第2章 第3节 第1课时 化学反应是有历程的 化学反应速率（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

化学反应的方向、限度与速率 第2章 第3节　化学反应的速率 第1课时　化学反应是有历程的　化学反应速率 课程标准要求 学业质量水平 1．知道化学反应速率的表示方法，了解反应速率测定的简单方法。 2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3．能进行化学反应速率的简单计算。 1．认识化学变化的多样性和复杂性，能分析化学反应速率及简单计算。(水平2) 2．能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律。(水平3) 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 栏目索引 课前预习案 课堂探究案 冲关演练案 课前预习案 一、化学反应是有历程的 1．基元反应 大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为________反应。例如，H·＋O2―→·OH＋O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。 基元　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 2．反应历程 (1)基元反应构成的____________称为反应历程(又称反应机理)，基元反应的总和称为__________。由几个基元反应组成的总反应也称________反应。 反应序列　 总反应　 复杂　 [注意]　平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式，只能表示出最初的反应物和最终的反应产物以及它们之间的化学计量关系。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L (2)简单反应 有一些化学反应是反应物________直接转化为反应产物，其总反应就是________反应，这类反应称为简单反应。例如，H＋＋OH－===H2O。 (3)影响反应历程的因素 ①同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 ②反应物的________和____________决定着一个反应的反应历程，而反应历程的差别造成化学反应速率的不同。 一步　 基元　 结构　 反应条件　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 质量　 物质的量　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 系数　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 3．化学反应速率的物理测定法 (1)测定的物理量 物质的某些物理性质(如________、体积、__________、__________等)与其物质的量或浓度存在函数关系，因此人们常用物理方法，通过准确测定反应物或反应产物________的变化来确定化学反应速率。 压强　 吸光度　 电导率　 浓度　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 吸光度　 电导率　 离子浓度　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L √　 ×　 ×　 √　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L (5)反应4A(g)＋5B(g)===2C(g)在2s内A的浓度减小4 mol/L，则用物质B表示的化学反应速率为2 mol/(L·s)(　　) (6)可以通过测定物质的压强、吸光度、电导率等变化，测定反应物的浓度变化，继而求出化学反应速率(　　) ×　 √　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 学习任务　化学反应速率的计算和比较 阅读教材P66～68，结合教材中“化学反应速率”内容，交流讨论。 1．对于反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，若分别用单位时间内c(HCl)的减小、c(MgCl2)的增大来表示反应该化学反应的速率，需要哪些数据？二者在数值上是否相等？为什么？ 提示　需要Δc(HCl)、Δc(MgCl2)及反应时间；v(HCl)、v(MgCl2)在数值上不相等，因为化学方程式中HCl、MgCl2的系数不相等。 课堂探究案 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 1．化学反应速率及计算 (1)化学反应速率的理解 ①化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，通常用单位时间内某物质的物质的量浓度变化来表示，取正值。 ②同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率的数值可能不同，但表示意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体物质。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L ③固态或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变化来表示化学反应速率，但可以用单位时间内其质量变化来表示反应速率。 ④化学反应速率的单位是mol/(L·s)、mol/(L·min)等，一定要加括号，或者写成mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1，不能写成mol/L·s或mol/L·min等。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 答案　D　 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L [易错警示]　比较化学反应速率的大小时，常见错误 (1)忽视单位的统一：只比较反应速率数值的大小，而忽视不同物质表示反应速率的单位是否统一。 (2)忽视转化为同种物质：比较一个反应的化学反应速率的大小，必须找同一参照物(即同种物质)。 返回导航 第2章　化学反应的方向、限度与速率 化学　选择性必修1　L 谢谢观看！ 二、化学反应速率 1．化学反应速率的表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应aA＋bB(g)===dD＋eE，可以用单位时间内某物质浓度(或________、____________等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。例如，v(A)＝eq \f(|ΔcA|,Δt)。 2．化学反应速率的定义 (1)对于一个具体的化学反应，用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值往往不同，用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的________之比。 (2)为了统一起见，将化学反应aA(g)＋bB(g)===dD(g)＋eE(g)的化学反应速率定义为： v＝eq \f(1,a)·eq \f(|ΔcA|,Δt)＝____________＝_____________＝______________ eq \f(1,b)·eq \f(|ΔcB|,Δt)　 eq \f(1,d)·eq \f(|ΔcD|,Δt)　 eq \f(1,e)·eq \f(|ΔcE|,Δt)　 (2)常用物理方法 ①量气法 对于反应2H2O2eq \o(=====,\s\up15(MnO2),\s\do15(　))2H2O＋O2↑，可测量反应产生O2在温度、压强一定时的体积变化。 ②比色法 物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可以通过__________来测定参与反应的某一物质的浓度。 ③导电法 根据离子导电能力的差异，可以通过__________的变化测定反应物中____________的变化，进而计算化学反应速率。 巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)O·＋H2―→·OH＋H·是氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应(　　) (2)反应2H2＋O2===2H2O和H＋＋OH－===H2O都是简单反应(　　) (3)合成氨反应中，0～5 s内v(N2)＝0.5 mol/(L·s)表示第5s时刻c(N2)为0.5 mol/L(　　) (4)对于反应A(g)＋2B(g)3C(g)，同一时间内存在：v(B)＝2v(A)，v(C)＝3v(A)(　　) 2．对于反应N2(g)＋3H2(g)eq \o(,\s\up15(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3(g)，反应开始到5 min，c(NH3)由0增加到0.5 mol/L，试求前5 min内v(NH3)、v(N2)和v(H2)的值。 提示　v(NH3)＝0.1 mol/(L·min)，v (N2)＝0.05 mol/(L·min)，v(H2)＝0.15 mol/(L·min) (2)化学反应速率计算的两种方法 ①根据定义式“v＝eq \f(Δc,Δt)”计算：求出Δt时间内某物质的浓度变化值Δc，代入定义式计算。 ②根据化学反应速率与物质化学式的系数关系计算：用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质化学式前的系数之比。 2．化学反应速率的比较 (1)转化法 先换算成统一单位，再将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小，若以物质A为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率，并比较数值的大小，确定化学反应速率的快慢。 (2)比值法 对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，先换算成统一单位，再分别计算eq \f(vA,m)、eq \f(vB,n)、eq \f(vC,p)、eq \f(vD,q)的值，数值越大，化学反应速率越快。 1．反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)经2 min B的浓度减少0.6 mol·L－1。下列说法正确的是(　　 ) ①用A表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1 ②在2 min末时，反应物B的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1 ③在这2 min内用C表示的平均速率为0.2 mol·L－1·min－1 ④在2 min时，B、C、D的浓度比一定为3∶2∶1 ⑤若D的起始浓度为0.1 mol·L－1，则2 min时D的浓度为0.3 mol·L－1 A．①②③　　　 B．②③⑤ C．④⑤　　 D．③⑤ 解析　A是固体，不能用A的浓度变化来表示反应速率，①错误；2 min 内B的浓度减少0.6 mol·L－1，则2 min内B的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1，不能判断2 min末B的反应速率，②错误；根据反应速率与化学计量数的关系可得，2 min内v(C)＝eq \f(2,3)v(B)＝0.2 mol·L－1·min－1，③正确；在前2 min内，B、C、D的反应速率之比为3∶2∶1，不能判断2 min时三者的浓度，④错误；2 min内D的反应速率为0.1 mol·L－1·min－1，故2 min时D的浓度为0.1 mol·L－1＋0.1 mol·L－1·min－1×2 min＝0.3 mol·L－1，⑤正确。 2．已知反应4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO 2(g)在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最大的是(　　 ) A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 答案　C　 解析　将四个选项中不同物质的反应速率均转化为CO表示的反应速率，直接比较数值大小判断反应速率快慢： 选项 A B C D 原反应速率/ mol·L－1·min－1 v(CO)＝1.5 v(NO2)＝0.7 v(N2)＝0.4 v(CO2)＝1.1 转化为v(CO)/ mol·L－1·min－1 1.5 1.4 1.6 1.1 由表中数据可知，C项v(N2)表示的反应速率最大。 $$