内容正文:
第二章 第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率及影响因素
榆次一中 李金虎
【学习目标】
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。
3.能通过实验探究分析不同组分浓度对化学反应速率的影响,能用一定理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
【素养目标】
1.通过研究化学反应速率变化和可逆反应,培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。
2.通过运用“三段式”进行化学反应速率的计算,梳理模型意识,培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
3.利用化学反应速率的测定实验,通过气泡产生的快慢定性地理解化学反应速率的概念。通过实验探究,总结影响化学反应速率的因素,形成由宏观到微观、由感性到理性的科学探究过程,并获得基本的观察能力、探究能力和实际解决问题的能力。培养学生“宏观辨识和微观探析”“科学探究与创新意识”的学科素养。
必备知识与关键能力
知识点一:化学反应速率
1.化学反应速率
2.化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q或v(A)=v(B)=v(C)=v(D)。
【点拨】化学反应速率的理解应注意的问题
(1)误认为对于在不同条件下进行的同一反应,同一反应物或生成物的物质的量的变化量大,反应速率就一定快。化学反应速率是用单位时间内浓度的变化量来表示的,物质的量的变化量大,单位时间内浓度的变化量不一定大。
(2)误认为用不同的物质表示化学反应速率意义不同。在同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率数值不一定相同,但是它们的实际意义完全相同,即一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的化学反应速率。
(3)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。
(4)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
典例1.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
B.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量
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·s-1
D.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
【答案】B
【解析】反应速率与反应现象无关,反应速率快的可能无现象,如中和反应,故A错误;反应速率的大小表示反应进行的快慢,即化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢,故B正确;v=0.50 mol·L-1·s-1是指1 s内某物质的物质的量浓度的变化为0.50 mol·L-1,故C错误;不能用纯固体或液体表示反应速率,可利用单位时间内反应物或生成物的浓度变化表示反应速率,故D错误。
典例2.反应4A(s) + 3B(g)2C(g) + D(g),经2 min B的浓度减少0.6mol·L-1 。对此反应速率的正确表示是( )
A.用A表示的反应速率是0.8mol·L-1·s-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1
C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0. 3mol·L-1·min-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
【答案】B
【解析】经2 min B的浓度减少0.6 mol·L-1,这2 min内的平均反应速率v(B)=0.3 mol·L-1· min-1,而不是2 min末时的反应速率,C错;根据反应速率之比等于化学计量数之比可知B正确,A、D错误。
知识点二:化学反应速率的基本计算及比较
1.化学反应速率计算
(1)利用基本公式:v==。
(2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(Δc)之比=各物质物质的量的变化量(Δn)之比。
(3)“三段式”法计算化学反应速率
①写出反应的化学方程式。
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式计算。
“三段式”法计算模板
例如:反应 mA + nB === pC
起始浓度/(mol/L) a b c
转化浓度/(mol/L) x
t时刻浓度/(mol/L) a-x b- c+
则①v(A)= v(B)= v(C)= ②α(A)=×100%。
典例3.X(s)+3Y(g)Z(g) ΔH=—a kJ·mol-1,一定条件下,将2 mol X和2