第一节 第1课时 化学反应速率（课件）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第1课时 化学反应速率 第一节 化学反应速率 第二章 化学反应速率 与化学平衡 人教版（2019）高中化学选择性必修1 1 学习目标 1.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.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。 3、掌握有关化学反应速率的计算方法 2 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。 黎巴嫩首都爆炸 岩石风化 火柴燃烧的过程 橡胶老化 很快 很快 较慢 较慢 以上反应的快与慢是相对而言的，是一种定性比较。 3 教学过程 思考：如何定量表示化学反应速率的快慢？ 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 4 教学过程 一、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 (均取正值)表示。 1.定义: 2.计算公式: 3.常用单位: mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 或mol·L-1·min-1 v (A) = —— = —— Δc(A) Δ t Δ t Δn(A) V —— Δc 表示反应物浓度或生成物浓度的变化； Δt 表示反应时间的变化； ν 表示反应速率（取正值）。 5 教学过程 5.适用范围 所有的化学反应(主要是气体、溶液间的反应) 由于固体和纯液体的浓度是恒定不变的，浓度仅指溶液或气体的， 固体、纯液体无浓度变化可言。不能用固体或纯液体表示反应速率 6、注意事项 (1)由公式v＝ 计算得到的速率是指平均速率，不是瞬时速率。 (2)Δc表示指定物质反应前后的浓度变化量，均取正值; 6 教学过程 二、化学反应的速率的计算方法 第一步：写出有关反应的化学方程式； 第二步：列出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 第三步：根据已知条件列方程式计算。 “三段式”法 物质的量、浓度、压强、体积 7 教学过程 在2L的密闭容器中，加入6molSO2和2molO2，发生2SO2 + O2 2SO3 ，在 2s末时，测得容器中含有5mol的SO2，则用SO2、O2、SO3表示的化学反应速率分别是多少？ ⇌ 起始浓度(mol/L) 变化浓度(mol/L) 2min末浓度(mol/L) 　0.5　　　 0.75 　 0.5 0.25 0.5 3 　　 1 　 0 2.5 2SO2 + O2 2SO3 　　　　 　　　　　　　　　　 ⇌ v(SO2)=0.25mol·L-1·min-1 v(O2)=0.125mol·L-1·min-1 v(SO3)=0.25mol·L-1·min-1 同一个反应，用不同的物质来表示υ（A），数值可能不同，但表示的意义相同---------计算时必须指明具体物质v(A) 8 教学过程 起始浓度（mol/L） a b 0 0 浓度变化（mol/L） mx nx px qx t时刻浓度（mol/L）a-mx b-nx px qx mA(g)＋nB(g) = pC(g) ＋ qD(g) 任意反应 注意：变化量之比等于化学计量数之比 ΔcA:ΔcB:ΔcC:ΔcD=m:n:p:q υ（B）= Δc（B） Δt = Δn（B） VΔt υ（A）= Δc（A） Δt υ（B）= Δc（B） Δt υ（C）= Δc（C） Δt υ（D）= Δc（D） Δt vA：vB：vC：vD = ΔnA:ΔnB:ΔnC:ΔnD=ΔcA:ΔcB:ΔcC:ΔcD=m:n:p:q υ(A) m υ(B) n υ(C) p υ(D) q 同一反应中： = = = 速率系数比 9 课堂练习 已知 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别与(NH3)、(O2)、(NO)、(H2O)表示，则正确的关系是（ ） A. B. C. D. A 10 课堂练习 反应 <m></m> ， <m></m> 内B的浓度减少 <m></m> ，下列叙述正确的是( ) A. <m></m> 末时的反应速率，用 <m></m> 表示为 <m></m> B. <m></m> C.在 <m></m> 内消耗 <m></m> 和 <m></m> 的物质的量之比为 <m></m> D.在 <m></m> 内, <m></m> B 11 课堂练习 把 <m></m> 气体和 <m></m> 气体混合于 <m></m> 恒容密闭容器中，使它们发生如下反应： <m></m> ， <m></m> 末生成 <m></m> 。已知 <m></m> 内以 <m></m> 表示的反应速率为 <m></m> ， 则上述反应中 <m></m> 的化学计量数 <m></m> 是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 A 12 课堂练习 一定温度下，在2 L密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A.a点时，υ(A) =υ(B) B.反应开始到5min，B的物质的量增加了0.2 mol C.反应的化学方程式为：3A 2B＋C D.反应开始到5min，υ(C) =0.04 mol/(L·min) C 13 教学过程 三、化学反应的速率大小的比较方法 1、定性比较 通过观察实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。 2、定量比较 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化。 υ(A) m υ(B) n υ(C) p υ(D) q 同一反应中： = = = 速率系数比 14 课堂练习 反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为: ④>③=②>① (1)先统一单位 (2)求速率系数比，比较其大小 v(A) 1 ① =0.0025mol·L-1·s-1 v(B) 3 ② =0.2mol·L-1·s-1 v(C) 2 ③ =0.2mol·L-1·s-1 v(D) 2 ④ =0.225mol·L-1·s-1 v(A)=0.15mol·L-1·min-1 =0.15÷60=0.0025 mol·L-1·s-1 15 教学过程 四、化学反应速率的定量测定 思考：如何通过实验，定量测定化学反应速率及比较反应速率的大小，请设计实验方案？ 测定原理 υ＝ Δc Δt 测定反应中不同时刻任何与物质的浓度有关的可观测量。 相同时间内溶液与固体的总质量的减少量。 产生相同体积的气体所需的时间。 相同时间内溶液pH值的变化。 相同时间内产生气体的体积。 NO.2 NO.1 NO.3 NO.4 16 教学过程 以锌与不同浓度的稀硫酸反应为例，从定量的角度研究浓度对化学反应速率的影响，进一步认识定量研究的价值。 【实验操作】 （1）按下图所示安装装置，检查装置气密性。在锥形瓶内放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L的稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 （2）用4 mol/L的稀硫酸代替1 mol/L的稀硫酸重复上述实验。 17 教学过程 18 教学过程 【实验数据】 试剂 所用时间 υ(H2SO4) mol/(L•S) 结论 1 mol/L H2SO4 4 mol/L H2SO4 97s 171s 5.8 × 10-5 1.0 × 10-4 增大反应物浓度，化学反应速率增大。 19 教学过程 思考： 1、实验通过测量收集10 mL H2所用的时间，来表征反应速率的快慢，除了这个方式，还可以测量哪些物理量来表征速率快慢？ 1.单位时间内收集氢气的体积； 2.测相同时间内△m(Zn)。 3.用传感器测△c(Zn2＋)变化。 4.有pH传感器测相同时间内溶液中pH变化，即△c(H＋)。 5.相同时间内恒容容器中压强变化（气体参与）； 6.相同时间内绝热容器中温度变化。 20 教学过程 2、本实验设计存在一处明显的不足之处，你能找到吗？ 所测气体的体积偏大，实验装置中有空气，漏斗中稀硫酸滴入锥形瓶中，也会排除空气。 3、如何改进不足之处？ 锌粒 硫酸 导管作用： ①滴入锥形瓶的液体体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入液体引起的氢气体积误差。 ②平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利滴下。 21 课堂练习 化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是(　　) 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A CO(g) ＋H2O(g)=CO2(g) ＋H2(g) 压强变化 B Zn(s)＋H2SO4(aq)= ZnSO4(aq)＋H2(g) 氢气体积 C 2NO2(g)⇋N2O4(g) 颜色深浅 D Ca(OH)2(aq)＋Na2CO3(aq)=CaCO3(s)＋2NaOH(aq) 沉淀质量 A 22 课堂小结 化学反应速率 定量计算 表达式 同一化学反应不同物质表示的关系 定量实验测定 v(B) == === “三段式法”及大小比较的解题方法 找与浓度相关可测量、易操作变量 23 谢谢观看！ 24 Lavf58.20.100 $$