内容正文:
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应速率与限度
第1课时 化学反应速率
课程学习目标
1
了解化学反应速率的概念和表示方法。
2
能够进行化学反应速率的简单计算。
3
理解影响化学反应速率的因素及规律。
4
能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响。
新课导入
新课导入
在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的反应进行的快,有的进行的慢。
你了解图片中所涉及的化学反应进行的快慢吗?反应的快慢程度与我们有什么关系呢?
思
考
与
交
流
?
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。
什么是定性?什么是定量?
例如:我们学过物理都知道:
(1) 光的传播速度是很快的;
(2) 光在空气中的传播速度3×108m/s。
定性描述
定量描述
那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢?
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化学反应速率
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化学反应速率
【问题】化学反应速率是如何定义的呢?
学科链接:
物理学中用速度表示物体运动的快慢。
速度:单位时间内物体移动的距离。
化学反应速率:单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。
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化学反应速率
【问题】用∆t来表示时间,∆c表示浓度变化,v表示反应速率,你能用字母符号来表示化学反应速率吗?
(提示:可类比速度表达式 )
v=
∆s
t
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化学反应速率
1.定义
化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)表示。
2.计算公式
v (x) = —— = ——
Δc(x)
Δ t
Δ t
Δn(x)
V
——
3.常用单位
mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 或mol·L-1·min-1
4.实例
某反应的反应物A浓度在5 min内由6 mol·L-1变成了2 mol·L-1,则v(A)= 。
0.8 mol·L-1·min-1
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化学反应速率
5.“三段法”计算化学反应速率:
“三段法”基本步骤:
(1)写出有关反应的化学方程式;
(2)标出各物质的起始量、变化量、某时刻量;
(3)根据已知条件列方程式计算。
例: m A + n B p C + q D 起始: a b 0 0
变化: mx nx px qx
某时刻:a-mx b-nx 0+px 0+qx
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化学反应速率
基本关系:
①变化量与方程式中各物质的化学计量数成比例
②这里a、b可指 物质的量、浓度、体积等
③反应物:某时刻量=起始量-变化量
生成物:某时刻量=起始量+变化量
④转化率α
α(A)=
A的变化量
A的起始量
×100%
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化学反应速率
6.化学反应速率的特点
①化学反应速率是标量,只取正值。
②化学反应速率有瞬时反应速率和平均反应速率,以上所表示的是某段时间内的平均反应速率。
③化学反应速率只适用于气体或溶液,固体或纯液体的浓度可视为常数,并不适用。
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课堂练习
1、在某一化学反应中,生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L,在这5s内B的化学反应速率为_ ________。
2、一个5L的容器中,盛入8.0mol某气体反应物,5min后,测得这种气体反应物还剩余6.8mol,这种反应物的化学反应速率为___________。
0.3mol/(L·S)
0.048mol/(L·min)
思
考
与
发
现
?
反应:N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行,各物质浓度随时间变化如下:完成表格并求在2 s内的这个反应的平均率。
高温、高压
催化剂
时间 N2 H2 NH3
t=0 s 2 mol/L 6 mol/L 0 mol/L
t=2 s 2 mol/L
V(B)
1 mol/L
3 mol/L
0.5 mol/(L·s)
1.5 mol/(L·s)
1.0 mol/(L·s)
思考1:化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系?
思考2 :这个反应用哪种物质表示时其速率最快?
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化学反应速率
3、 已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则