2.1.1 化学反应速率-课件-2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 第1课时 化学反应速率 第一节　化学反应速率 20XX.XX.XX 1 知道化学反应速率的概念及表示方法，能进行化学反应速率的简单计算。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。 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，通过对比方法，发展基于变量关系的证据推理素养。 核心素养与发展目标 新课导入 溶洞的形成需几万年时间 铁桥生锈长年累月 炸弹爆炸瞬间完成 水果腐败变质需数天 化学反应有快有慢 定性 定量 化学反应速率 化学反应速率的概念及表示方法 定义： 表示化学反应进行快慢程度的物理量。 用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加表示。 (反应体系的体积须恒定） 表示方法： 表达式： 单位： mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1 注意：v 是平均速率，对于纯固体或液体Δ c为0，不能表示 v 。 mol/(L·s)或mol/(L·min) 错误的写法：mol/L·s 化学反应速率 在密闭容器中反应 N2(g)＋3H2(g) ⇌ 2NH3(g)，开始c(N2)=0.8mol·L－1，经过5 min后，c(N2)=0.7mol/L，在此段时间内分别用N2、H2、NH3表示 v，并分析 v与化学计量数关系。 同一反应中各物质化学反应速率的关系 速率只有正值 v (N2) = Δc (N2) Δt v (H2) = Δc (H2) Δt = 0.1mol/L 5min = 0.02 mol/(L∙min) = 0.3mol/L 5min = 0.06 mol/(L∙min) v (NH3) = Δc (NH3) Δt = 0.2mol/L 5min = 0.04 mol/(L∙min) 化学反应速率 同一反应中各物质化学反应速率的关系 在同一反应体系中可用不同的物质来表示反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但表示的意义相同，故表示反应速率时必须指明具体物质。 同一条件下的同一化学反应： m A ＋ n B == p C ＋ q D υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) ＝ m︰n︰p︰q υ(A) m υ(B) n υ(C) p υ(D) q ＝ ＝ ＝ 化学反应速率 列“三段式”法： 利用转化量之比等于化学计量数之比建立各数据间的关系。 如：　　　　　　　　mA(g)＋nB(g) ⇌ pC(g) 起始/(mol·L－1)　　　　a　　　b　　　 c 转化/(mol·L－1)　　　　x　　 　 　　　 某时刻(t s)/(mol·L－1)　a-x　 b-　 c+ v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1。 化学反应速率的计算方法 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 υ＝ Δc Δt 测定原理：测定反应中不同时刻任何与物质的浓度有关的可观测量。 测定方法：通过测量一定时间内释放出气体的体积或 体系的压强变化或颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。 光的吸收 导电能力 颜色的深浅 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 测量化学反应速率的常见方法 1、量气法 2、比色法 3、电导法 4、激光技术法 电导率仪 pH计 浊度仪 分光光度计 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 测定原理：测定反应中不同时刻任何与物质的浓度有关的可观测量。 Δc Δt υ ＝ 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 体积、压强、颜色 选择可观测、测定操作容易的变量 气体 导电能力、pH、颜色、光的吸收 离子浓度 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 如何用实验法比较： 锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？ Zn＋H2SO4 ZnSO4＋H2 ↑ c(H+) c(Zn2+) V(H2) m(Zn) a.固定体积，测时间？ b.固定时间，测体积？ 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 如何用实验法比较： 锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？ Zn＋H2SO4 ZnSO4＋H2 ↑ 硫酸的浓度 锌粒的质量 锌粒的表面积 溶液的体积 温度 压强 明确变量 控制变量 控制变量法 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 【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。 加入试剂 收集10mLH2的时间/s 1mol/L H2SO4 4mol/L H2SO4 97 171 【实验数据】 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 测量气体体积的装置 测定放出一定体积的气体的时间以测定反应速率 测定一定时间内气体体积/压强的变化以测定反应速率 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 中学常用测量气体体积的实验装置 下 压 上 移 读数注意事项： （1）恢复到室温状态 （2）调节量气管高度，使量气管与水准管两端液面相平 （3）视线与量气管凹液面最低处相平 液面相平的方法：要上下移动量筒，使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平。 液面相平的方法：要上或下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面相平。 化学反应速率 化学反应速率的定量测定 选择可观测、易操作的变量 明确 寻找 探究问题 测定某条件下的化学反应速率 控制 改变 关联时间 其他因素 研究因素 控制相关变量相同 测量与反应物浓度相关的物理量 基于变量控制法测定化学反应速率的思路 知识建构 定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢 定量描述： 实验测定：控制单一变量， 找与浓度相关可测量、易操作变量 化学反应速率 Δc Δt υ ＝ Δn VΔt ＝ “三段式法”及大小比较的解题方法 习题追踪 1.下列有关化学反应速率的说法中正确的是 A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显 B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示 C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L-1·s-1 D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量 D　 习题追踪 2.合成氨反应：N2+3H2==2NH3，其反应速率可以分别用υ（H2）、υ（N2）、υ（NH3）来表示，则正确的关系是（ ） A、 υ（N2）= υ（H2）=υ（NH3） B、 υ（H2） = 2υ（NH3） C、 υ（NH3）= (3/2) υ（H2） D、 υ（H2） = 3υ（N2） D 习题追踪 3. 反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A)=0.45 mol·L-1·s-1; ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1; ③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1; ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1。 下列有关反应速率的比较中正确的是 ( 　) A.④>③=②>① B.①>②>③>④ C.①>④>②=③ D.④>③>②>① C 习题追踪 4.一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(　 　) A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1 B．反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1 C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g) Z(g) C 习题追踪 5.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 THANK YOU YOUR LOGO 汇报人：稻壳儿 $$