内容正文:
专题2 化学反应速率与化学平衡
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
目标导航
课程标准
课标解读
1.了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。
2.掌握化学反应速率的简单计算,提高速率概念的理解能力。
3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。
1.认识化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。(变化观念与平衡思想)
2.能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行有关N2O5分解速率的实验探究。(科学探究与创新意识)
知识精讲
知识点01 化学反应速率
1.化学反应速率的表示方法
化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,可以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化学反应速率。
数学表达式:v=。
Δc表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值),常用单位mol·L-1。
Δt表示一定的时间间隔,常用单位s、min或h。
常用单位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
2.平均速率与瞬时速率
根据求得的反应速率是在时间间隔Δt内化学反应的的平均速率。
若Δt非常小,则平均速率接近某一时刻的瞬时速率,瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
对于化学反应:aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
v(A)=,v(B)=,v(C)=,v(D)=
在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同。
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(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比,即:
v(A):v(B):v(C):v(D)= Δc(A):Δc(B):Δc(C):Δc(D)=Δn(A):Δn(B):Δn(C):Δn(D)=a:b:c:d。
【即学即练1】下列有关化学反应速率的说法中正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示
C.若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L-1
D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度
答案:D
解析:A项,中和反应速率很快,但有的没有明显现象,A错;B项,在化学反应中,由于固体和纯液体的浓度视为常数,其浓度变化值为零,故不能用它们表示反应速率,B错;C项,单位错,浓度变化单位应为mol·L-1,且由于化学计量数不一定相同,在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一定都为0.5 mol·L-1。
【即学即练2】反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率之比是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在2 min内的反应速率,用C表示是0.3 mol·L-1·min-1
答案:B
解析:固体A不具有浓度概念,该物质的反应不能用mol·L-1·min-1的单位来表示。
知识点02 化学反应速率的测定
1.测定原理
要测定不同反应物或生成物的浓度,可观察、测量体系中某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。
2.常用方法
(1)测量在一定温度和压强下释放出来的体积的气体。
(2)用比色的方法测量溶液颜色的深浅,再根据溶液颜色的深浅与有色物质浓度的正比关系,确定反应物或生成物在不同时刻的浓度。
3.实验探究——化学反应速率的测定
(1)实验步骤:
①安装仪器,检查气密性,在锥形瓶中加入5 g大理石,加入20 mL 1 mol·L-1的盐酸。每隔10s观测玻璃注射器中气体的体积,记录数据。
②以mL·s-1为单位,计算每10s时间间隔内的反应速率。
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/(mL·s-1)
0.4
1.0
1.1
1.3
0.9
0.8
③在坐标中画出CO2体积[V(CO2)]-反应时间(t)曲线图。
(2)不同组实验结果产生差异的原因
①大理石的大小不同;②注射器内外针筒间的摩