内容正文:
第一节 化学反应速率
第1课时
第二章
化学反应速率与化学反应平衡
授课人:
1
变量控制法测定化学反应速率
2
化学反应速率的表示方法
1
本节重点
本节难点
知识导航
食物腐败(5天)
电动车自燃(90秒)
观察下面的动图,你能从中得到什么启示?
新课导入
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知识梳理
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观察下面的动图,你能从中得到什么启示?
食物腐败(5天)
电动车自燃(90秒)
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快与慢是相对而言的,是一种定性的比较
知识梳理
5
那么,如何定量的描述化学反应过程进行的快慢呢?
知识梳理
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来表示
化学反应速率
概念
表示方法
定义式
常用单位
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
——(均取正值)
mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
Δc 表示某物质浓度的变化,常用单位mol·L-1
Δt 表示时间变化,常用单位s、min或h
知识梳理
m A + n B p C + q D
化学反应速率
示例分析
请根据所学内容,分别用一种物质的浓度随时间变化来表示下列反应速率:
υ(A)=-
Δc(A)
Δt
υ(B)=-
Δc(B)
Δt
υ(C)=
Δc(C)
Δt
υ(D)=
Δc(D)
Δt
知识梳理
化学反应速率
注意事项
错误的写法:mol/L·s
速率的单位也可表示为mol/(L·s)或mol/(L·min),但是必须要加括号,
化学反应速率是物质在一段时间内的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率,且均取正值
在反应中,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,纯液体和纯固体的浓度是恒定不变的,因此对有纯液体或纯固体参加的化学反应,一般不用其浓度来表示化学反应速率
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,但表示的意义相同且化学反应速率之比=化学计量数之比。因此,表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,在v的后面将该物质的化学式用括号括起来
知识梳理
【例1】在密闭容器中合成氨的反应 N2 + 3H2 2NH3,开始时 ,N2 的浓度为 4 mol/L,H2 的浓度为 12 mol/L,5 min 后 N2的浓度为 3 mol/L。分别用 N2、H2 、NH3浓度变化表示该化学反应速率。
υ(N2)=-
= 0.2 mol/(L·min)
Δc(N2)
Δt
Δc(N2) =3 mol/L-4 mol/L =-1 mol/L
-1 mol/L
5 min
=-
3
1
=
υ(H2)
υ(N2)
2
1
=
υ(NH3)
υ(N2)
υ(H2)
= 0.6 mol/(L·min)
υ(NH3)
= 0.4 mol/(L·min)
υ(H2)
= 3×υ(N2)
υ(NH3)
= 2×υ(N2)
典例精讲
化学反应速率
化学反应速率大小的比较方法
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。
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),
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
v(A)
a
v(B)
b
>
知识梳理
例:在密闭容器中,合成氨的反应 N2 +3H2 2NH3开始时 ,在不同反应条件下测得化学反应速率如下,其中化学反应速率由大到小的是___________________
A. υ(N2) = 0.6 mol/(L·min)
B. υ(H2) = 1.2 mol/(L·min)
C. υ(NH3)= 1.2 mol/(L·min)
A = C > B
典例精讲
化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式,实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度
实验原理
(找与化学反应物质的浓度相关的物理量)
(找与该物理量化学变化对应的时间)
υ=
Δc
Δt
知识梳理
如何测定化学反应速率?
知识梳理
(选择可观测、易操作的变量)
化学反应速率的测定
测定项目及测定方法
测定项目
气体
气体的体积
体系的压强
颜色的深浅
离子浓度
浑浊度
导电能力
酸碱度
测定方法
量气法
比色法
电导法
激光技术法
知识梳理
在一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。测定0 ~ 6 min内的化学反应速率。
2H2O