快分解
傷口上的血液中有含有 的化合物，能加快雙氧水分解 能說明 因素影響反應速率
理化課堂講義（自然 四）
二氧化錳催化雙氧水分解
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溫度對反應速率的實驗探討 1.實驗探討：
（1）實驗目的：探討溫度對反應速率的影響 操縱變因 。 應變變因 。
控制變因 。 （2）實驗設計：（ 反應）
反應：硫代硫酸鈉（ ）與鹽酸反應，會產生 色的 沉澱。
硫代硫酸根離子 。
硫代硫酸鈉、鹽酸、氯化鈉為 色；二氧化硫有臭味，但溶於水。
硫是難溶於水、 色固體，顆粒小，形成黃色混濁。
規劃：
不同溫度下，所產生的黃色硫沉澱量 。 （因反應物的量控制不變）
紀錄蓋住白紙上的記號所需的時間，或可換算為反應速率（時間的倒數 1 / t）
來做比較。
（3）實驗結果：
理化課堂講義（自然
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Na 2 S 2 O 3 +2 HCl →2 NaCl+ SO 2 + H 2 O +S ↓
⇒ 蓋住沉澱的時間 t
⇒ 反應速率 R ∝ 1
t
碰撞機會小 碰撞機會大 反應慢 反應快
碰撞學說
1.『碰撞學說』解釋反應速率：
（1）物質由粒子組成，當彼此 碰撞時，產生新物質 （2）有效碰撞條件：
粒子有足夠 。 。
碰撞機會增加，反應速率快 （攪拌時，反應速率 ）
（3） 、 及， 因素，可以『碰撞學說』解釋。
2.影響反應速率的五因素：
（1）物質本性：活性大，反應快 （2）濃度：濃度高，反應快
濃度高， 增加，反應速率快 （3）表面積：顆粒小、表面積大，反應快
接觸面積大，碰撞機會增加，反應速率快 （4）溫度：溫度高，反應快
溫度高，粒子 增加，碰撞機會增加，反應速率快 （5）催化劑：改變反應速率
催化劑本身質量無變化，對產物質量亦無影響。
範例解說
1.阿鈞與阿布在探究反應速率的實驗中，分別在 A、B、C
三瓶中分別加入Na
2S
2O
3及 HCl
溶
理化課堂講義（自然
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液後，輕搖錐形瓶使兩溶液混合，同時開始計時，直到生成物恰好完全遮蓋「＋」字記號 為止，並記錄所需的時間，則：
若圖為阿鈞測量反應時間與溫度的關係圖，則 A、B、C濃度大小？ 。
2.貝殼與鹽酸反應，測定甲、乙、丙、丁四實驗之反應速率快慢，則：
實驗條件 甲 乙 丙 丁
貝殼重
2g 2g 2g 2g
貝殼顆粒大小 粉狀 粉狀 顆粒 粉狀
加入
20mL
鹽酸的濃度1M 5M 1M 5M
反應溫度
25℃ 25℃ 25℃ 35℃
四次實驗中，反應速率快慢大小順序？ 。 由 及 兩次實驗，可知濃度影響反應速率的快慢。
由 及 兩次實驗，可知表面積影響反應速率的快慢。
由乙及丁兩次實驗，可知 影響反應速率的快慢。
由丙及丁兩次實驗，可知哪個變因如何影響反應速率的快慢？ 。
3.若想要利用「大理石與鹽酸的反應，對產生二氧化碳的速率快慢」進行研究，相關實驗紀 錄如右圖所示，試回答下列問題：
實驗過程中，表格不小心被墨水弄髒，請根據實驗目的和實驗室藥品規格，判斷表格中
的 X
和Y 分別是什麼？X
為 ；Y為 。 根據實驗表格，實驗乙和實驗丙還可以探討哪個變因對反應快慢的影響？ 。
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（
A
） （B
） （C
） （D
）4.（ ）鋅粉與鹽酸反應可產生氫氣。今各加 1
公克鋅粉於定量、同濃度的三份鹽酸中，鹽
酸溫度各控制在 20℃、25℃及 30℃，若鋅粉皆充分反應，則下列曲線圖中，何
者
最可能說明所放出氣體，在定壓時，體積與時間的關係？
5.取相同條件的鹽酸溶液，放置在天平兩端，同時加入等質量的碳酸鈣顆粒與粉末，探討顆 粒大小是否會影響最終的產物生成量。實驗過程中觀察到的結果如下圖，則：
則可判斷： 杯加入的是碳酸鈣粉末， 杯則是碳酸鈣顆粒。
完全反應一段時間後，哪一杯產生的二氧化碳氣體最多？ 。
6.【延伸學習】A、B
與氧為三種相異物質，混合後產生下列兩步驟反應：（甲） A＋O
2→ AO
2（乙） B＋AO
2→ A＋BO
2若總反應式為（丙） B＋O
2→ BO
2，則可推論此反應： 反應物為 ；生成物為 。 催化劑為何？ 。
中間產物為 。
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課程結束….
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