第3节 化学反应的速率 第1课时（教学课件）化学鲁科版2019选择性必修1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1课时：反应历程和反应速率 第3节 化学反应速率 化学反应原理 1 能从化学反应快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象。 壹 能进行化学反应速率的简单计算。 贰 学习目标 Xue xi mu biao 本节重点 壹 认识化学反应的反应历程。 化学反应速率的表示、计算。 本节难点 贰 重点难点 Zhong dian nan dian 01 02 03 01 方向 化学反应在一定条件下能不能进行。 02 限度 化学反应进行的程度。 03 速率 化学反应进行的快慢。 对于一个化学反应，我们应该从这三个方向思考。 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 联想 · 质疑 常温常压下，2H2(g) +O2(g)===2H2O(l)化学平衡常数(K )数量级高达1083，表明该条件下，该反应正向进行的趋势极大。 在常温、常压下，即使经过几千年，氢气和氧气的混合气也不会发生反应生成水，而将混合气点燃时反应却在爆鸣声中瞬间完成。这说明，在研究化学反应时只关注反应的方向和限度是不够的，还要考虑化学反应的速率。 氢气和氧气混合气体的爆炸反应 新课导入 KE TANG DAO RU 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 对于一个化学反应，为什么会有快有慢？ 01 02 03 01 反应如何进行 化学反应是如何进行的？ 02 如何表示速率 怎样定量地表示化学反应的速率？ 03 如何影响速率 反应条件是怎样影响化学反应速率的？ 交流 · 研讨 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 交流 · 研讨 2H2(g) +O2(g) 2H2O(l) 点燃 催化剂 总反应 反应历程(反应机理) 每一步反应称为基元反应 一、化学反应是有历程的 微粒H·、·OH和O·存在未成对电子，它们称为自由基（H·和O·也称为自由原子）。自由基的反应活性很强，寿命极短。 H2 2H· H· + O2 ·OH + O· O· + H2 ·OH + H· ·OH + H2 H2O + H· 点燃或催化剂 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 若在常温常压且无催化剂的条件下，体系中没有引发反应的H·，反应很难进行！ 0.3s内可以产生1015个H· 大多数的总反应是由几个基元反应组成的，也称复杂反应。 也有一些化学反应是反应物一步直接转化为反应产物的，其总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应，如：H+ + OH－===H2O 交流 · 研讨 反应历程(反应机理) H2 2H· H· + O2 ·OH + O· O· + H2 ·OH + H· ·OH + H2 H2O + H· 点燃或催化剂 快 一、化学反应是有历程的 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 即使是同一反应，在不同的条件下反应历程也可能不同。 反应物结构 反应条件 反应历程 化学反应速率 事实上，反应不同，反应历程就不相同；同一反应, 在不同条件下的反应历程也可能不同。反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程，而反应历程的差别又造成了化学反应速率的不同。 交流 · 研讨 一、化学反应是有历程的 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 资 料 在 线 飞秒化学 化学反应实质上就是旧化学键的伸长、断裂和新化学键的生成过程,是反应物获得能量形成过渡态,再生成反应产物的过程。其中每一个过程所用时间大都在皮秒和飞秒量级。  哈迈德·泽维尔首先使用飞秒超快“摄像机”一超短脉冲激光技术对化学反应过程进行研究，为化学反应的动态过程“拍照”，使人们能像观看“慢动作”那样观察处在化学反应过程中的原子和分子的转变。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 二、化学反应速率 活动 · 探究 化学反应速率的表示方法 取三根镁条，分别称重，再让它们分别与浓度不同的过量盐酸反应（注意：实验要在通风条件下完成），记录镁条完全消失所用的时间t，将结果填入表格中。 c(HCl)/(mol·L-1) 2.0 1.5 1.0 m(Mg)/g n(Mg)/mol t/min 反应速率υ 1、根据所得实验数据，你认为应该怎样表示该化学反应的速率？请将计算结果填入表中。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 2、如果分别用单位时间内盐酸浓度的减小、MgCl2溶液浓度的增大来表示该化学反应的速率，需要哪些数据？二者在数值上相等吗？为什么？ 3、盐酸浓度的改变对该化学反应的速率产生了怎样的影响？ 二、化学反应速率 活动 · 探究 需要准确量取盐酸的体积和反应后溶液的体积（或忽略反应前后溶液体积的变化），并利用关系式Mg~ 2HCl ~ MgCl2计算出反应后HCl或MgCl2的物质的量因为化学反应中n（HCl）：n（MgCl2）=2：1，所以分别用单位时间内c(HCl)的减小、c(MgCl2)的增大表示的反应速率，在数值上不相等。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 1、表示方法：对于反应体系体积不变的化学反应,可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。 v(A)= mol/(L·s) 单位： mol·L-1·s-1 mol/(L·min) mol·L-1·min-1 不用固体或纯液体表示 交流 · 研讨 二、化学反应速率的定量表示方法 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 【例1】一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，加入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)；在2 s时测得c(SO2)=0.8 mol/L。 求: (1)用 SO2 浓度变化表示的化学反应速率。 v(SO2 )= = 4 mol 2 L －0.8 mol/L 2 s =0.6 mol/(L˙s) (2)求用O2、SO3的浓度变化表示的化学反应速率。 2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) 浓度变化量 mol/L 化学反应速率mol/(L˙s) 1.2 0.6 1.2 0.6 0.3 0.6 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 a∶b∶c∶d 2、用不同物质表示的反应速率之间的关系 在同一化学反应中,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系数之比。如对于化学反应： a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g) v(A)：v(B)：v(C)：v(D)= v(A) v(B) v(C) v(D) a b c d ＝ ＝ ＝ 交流 · 研讨 二、化学反应速率的定量表示方法 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 为统一起见，将化学反应速率定义为： [思考]同一反应同一时间段用不同物质表示的化学反应速率不同,表示反应速率的意义是否相同? 相同 交流 · 研讨 二、化学反应速率的定量表示方法 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 拓 展 视 野 化学反应速率的物理测定法 测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内反应体系中某物质浓度的变化。物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)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,通过准确而快速地测定反应物或反应产物浓度的变化来确定化学反应速率。常用于测定化学反应速率的物理方法有量气法、比色法、电导法。  量气法 对于反应2H2O2===2H2O+O2↑ 可测量反应中 唯一的气体产物——氧气在温度、压强一定时的体积变化。 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 拓 展 视 野 比色法 物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定参与反应的某一物质的浓度。 电导法 根据离子导电能力的差异，可以通过电导率的变化测定反应物中离子浓度的变化，进而计算化学反应速率。 此外，激光技术也已应用于化学反应速率的测定。 化学反应速率的物理测定法 探究新知 TAN JIU XIN ZHI 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 化学反应 化学反应是有历程的 化学反应速率 基元反应 简单反应 反应历程 定义 简单计算 化学反应速率的比较 知识总结 ZHI SHI ZONG JIE 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)单位时间内反应物浓度的变化表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率。(　　) (2)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1。(　　) (3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。(　　) (4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快。(　　) 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 2.某一反应物的浓度是1.0 mol·L-1,经过20 s后,它的浓度变成了0.2 mol·L-1。在这20 s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为(　　) A.0.04　　　　　　　　 B.0.04 mol·L-1·s-1 C.0.08 mol·L-1·s-1 D.0.04 mol·L-1 3.在N2+3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L-1·s-1,则此段时间是(　　) A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s B B 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 4.在不同条件下,分别测得反应2SO2+O2 2SO3的化学反应速率如下,其中表示该反应进行得最快的是 (　　) A.v(SO2)=4 mol·L-1·min-1 B.v(O2)=3 mol·L-1·min-1 C.v(SO2)=0.1 mol·L-1·s-1 D.v(O2)=0.1 mol·L-1·s-1 D 课堂演练 KE HOU YAN LIAN 新课导入| 探究新知| 课堂例题| 知识总结| 课堂演练 学习完毕 感谢聆听 THANKS FOR YOUR WATCHING 学科网苏老师化学工作室 $$