 反應速率

課程名稱：反應速率 課程名稱：反應速率

編授教師：

中興國中 楊秉鈞

 反應速率

Rate

 反應速率

反應速率

（ 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

沉澱量多寡、顏色變化或氣泡生成量…。

快慢

快 慢

值大 R

值小 R

反應時間的倒數

1

1

 反應時間

 R

R t

變化

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

因素一 物質本性與反應速率

 因素一：物質本性

（ 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（ ）物質本性 活性大者，反應快

埃及黃金古物 日常生活中鐵的生鏽

因素二 濃度與反應速率

 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 CO2 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（ ） 快

劇烈

在空氣中 在純氧中 鹽酸濃度小 鹽酸濃度大

濃度 濃度大者，反應快

（媒體： 1

， 1’35” ）

CO

CO

劇烈

增

濃度 小 濃度 大

因素三 表面積與反應速率

 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（

）

表面積 表面積大者，反應快

（媒體： 1， 1’30” ； 2

， 2’01” ）

火柴點竹筷 火柴點碎竹片 火鍋薄肉片 營火木頭排列 火媒棒

 因素三：表面積與反應速率

（ 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 cm² 增加至 cm² ，増為 倍。

 正方體每邊若分割為 n 份，則共可分為 個小立方體  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

因素三 表面積與反應速率

54 162 3

n³ n

大

＞ ＞ ＞

6a

表面積 

A

^A

3

54 162

9 6

27 1

6

1 2









  A

分成 27 小

A

塊 3cm

3cm

 因素三：表面積與反應速率

（ 5 ）表面積與反應速率圖說：

 大理岩表面積： 。  反應速率： 。

因素三 表面積與反應速率

（媒體： 1

， 2’15” ）

A 大顆粒灰石 B 小顆粒灰石 C 粉末狀灰 石

2 2

2

3

2 HCl CaCl H O CO

CaCO    

質量、濃度相同

A ＜ B ＜ A ＜ B ＜ C

C

因素四 溫度與反應速率

 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（ ）

加熱

溫度高者，反應快 溫度

（媒體： 1， 29” ）

實驗室的加熱 嚴禁煙火

溫水溶解清潔錠快 藥品低溫保存

因素五 催化劑與反應速率

 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。

升溫

選擇性（專一性）

觸媒

觸媒

（增加能量）

（改變途徑）

因素五 催化劑與反應速率

 因素五：催化劑與反應速率：

（ 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 Haber process ）

3 2

O Fe

 

N  

NH  

H

2

3     

400℃ 、 200 atm

Fritz Haber 弗里茨 · 哈柏 德國 1868 －

1934

（媒體： 1， 5’43”

）

固態 水溶液 S:

: aq

氣態 液態 :

:

l g

因素五 催化劑與反應速率

 因素五：催化劑與反應速率：

（ 3 ）說明例：

 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

MnO

 

H O  

O  

O

H

2

2    



固態 水溶液 S:

: aq

氣態 液態 :

:

l g

催化劑

酵素 酶

（媒體： 1， 1’21” ； 2， 2’19” ； 3

， 55’’ ）

亞鐵



Fe

催化劑與反應速率圖說一

 

H O  

O  

O

H

2

2    



催化劑與反應速率圖說二

 血液中含有 亞鐵 的化合物，可催化雙氧水分解



Fe 2

O 2

 溫度對反應速率

的實驗探討

溫度對反應速率的實驗探討

 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。

（媒體： 1

， 4’ ）

秒錶

反應速率

反應物濃度、表面積、物質本性…

溫度

大蘇打、海波

黃 硫 S2O3^2

無 黃





3

2

2

S O HCl

Na Na

S

O

 2 HCl  2 NaCl NaCl   SO SO

  H H

O O   S S  

易溶 難溶

無色 無色 無色 無色 無色 黃色

溫度對反應速率的實驗探討

 實驗探討

（ 2 ）實驗設計：（ 反應）

 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。

秒錶

錐形瓶下放一張 作十字記號的紙

t 1 R

t







反應速率

蓋住沉澱的時間

大蘇打 蘇打

小蘇打

S

3 2 2

3 2

3

O Na

CO Na

NaHCO

相等

溫度

時 間

溫度對反應速率的實驗探討

 實驗探討

實驗結果：

操縱變因 控制變因 應變變因

時間愈少 溫度愈高 ,

  溫度愈高 , 反應速率愈大

反應速率

（ 1/t

）

溫度

反應 速率 R 不變的因素

變動的因素 變動的結果

 碰撞學說

『碰撞學說』解釋反應速率

 碰撞學說：

（ 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 有效

能量 碰撞方位正確

溫度 濃度 表面積

碰撞機會小

反應慢 碰撞機會大

反應快

增加

（媒體： 1， 38” ）

但不能溶的多 . 溶的快 ,

攪拌時 ,



影響反應速率的五因素

 影響反應速率的因素：

（ 1 ）物質本性：活性大，反應快 （ 2 ）濃度：濃度高，反應快

 濃度高，碰撞機會增加，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，粒子能量增加，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

（媒體： 1， 2

）

碰撞學說解釋

（五因素） （溫度、水量） （溫度、壓力）

反應速率 溶解量 溶解度

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 Na₂S₂O₃ 及 HCl 溶液後，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？ 。

範例解說

假設相同溫度下

A B

C

A B

C

R R

R

R t t

t t









 1



 濃度大者，速率快

 濃度： C ＜ B ＜ A C ＜ B ＜

A

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：

 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？

。

控制

範例解說

丁＞乙＞甲＞丙

甲 乙

甲 丙

溫度 無法判斷

 愈高溫、濃度愈大、表面積大者，反應快

範例解說

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？ 。

操縱變因（變動 的）

（不變的）控制變因

5 %

操縱變因（變動 的）

（不變的）控制變因

細顆粒 溫度

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？

範例解說

（ A ）

（ B ）

（ C ）

（ D ）

 產生氫氣相等，且高溫快 C

小 高溫 , t

大

高溫 , t

範例解說

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？ 。

質量相等 質量甲＞乙 乙反應快

質量相等

乙 甲

相等

輕 重

2 2

2

3

2 HCl CaCl H O CO

CaCO    

2 2

2 2

BO A

AO B

AO O

A











2 2

2

2

B AO AO A BO

O

A      

範例解說

6.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 ＋ O₂ 　→　 AO₂ ( 乙 ) 　 B ＋ AO₂ 　→　 A ＋ BO₂

若總反應式為 ( 丙 ) 　 B ＋ O₂ 　→　 BO₂ ，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 。 B 及 O₂



 總反應式為子反應之和

2

2

BO

O

B  

BO₂ A

AO₂

參與第一子反應

，但本質不變 第一子反應的

生成物，接續 次一反應進行

課程結束

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