第一節(jié)化學反應速率第一課時

化學反應的速率第二章化學反應速率與化學平衡人

教

版

選

擇

性

必

修12.通過理解影響化學反應速率的因素及規(guī)律，合理解釋生產(chǎn)、生活中的相關化學現(xiàn)象。（證據(jù)推理與模型認知）123學習目標3.學會運用變量控制研究影響化學反應速率的方法。（科學思維）1.通過了解化學反應速率的概念和表示方法，進行簡單計算。（模型認知）

問題導入爆

炸溶洞形成化學上是如何定量描述一個化學反應的快慢的呢？定性描述很快很慢化學反應速率HUAXUEFANYINGSULV01化學反應速率的概念及其表示方法1.1【表示方法】通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加（均取正值）來表示。mol/(L·s)或mol·L-1·s-1；mol/(L·min)或mol·L-1·min-1υ(x)=——Δc(x)Δt【概念】用來衡量化學反應過程進行快慢程度的物理量【單位】υ(x)=——Δn(x)V?Δt【表達式】Δc表示某物質(zhì)濃度的變化，單位mol·L－1Δt表示時間變化，常用單位s、min或h化學反應速率的概念及其表示方法1.1注意事項1.速率的單位為mol/(L·s)或mol/(L·min)，要加括號，錯誤的寫法：mol/L·s；2.υ是物質(zhì)在一段時間內(nèi)的平均速率，而不是在某一時刻的瞬時速率，且均取正值；3.一般不用固體或純液體表示化學反應速率，純液體和純固體的濃度是恒定不變的，Δc=0，一般不用其濃度來表示化學反應速率；4.同一反應在相同時間內(nèi)，用不同物質(zhì)表示的反應速率，其數(shù)值可能不同，但都表示該反應的反應速率，意義相同。因此，表示化學反應速率時，必須指明具體物質(zhì)v(A)。同一反應中各物質(zhì)化學反應速率的關系1.2對于一個化學反應：mA+nB=pC+qD，如何表示反應速率？其

v

可用任何一種物質(zhì)的c隨時間的變化來表示。化學反應速率v之比=△c之比=△n之比=化學計量數(shù)之比v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)＝?c(A)︰?c(B)︰?c(C)︰?c(D)

＝?n(A)︰?n(B)︰?n(C)︰?n(D)

＝m︰n︰p︰qv

(A)m=v

(B)nv

(C)p=v

(D)q=同一反應中各物質(zhì)化學反應速率的關系1.2【課本P25-例題】在密閉容器中反應N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)，開始c(N2)=0.8mol·L－1，經(jīng)過5min后，c(N2)=0.7mol/L，在此段時間內(nèi)分別用N2、H2、NH3表示

v，并分析v與化學計量數(shù)關系。v(N2)=Δc(N2)Δtv(H2)=Δc(H2)Δt=0.1mol/L5min=0.02mol/(L?min)=0.3mol/L5min=0.06mol/(L?min)v(NH3)=Δc(NH3)Δt=0.2mol/L5min=0.04mol/(L?min)

v(N2):

v

(H2):

v

(NH3)=1：3：2其他計算公式1.3化學反應速率的計算HUAXUEFANYINGSULVDEJISUAN02定義法2.1例：反應4NH3(g)+5O2(g)=

4NO(g)+6H2O(g)在5升的密閉容器中進行，20秒后NO的物質(zhì)的量增加了4mol，此反應中以O2表示的化學反應速率為多少？

利用反應速率定義式直接計算：三段式法2.2①寫出有關反應的化學方程式；②標出各物質(zhì)的起始量、變化量、某時刻量(平衡量)（可用n，也可用c，但要求統(tǒng)一）；③根據(jù)已知條件列方程式計算。

mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)起始濃度/(mol·L－1)

a

b

0

0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)

mx

nx

px

qx終態(tài)濃度/(mol·L－1)

a－mx

b－nx

px

qx

△c之比=△n之比=化學計量數(shù)之比三段式法2.2例：在2L的密閉容器中，加入1molN2和3molH2，發(fā)生N2+3H2?

2NH3，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，則用N2、H2、NH3表示的化學反應速率分別是多少？c(起始濃度)c(2s末濃度)

Δc(變化濃度)0.51.500.20.20.30.10.41.2N2+3H2?

2NH3Δc(N2)Δtv(N2)==0.05mol·L-1·s-1Δc(H2)Δtv(H2)==0.15mol·L-1·s-1Δc(NH3)Δtv(NH3)==0.10mol·L-1·s-1v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=Δc(N2)∶Δc(H2)∶Δc(NH3)=1∶3∶2(單位：mol/L)關系式法2.3物質(zhì)時間XYZQ起始/mol0.7

1

2min末/mol0.82.70.82.73min末/mol

0.8

例：提取表格信息計算化學反應速率在2L密閉容器中進行反應：mX(g)＋nY(g)?pZ(g)＋qQ(g)。在0～3min內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如表所示：

|Δn(Q)|＝0.3mol32.32.3mol3.0mol142310%0.05mol·L－1·min－1

化學反應速率v之比=化學計量數(shù)之比根據(jù)圖像計算2.4由n(或c)～t圖像確定化學方程式的方法(1)看趨勢，定位置觀察圖像，n(或c)隨時間逐漸減小的物質(zhì)為反應物，反之為生成物。(2)看變化量，定系數(shù)由圖像計算各物質(zhì)在相同時間內(nèi)的濃度(或物質(zhì)的量)的變化量，從而確定各物質(zhì)的化學計量數(shù)。(3)看是否共存，定符號根據(jù)圖像觀察各物質(zhì)是否最終共存(即是否有物質(zhì)未反應完)，從而判斷該反應是否為可逆反應，確定在方程式中用“==”還是“”。根據(jù)圖像計算2.4例：一定溫度下，向2L的密閉容器中通入兩種氣體并發(fā)生化學反應，反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，下列推斷合理的是A.該反應的化學方程式為3B＋4D?6A＋2CB.0～1s內(nèi)，v(A)＝v(C)C.0～6s內(nèi)，B的平均反應速率為0.05mol·L－1·s－1D.0～6s內(nèi)，各物質(zhì)的反應速率相等A:Δn(A)≠Δn(C)B:3B＋4C?6A＋2DD:Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)＝(1.0－0.4)∶(1.0－0.2)∶(1.2－0)∶(0.4－0)＝3∶4∶6∶2√化學反應速率的比較2.5歸一法比值法若單位、物質(zhì)不統(tǒng)一，則要換算成相同的物質(zhì)和單位再比較。比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，如aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)則說明用A表示的化學反應速率大于用B表示的化學反應速率v(A)av(B)b>“一看”：看

v的單位是否一致，若不一致，需轉(zhuǎn)化為同一單位?！岸保簩⒉煌镔|(zhì)的

v轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的

v，或分別除以相應物質(zhì)

的化學計量數(shù)?！叭容^”：標準統(tǒng)一后比較數(shù)值大小，數(shù)值越大，

v越大。步驟化學反應速率的比較2.5例：已知反應3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應速率，分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1則此反應在不同條件下進行最快的是

②①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1方法一：歸一法注意：換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值大?、趘(B)＝0.45mol·L－1·min－1③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1v(B)＝0.2mol·L－1·min－1v(B)＝0.0075mol·L－1·min－1v(B)＝0.225mol·L－1·min－1化學反應速率的比較2.5例：已知反應3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應速率，分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1則此反應在不同條件下進行最快的是

②方法二：比值法比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值v(A)3①=0.2mol·L-1·min-1v(B)1②=0.45mol·L-1·min-1v(C)2③=0.0075mol·L-1·min-1v(D)2④=0.225mol·L-1·min-1化學反應速率的比較2.5已知4NH3+5O2=4NO+6H2O，則下列關系式正確的是（

）A.4v(NH3)=5v(O2)

B.4v(NO)=6v(H2O)C.5v(O2)=6v(H2O)

D.4v(O2)=5v(NO)D化學反應速率的測定HUAXUEFANYINGSULVDECEDING03

濃度可以表示化學反應速率，除此以外，還可以測定哪些物理量來表示化學反應速率？氣體的體積體系的壓強顏色的深淺導電能力光的吸收測定原理和常見方法3.11.測定原理利用與化學反應中任何一種化學物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關的性質(zhì)進行測定。如氣體體積、體系壓強、顏色深淺、導電能力、光的吸收等。2.測定方法①科學儀器測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等；離子濃度：pH，渾濁度，電導率等。pH計

濁度儀電導率儀氣體體積分光光度計測定原理和常見方法3.1②直接觀察測定：如反應體系顏色的變化。在溶液中，當反應物或產(chǎn)物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。高錳酸鉀溶液與草酸反應，記錄溶液褪色的時間測定原理和常見方法3.1在KMnO4與H2C2O4反應中，KMnO4與H2C2O4反應的離子方程式：_____________________________________________________?？赏ㄟ^測定____________________來測定該反應的反應速率。溶液褪色所需時間紫紅色高錳酸鉀溶液，具有強氧化性被草酸還原后，溶液的紫紅色褪去。氣體體積的測定①測定放出一定體積的氣體的時間以測定反應速率；②測定一定時間內(nèi)氣體體積/壓強的變化以測定反應速率3.2氣體體積的測定（3）視線與量氣管凹液面最低處相平（2）調(diào)節(jié)量氣管高度，使量氣管與水準管兩端液面相平讀數(shù)時注意：（1）冷卻至室溫3.2液面相平的方法：要上下移動量筒，使量筒內(nèi)的液面與廣口瓶中的液面相平。液面相平的方法：要上或下移動右邊的玻璃管，使左右兩管中的液面相平。跟蹤強化1.下列方法能實現(xiàn)對應化學反應速率測定的是_________(填序號)。

化學反應一定時間內(nèi)①CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g)用壓力傳感器測量反應前后體系壓強變化②Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑用分析天平稱量鎂條反應前后的質(zhì)量變化③H2O2＋2HI==2H2O＋I2用比色計測量反應前后顏色深淺④Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋