内容正文:
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第一课时 化学反应的速率
1.结合物理学中物体运动速度,认识化学反应速率的表示方法,并能进行简单地计算。
2.通过化学反应速率的概念及其影响因素的学习,学会“控制变量”的科学方法,增强证据推理的意识。能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响,发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
3. 发展认识化学反应的基本角度,能从化学反应的快慢解释生产、生活中的简单的化学现象。
核心素养
情境导学
化学反应有快有慢。
如何定量描述一个化学反应的快慢?
任务一:化学反应速率
1.意义:
用来定量的衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
2.定义:
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.公式及单位:
mol· L-1·s-1或mol· L-1·min-1
mol/(L·min) 或 mol/(L·s)
单位换算:60mol/(L·min) =1mol/(L·s)
①化学反应速率只取正值,没有负值。
②通过公式计算出的化学反应速率是一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。不同时刻的化学反应速率不一定相同。
③对于固体物质或纯液体物质,由于我们认为它们的“浓度”是不变的,所以一般不用固体或纯液体表示一个化学反应的速率 。
任务一:化学反应速率
4.注意事项:
例1:在某一化学反应里,反应物A的浓度在8 s内从5.0 mol/L变成1.0 mol/L。在这8 s内以A浓度来表示化学反应的速率为多少?第8s时A的反应速率为多少?
任务一:化学反应速率
例2:在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中,充入0.8 mol CO2,一定条件下发生C(s)+CO2(g)===2CO(g),反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。
(1)求v(CO2)
(2)固体碳减少的质量____ g,是否可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率____(填“是”或“否”)。
4.8
否
v(A)=0.5 mol·L-1·s-1
v(CO2)=0.04 mol·L-1·s-1
无法确定
例3:
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
Δc/(mol·L-1)
v/()
已知合成氨反应 ,其浓度数据如下:
任务一:化学反应速率
0.4
1.2
0.8
同一反应的反应速率可以用不同的物质表示,其数值可能不同,但所表示的意义是相同的,所以要指明具体物质v(A)。
同一反应中,各物质的反应速率之比等于变化量之比等于化学计量数之比。即对于反应:aA+bB=cC+dD vA:vB:vC:vD = a : b : c : d
v (N2) : v (H2) : v (NH3) = 1:3:2
任务一 ,通过回顾研究无机物性质的模型,引导学生迁移分析,解决复杂问题,培养学生模型认知的化学学科素养。
变式3.在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用v A、 v B、 v C表示,已知2 v B=3 v A、3 v C=2 v B,则此反应可表示为:( )
A.A+3B=2C B.2A+3B=2C
C.3A+B=2C D.A+B=C
B
方法 :
例4:反应A+3B==2C+2D在四种不同的情况下的反应速率分别为:
①v(A)=1mol·L-1·min-1 ②v(B)= 0.6mol·L-1·s-1
③v(C)= 0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)= 0.45mol·L-1·s-1
该反应在四种情况下的快慢顺序为 ___________
④>③=②>①
(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。
变式4
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