内容正文:
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时
化学反应的速率
情境导入
很快
较快
较慢
很慢
在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:
核弹爆炸
钢铁生锈
溶洞形成
牛奶变质
如何定量描述一个化学反应的快慢?今天,我们就一起来学习
目标一 化学反应速率及其表示方法
定性描述和比较
相对的快慢
科学研究
实际应用
定量描述和比较同一定义或标准下的数据
2. 是定量描述,属于科学素养
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快和慢是相对而言的,我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中,往往需要定量地描述一个反应的快慢。
2.仅为8.5米/小时
1.蜗牛爬行很慢
1. 是定性描述,属于基本常识
1. 概念
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
2. 表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示(取正值)
3. 定义式
4. 常用单位
v=或v=
mol· L-1·s-1或mol· L-1·min-1
化学反应速率
例 已知合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其浓度数据如下:
N2 H2 NH3
起始浓度/(mol·L-1) 1.0 3.0 0
2 s末浓度/(mol·L-1) 0.6 1.8 0.8
2 s内,N2、H2、NH3的物质的量浓度变化各为多少?则2 s内用N2、H2、NH3表示的化学反应速率v(N2)、v(H2)、v(NH3)分别为多少?
2 s内,
Δc(N2)=(1.0-0.6) mol·L-1=0.4 mol·L-1
Δc(H2)=(3.0-1.8) mol·L-1=1.2 mol·L-1,
Δc(NH3)=(0.8-0) mol·L-1=0.8 mol·L-1,
2 s内 v(N2) = =
2 s内 v(H2) = =
2 s内 v(NH3) = =
5
思考
根据上述计算:同一反应在相同时间内,用不同物质表示的反应速率,其数值是否相同?表示的反应快慢是否相同?用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么规律?
提示 同一反应在相同时间内,用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但都表示该反应的反应速率,意义相同;用不同物质表示化学反应速率时,化学反应速率之比等于其化学计量数之比。
练习1
正误判断
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显( )
(2)对有固体参加的化学反应,可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率( )
(3)化学反应速率的单位通常为mol·s-1或mol·min-1( )
(4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率( )
×
×
×
×
一般固体或纯液体浓度为常数, Δc为0,不表示速率
某一时间段内的平均速率
练习2
已知反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应
速率如下:
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
请比较上述4种情况反应的快慢:___________(由大到小的顺序)。
③①②④
归纳总结
1.对化学反应速率的理解
归纳总结
(1)归一法:若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;再比较数值的大小。
(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值,如
aA(g)+bB(g) === cC(g)+dD(g),比较与,若,则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
2. 化学反应速率大小的比较方法
过渡
对于下列反应,我们希望它反应速率是快还是慢呢?
食物变质
橡胶老化
炼钢
工业合成氨
慢
慢
快
快
如果能人为控制化学反应速率,将对化学实验和化工生产有着重大的意义。
目标二 影响化学反应速率的因素
1. 影响化学反应速率的因素
(1)内因
不同的金属和冷水反应,剧烈程度不同,这意味着 是决定化学反应速率的主要因素。
物质自身的性质
知识回顾:比较金属和水的反应
钠和冷水反应 ;
镁和冷水反应 ;
铝和冷水、热水都 。
剧烈
缓慢
不反应
蜂窝煤比普通煤块燃烧效率更高
影响速率的因素为________________
1. 影响化学反应速率的因素
(2)外因
食物直接暴露在常温空气中易变质,用冰箱保存延长其保质期
影响速