内容正文:
第二章 化学反应速率及化学平衡
第1节 反应反应速率
第1课时 化学反应速率
1.变化观念: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.宏观辨识与微观探析:通过实验,从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律。
3.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。
一、化学反应速率
1. 定义:化学反应速率是用来衡量________的物理量,用单位时间内________变化(浓度、质量、物质的量等)来表示,通常使用单位时间内反应物浓度的减小或________增加。
2. 数学表达式
【易错辨析】①一般是以最容易测定的一种物质表示,且应标明是什么物质的________。
②固体、纯液体单位体积内的物质的量保持不变,因此一般________表示化学反应速率。
③定量表示一个反应的化学反应速率时,必须指明是用哪一种反应物或________来表示。
【想一想】反应3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最快的是( )
A.v (D)=0.4 mol·L-1·s-1 B.v (C)=0.5 mol·L-1·s-1
C.v (B)=0.6 mol·L-1·s-1 D.v (A)=0.15 mol·L-1·s-1
【易错点拨】
①一般说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是________,而不是________。
②无论浓度的变化是增加还是减少,化学反应速率均取________。
③对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。对于反应来说,则有。
④在同一个反应中,各物质的反应速率之比________。
⑤用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,可以根据反应速率与化学方程式的计量系数的关系换算成同一种物质来表示,看其数值的大小。注意比较时________。
二、化学反应速率的测定
1.测定原理
利用与化学反应中任何一种化学物质的________相关的性质进行测定。
2.测定方法
(1)直接观察测定:如________和________等。
(2)科学仪器测定:如反应体系颜色的变化。在溶液中,当反应物或产物本身有较明显的颜色时,可利用________和________间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
3.实验测定化学反应速率
设计实验测定锌与硫酸反应的速率,按下列实验步骤完成实验:
(1)按下图所示安装装置,加入锌粒,然后快速加入40 mL 1 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL 氢气所用的时间。
(2)按图示再安装一套装置,加入与前一套装置相同的锌粒,然后再快速加入40 mL 4 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL 氢气所用的时间。
回答下列问题:
①实验所用仪器有:锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、________。
②观察到的现象是:________;收集10 mL气体②所用时间比①所用时间短。
③所能得出的实验结论是:______________________________________________________。
三、化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率的计算
(1)公式法:
v==
特别提醒 ①如果题目中给出的是物质的量,在计算速率时应先除以体积,转化为________的变化量。
②浓度的变化量Δc=c(某时刻)-c(初始)
所以一般Δc(反应物)为________,Δc(生成物)为正值,
而v是标量,只有正值,所以在计算反应速率时,
v(反应物)=
v(生成物)=
(2)运用同一反应中________的规律进行计算。
对于一个化学反应:mA+nB===pC+qD,v(A)=-,v(B)=-,v(C)=,
v(D)=,且有:===。
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤:
a.写出有关反应的________;
b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于________之比;
c.根据已知条件列方程计算。
反应: mA(g)+nB(g)pC(g)
起始浓度/mol·L-1 a b c
转化浓度/mol·L-1 x
某时刻(t s)浓度/mol·L-1 a-x b- c+
再利用化学反应速率的定义式求算
v(A)= mol·L-1·s-1