内容正文:
化学·选择性必修1
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第一节 化学反应速率
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[核心素养发展目标] 1.知道化学反应速率的表示方法。2.能进行化学反应速率的计算。3.了解测定化学反应速率的简单方法。4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。5.初步运用有效碰撞理论和活化分子等知识解释外界条件对化学反应速率的影响。6.初步学会设计“对照实验”,比较条件的改变对化学反应速率快慢的影响。
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学习任务一
学习任务二
课时作业 巩固演练
学习任务三
随堂检测 素养达标
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学习任务一 化学反应速率的计算和比较
反应物浓度的减小
生成物浓度的增加
mol/(L·min)
mol/(L·s)
1.化学反应速率
(1)表示方法:通常用单位时间内_________________或_________________ 来表示。
(2)表达式:v=eq \f(Δc,Δt),其常用单位为_______________或_____________。
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(3)与化学计量数间的关系
对于一个反应:mA+nB===pC+qD,其反应速率之间的关系为vA∶vB∶vC∶vD=_______________________。
m∶n∶p∶q
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2.化学反应速率的测定
(1)测定依据:化学反应速率表达式:v=eq \f(Δc,Δt)。
(2)测定方法:与物质浓度有关的可观测量都可以利用,如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。例如,对于溶液中进行的反应,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,可利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测定反应速率。
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在25 ℃时,向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸里放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始至2 min 末,收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后,又经过4 min铁粉完全溶解。
问题1:前2 min内能否用铁来表示化学反应速率?
答案:不能,因为铁是纯固体。
问题2:2 min时刻,能否用FeCl2表示出该反应的反应速率?
答案:不能,因为化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率,不能表示某一时刻的速率。
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问题3:后4 min内用HCl表示的平均反应速率是多少?
问题4:前2 min与后4 min相比,谁的反应速率较快?
答案:后4 min消耗的盐酸由铁的量来计算,消耗的n(Fe)=0.1 mol-0.05 mol=0.05 mol,故消耗的n(HCl)=2n(Fe)=0.1 mol,v(HCl)=eq \f(0.1 mol,0.1 L×4 min)=0.25 mol/(L·min)。
答案:前2 min,v(FeCl2)=eq \f(0.05 mol,0.1 L×2 min)=0.25 mol/(L·min),后4 min,v(FeCl2)=eq \f(1,2)v(HCl)=0.125 mol/(L·min),故前2 min反应速率较快。
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1.化学反应速率的概念理解
(1)在同一化学反应中,用不同的物质表示的反应速率数值可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体的物质。
(2)固体或纯液体的浓度记为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(3)化学反应速率是一段时间(Δt)内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
(4)在同一化学反应中,用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
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2.化学反应速率的计算方法
(1)公式法:v=eq \f(Δc,Δt)或v=eq \f(Δn,V·Δt)
(2)“三段式” 法
①计算步骤:写出化学方程式,列出各反应物和生成物的起始量、转化量、某时刻量,再根据变化量之比等于化学计量数之比,列出关系式计算。
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②计算模式:
反应 mA + nB === pC
起始浓度/(mol/L) a b c
转化浓度/(mol/L) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
t时刻浓度/(mol/L) a-x b-eq \f(nx,m) c+eq \f(px,m)
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