2.1.1 化学反应速率(教师用书Word)-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
[学习目标]
1.知道化学反应速率的表示方法,通过分析推理的方法,建立化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的模型,并能根据该模型解答相关问题。(证据推理与模型认知)
2.能进行化学反应速率的简单计算,能利用化学反应中反应物或生成物的相关性质变化,设计实验以测定化学反应速率的快慢。(变化观念与平衡思想)
知识点1 化学反应速率及其表示方法
1.概念
任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随时间变化的多少。如果反应体系的体积是恒定的,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式
v=。式中Δc表示反应物浓度或生成物浓度的变化,其常用单位是mol/L(或mol·L-1)等;Δt表示反应时间的变化,其常用单位是s(秒)、
min(分)等;v表示
反应速率(取正值),常用单位是
mol·L-1·s-1或
mol/(L·s)。
3.与化学计量数之间的关系
对于一个化学反应mA+nB===pC+qD,v(A)=-,v(B)=-
,v(C)=
,v(D)=
。且有:
=
=
=
。
4.实例
在密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,反应开始N2的浓度为0.8 mol/L,5
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min后N2的浓度变为0.7 mol/L。填写表格:
有关反应物质 | N2 | H2 | NH3 |
物质的量浓度变化(mol/L) |
|
|
|
化学反应速率[mol/(L·min)] |
|
|
|
速率之比 | v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)= | ||
知识点2 化学反应速率的测定
1.测定原理
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。
2.测定方法
任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用,如气体的体积、体系的压强、颜色的
深浅、光的吸收、
导电能力等。例如,对于在溶液中进行的反应,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,人们常常利用颜色变化与
浓度变化间的比例关系来测量反应速率。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)化学反应速率用反应物表示为负值,用生成物表示为正值。( × )
(2)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度变化为0.8 mol·L-1。( × )
(3)2 mol·L-1·s-1的反应速率一定比1 mol·L-1·s-1的反应速率大。( × )
(4)固体和纯液体的浓度是固定的,不能用它们表示反应速率。( √ )
(5)选用不同的物质表示同一化学反应,相同时间段内的化学反应速率数值不一定相同,但意义相同。( √ )
(6)化学反应速率越大,现象越明显。( × )
(1)无论是反应物还是生成物,其化学反应速率均取正值。
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(2)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。
(3)进行化学反应速率大小的比较时要指定物质,同一反应中,同一物质的化学反应速率越大,反应越快,不同物质之间的化学反应速率的大小与化学计量数有关。
(4)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。
(5)化学反应未必有明显的现象,如NaOH溶液与HCl溶液的反应。
探究点1 化学反应速率的计算方法
1.关于化学反应速率的计算方法,有哪几种?
①利用已知物质的浓度变化,结合化学反应速率公式计算;②利用已知物质的反应速率,结合化学计量系数之比计算。
2.同一化学反应,同一时间段内,用不同物质表示化学反应速率,为什么符合化学计量系数之比?
同一化学反应在同一时间段内,容器体积相同,不同物质的物质的量变化符合化学方程式计量系数之比,故化学反应速率也符合化学计量系数之比。
1.化学反应速率的计算方法
(1)利用基本公式:v==
(恒容的密闭容器)。
(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=各物质的物质的量的变化量(Δn)之比。
2.“三段式”法计算模板
例如: 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+
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