内容正文:
第一单元 化学反应速率
第1课时 化学反应速率的表示方法
学习目标
课程标准
学业评价
1.知道化学反应速率的表示方法。
2.了解测定化学反应速率的简单方法。
1.能进行化学反应速率的简单计算。
2.能设计简单实验测定化学反应速率。
素养解读:
1.变化观念与平衡思想:了解化学反应速率的概念及其表示方法,形成不同的反应可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念。
2.证据推理与模型认知:根据化学反应速率的测定原理,设计实验学会化学反应速率的测定方法,通过对比的方法,发展基于变量关系的证据推理素养。
知识点一 化学反应速率及其表示方法
1.相同时间段内H2O2分解过程中物质的量浓度变化分析
t/ min
0
20
40
60
80
c(H2O2)/
(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.05
结论:随着反应的进行,相同时间间隔内,H2O2浓度变化量不同且逐渐减小。
2.化学反应速率及表示方法
(1)概念:化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
(2)数学表达式为:v=或v=。
(3)单位常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1表示。
[想一想] 可以用任何物质单位时间内物质的量浓度的变化量来表示化学反应速率吗?
提示:固体和纯液体的浓度为常数,不因其量的改变而改变,所以不能用其物质的量浓度变化量来表示反应速率。
3.同一反应中用不同物质表示的化学反应速率关系分析
以反应2N2O54NO2+O2为例
t/min
0
1
2
3
4
5
N2O5
c(N2O5)/(mol·L-1)
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
Δc(N2O5)/(mol·L-1)
0.29
0.50
0.65
0.75
0.83
/
(mol·L-1·min-1)
0.290
0.250
0.217
0.187 5
0.166
NO2
c(NO2)/(mol·L-1)
0
0.58
1.00
1.30
1.50
1.66
Δc(NO2)/(mol·L-1)
0.58
1.00
1.30
1.50
1.66
/
(mol·L-1·min-1)
0.580
0.500
0.433
0.375
0.332
O2
c(O2)/(mol·L-1)
0
0.15
0.25
0.33
0.38
0.42
Δc(O2)/(mol·L-1)
0.15
0.25
0.33
0.38
0.42
/
(mol·L-1·min-1)
0.150
0.125
0.110
0.095
0.084
结论
(1)在同一个化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,其数值大小不一定相同,但表示的速率相同,即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率。
(2)用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比=物质的量浓度变化量之比=物质的量变化量之比=化学计量数之比。
4.平均速率与瞬时速率
(1)平均速率由v=求得。v是在时间间隔Δt内化学反应的平均速率。
(2)瞬时速率
①当Δt非常小时,由v=求出的速率近似等于该时刻的瞬时速率。
②通过c-t图像,运用数学方法也可求得瞬时速率。
化学反应速率的正确理解
1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,由于Δc是取浓度变化的绝对值,因此,化学反应速率都取正值。
2.化学反应速率可用反应体系中反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示,书写时应标明是什么物质的反应速率。
3.在一定温度下,固体和纯液体物质,其单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知,现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。
4.在同一反应中,用不同的物质表示同一时间内的反应速率时,其数值可能不同,但这些数值所表达的意义是相同的,即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算。
5.一般来说,反应在整个过程都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。
题点一 反应速率的理解
(以下选择题有1个或2个选项符合题意)
1.对于反应:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列说法正确的是( AB )
A.用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同,但所表示的意义相同
B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率
C.用H2O和CO2表示的化学反