2019_2020学年高中化学第2章第1节化学反应速率课件新人教版选修4.pptx

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1、第一节 化学反应速率,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.化学反应速率用于表示化学反应过程进行的快慢。 2.对于化学反应来说,当体系为气态或溶液时,可用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示反应速率。 3.在一个化学反应中,若某反应的反应物浓度在5 min内由6 molL-1变成4 molL-1,则该反应在5 min内的平均反应速率为 0.4 molL-1min-1。 4.化学反应中,各物质的物质的量变化之比等于方程式中对应物质的化学计量数之比。,知识铺垫,新知预习,自主预测,一、化学反应速率 1.化学反应速率的含义 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。在容积不变的

2、反应容器中,通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。其数学表达式为 。 (1)式中v表示反应速率;c表示反应物或生成物浓度的变化(取其绝对值);t表示时间变化。 (2)单位:molL-1s-1或molL-1min-1或molL-1h-1等。 2.化学反应速率与化学计量数之间的关系 对任意一个反应,用符号来代替具体的化学物质,反应方程式表示为mA+nB=pY+qZ 用不同物质表示的反应速率其关系是v(A)v(B)v(Y)v(Z)=mnpq。,知识铺垫,新知预习,自主预测,二、化学反应速率的测定 1.测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。

3、 2.测定方法 (1)根据颜色变化 在溶液中,当反应物或产物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 (2)根据释放出气体的体积 例如,2 g锌粒分别与40 mL 1 molL-1的H2SO4溶液和40 mL 4 molL-1的H2SO4溶液反应,当收集到同样多的H2时,后者所用的时间较短,说明4 molL-1的H2SO4溶液与锌反应比1 molL-1的H2SO4溶液与锌反应的速率大。,知识铺垫,新知预习,自主预测,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 (

4、) (2)化学反应速率为0.8 molL-1s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 molL-1 ( ) (3)化学反应速率的数值越大,反应进行的越快 ( ) (4)对于化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4),知识铺垫,新知预习,自主预测,2.反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行,1 min后,NH3减少了0.12 mol。求: (1)1 min内,以NH3表示的化学反应速率为 。 (2)以O2表示的化学反应速率为 。 (3)以NO表示的化学反应速率为 。 (4)以H2O表示的化学反应速率为 。

5、 (5)分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为 。 答案 (1)0.06 molL-1min-1 (2)0.075 molL-1min-1 (3)0.06 molL-1min-1 (4)0.09 molL-1min-1 (5)4546,探究一,探究二,化学反应速率的计算 问题探究 1.中学教材中所说的反应速率是瞬时速率还是平均速率? 答案 平均速率。 2.对于反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,能否用CaCO3来表示化学反应速率? 答案 不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率。 3.同一化学反应,用不同物质表示其反应速率时,数值相同吗? 答案 不一定相同;

6、若化学反应计量数相同,则反应速率相同;否则,不相同。,探究一,探究二,4.已知2 g锌粒(假设颗粒大小基本相同)分别与40 mL 1 molL-1和40 mL 4 molL-1 H2SO4溶液反应,请问你有几种方法分别测定它们反应速率的大小? 答案 (1)测定收集一定体积的H2所用的时间。 (2)测定一段时间内溶液中c(H+)的变化。 (3)测定一段时间内Zn粒质量的变化。,探究一,探究二,知识归纳 有关化学反应速率的计算 1.计算依据 (1)化学反应速率的定义: 。 (2)对于同一个化学反应,用不同物质的浓度变化表示的反应速率之比等于相应物质在化学方程式中的化学计量数之比,这是有关化学反应速

7、率的计算或换算的依据。如:对于化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),有下列恒等式:v(A)v(B)v(C)v(D)= abcd=n(A)n(B)n(C)n(D)=c(A)c(B)c(C)c(D)。,探究一,探究二,2.运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤 (1)写出有关反应的化学方程式。 (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 (3)根据已知条件列方程计算。,探究一,探究二,计算中注意以下关系: 对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻) 对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻) 各物质的转化量之比等于其化学计量数之比,探究一,探究二,典例剖析 【典例

8、1】 在2 L的密闭容器中,加入1 mol H2和3 mol 的I2,在某温度下发生反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)。在2 s 末时,测得容器中含有0.4 mol的HI。2 s内,用H2、I2、HI表示该反应的反应速率分别是多少?,探究一,探究二,解析 根据题意,利用“三段式”法求解。,答案 v(H2)=0.05 molL-1s-1,v(I2)=0.05 molL-1s-1, v(HI)=0.1 molL-1s-1。,探究一,探究二,变式训练1在2 L的密闭容器中,加入1 mol N2和3 mol H2,发生反应N2+3H2 2NH3,在2 s末时,测得容器中含有0.4 mol的NH3

9、,求该反应在2 s内的化学反应速率。,答案 v(N2)=0.05 molL-1s-1,v(H2)=0.15 molL-1s-1, v(NH3)=0.1 molL-1s-1。,探究一,探究二,比较化学反应速率大小的方法 问题探究 1.已知反应A(g)+2B(g) C(g)中,若知道A的反应速率,能否确定其他物质的反应速率? 答案 能。根据反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比来求算。 2.比较化学反应速率大小时要注意哪些问题? 答案 对于同一化学反应的速率,用不同物质表示时数值可能不同,但表示的意义相同。可将不同物质表示的反应速率转化成同一物质进行比较,同时要注意单位要一致。,探究一,探

10、究二,知识归纳 化学反应速率大小的比较方法 1.用同一物质的反应速率比较反应进行的快慢时,必须要保证在速率单位一致的前提下再比较数值的大小。例如,v(H2)=0.1 molL-1s-1与v(H2)=3 molL-1min-1不能只看数值大小,应该先将单位统一后,再进行比较。,探究一,探究二,典例剖析 【典例2】 对于反应N2(g)+3H2O(g) 2NH3(g)+ O2(g),在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行最快的是( ) A.v(NH3)=1.5 molL-1min-1 B.v(N2)=1.2 molL-1min-1 C.v(H2O)=1.67 molL-1min-1 D

11、.v(O2)=1.5 molL-1min-1 解析 将选项中的各反应速率换算成同一物质的反应速率,然后比较。 答案 B,探究一,探究二,变式训练2在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)反应来说,以下化学反应速率中,表示化学反应速率最大的是( ) A.v(A2)=0.8 molL-1s-1 B.v(A2)=60 molL-1min-1 C.v(AB3)=1.0 molL-1s-1 D.v(B2)=1.2 molL-1s-1 解析 解此类题目要先统一单位,然后利用化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比转化为同一种物质表示的反应速率再进行比较。若都转化为用A2表示的反应速率

12、且单位统一为molL-1s-1,则A项中v(A2)=0.8 molL-1s-1,B项中v(A2)=1 molL-1s-1, C项中v(A2)=0.5 molL-1s-1,D项中v(A2)=0.4 molL-1s-1,则化学反应速率最大的是B项。 答案 B,1,2,3,4,1.反应N2+3H2 2NH3,在2 L密闭容器中进行,半分钟末有0.6 mol NH3生成。下列表示的化学反应速率正确的是( ) v(NH3)=0.6 molL-1min-1 v(N2)=0.005 molL-1s-1 v(H2)=0.9 molL-1min-1 v(NH3)=0.02 molL-1s-1 v(H2)=0.0

13、1 molL-1s-1 v(N2)=0.03 molL-1s-1 A. B. C. D.,1,2,3,4,解析 已知半分钟末有0.6 mol NH3生成,可列式求算:,v(NH3)=0.6 molL-1min-1或0.01 molL-1s-1,v(N2)=0.3 molL-1min-1或0.005 molL-1s-1,v(H2)=0.9 molL-1min-1或0.015 molL-1s-1。 答案 C,1,2,3,4,2.对于反应A(g)+3B(g) 2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( ) A.v(A)=0.02 molL-1s-1 B.v(B)=0.0

14、3 molL-1s-1 C.v(B)=0.90 molL-1min-1 D.v(C)=0.60 molL-1min-1 解析 转化为相同单位的用A表示的化学反应速率,比较得出A项反应进行得最快。 答案 A,1,2,3,4,3.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6 molL-1。对此反应速率的正确表示是( ) A.用A表示的反应速率是0.8 molL-1s-1 B.分别用B、C、D表示该反应的速率,其比值是321 C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 molL-1min-1 D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的 解析 经2 min后,B的浓度减少了0.6 molL-1,这2 min内的平均反应速率v(B)=0.3 molL-1min-1,而不是2 min末时的反应速率,C项错误;根据反应速率之比等于化学计量数之比可知B项正确,A、D两项错误。 答案 B,1,2,3,4,4.某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种物质物质的量的变化曲线如图所示。由图中数据分析该反应的化学方程式为 。反应开始至2 min末,Z的平均反应速率为 。,1,2,3,4,