2.3化学反应速率 第一课时 课件 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第三节 化学反应速率 第一课时 核心素养发展目标 01 课堂小结 03 新知探究 02 随堂演练 04 目录 1 知道化学反应是有历程的，认识基元反应。 2 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。 3 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。 01 核心素养发展目标 【情景再现】 溶洞的形成 绚丽的烟花 【联想质疑】 根据有关计算可知， 在常温、常压下，反应∶2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)其化学平衡常数的数量级高达1083，表明反应正向进行的趋势极大。 02 新知探究 氢气与氧气在点燃条件下反应生成水我们并不陌生，研究发现，研究发现，常温常压下 化学反应为什么会有快有慢？ 化学反应如何进行的？ 学生阅读教材P72页所给材料， 针对以下问题与同学们交流研讨。（2分钟） 1.你对“化学反应是怎样进行的”这个问题有哪些认识? 2.造成化学反应速率千差万别的原因是什么? 【交流研讨】 反应历程 1、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基元反应。 2、基元反应构成的反应序列可称为反应历程（又称反应机理） 点燃或 催化剂 总反应（复杂反应） 2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) 3、基元反应的总和称为总反应 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。 反应过程中，反应最慢的基元反应决定反应速率，称为决速步 1、平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式，它只能表示反应前后的物质变化，以及它们之间的化学计量数关系，不能表示反应历程。 2、大多数化学反应都是复杂反应，也存在少量的简单反应 (总反应是基元反应)，如:H++OH- H2O 注 意 归纳总结 反应历程 化学反应速率 反应物结构 反应条件 二、化学反应速率 取三根质量相同的镁条，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。 【活动探究】 上述实验数据如下表。 1组 2组 3组 c(HCl)/mol•L-1 2.0 1.5 1.0 m(Mg)/g t/s 反应速率v 0.05 0.05 0.05 16 55 138 根据实验数据，小组思考交流以下问题：（2分钟） 1、用单位时间内镁条溶解的质量应该怎样表示化学反应速率？请将计算结果填入表中。 0.05 g 16 s 0.05 g 55 s 0.05 g 138 s 2、已知反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，还可以用哪些物质的变化量表示该反应的反应速率？ 提示：①收集一定体积的H2时所用的时间测量一段时间内 ②一段时间内溶液中H＋浓度的变化。 ③一段时间内MgCl2浓度的变化。 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？ 说明其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越快。 提示：盐酸浓度越大，反应速率越快。 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。 表达式： 单位： mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1 v(A)＝ 1、用某物质表示的化学反应速率 请完成学案 导学习题1 已知反应，4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) 完成下列表格，并计算该反应的化学反应速率 + + 起始浓度 1mol·L-1 0 0 2min内浓度变化量 2min末浓度 0.4mol·L-1 0.6mol·L-1 0.4mol·L-1 0.2mol·L-1 0.4mol·L-1 0.2mol·L-1 υ(B)＝ υ(C)＝ 0.3mol·L-1·min-1 0.2mol·L-1·min-1 0.1mol·L-1·min-1 υ(D)＝ 导学1 根据计算数据，思考以下问题： 4A(s) 3B(g) 2C(g) D(g) 提示：②在同一个化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率的数值之比等于相应的化学计量数之比。 提示：①在同一个化学反应中，用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值不一定相同，但表示的意义相同。 同一化学反应中，用不同的物质浓度变化表示的化学反应速率数值是否一定相等？有何关系？ 思考1： υ(B)＝ υ(C)＝ 0.3mol·L-1·min-1 0.2mol·L-1·min-1 0.1mol·L-1·min-1 υ(D)＝ 能否用物质A(s)表示该化学反应的速率？ 提示：不能，固体或纯液体在反应中认为浓度不变，不能用固体、 纯液体浓度的变化量来表示化学反应速率。 以上所求的反应速率是2min末的瞬时速率吗？ 提示：不是，是2min内的平均速率。 思考2： 思考3： 提示：能，可以用单位时间内固体、纯液体质量或物质的量的变化量来表示化学反应速率。 用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值可能不同，但表示的意义相同。 不能用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率 化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率 用不同物质表示的化学反应速率的数值之比等于相应的化学计量数之比。 v(A)＝ 归纳总结 优点：无论用哪一种物质表示，化学反应速率都是相同的。 2、具体化学反应的反应速率 对于反应体系体积不变的化学反应aA＋bB===dD＋eE。 为统一起见，将该反应的化学反应速率定义为： 请完成学案 导学习题2 根据如图所示图像填空： （1）在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为_______________、________________、__________________。（2）该反应的化学方程式为：_______________________。 （3）该化学反应的反应速率v＝_______________。 导学2 3 mol·L－1·min－1 2 mol·L－1·min－1 3 mol·L－1·min－1 1 mol·L－1·min－1 3A＋2B 3C 如何比较同一个化学反应在不同条件下反应速率的快慢呢？ 请完成学案 导学习题3 反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g) 在不同条件下测得化学反应速率，其中最快的是( ) A. υ(D)=0.4 mol/(L·s) B. υ(B)=0.6 mol/(L·s) C. υ(C)=0.5 mol/(L·s) D. υ(A)=0.15 mol/(L·s) 统一表示为化学反应速率 υ(D) 2 C 导学3 =0.2 υ(B) 3 =0.2 υ(C) 2 =0.25 υ(A) 1 =0.15 已知反应4CO+2NO2 N2+4CO2在不同条件下的的化学反应速率如下。 ①υ(CO)=1.5mol·L-1·min-1 ②υ(NO2)=0.01mol·L-1·s-1 ③υ(N2)=0.4mol·L-1·min-1 ④υ(CO2)=1.1mol·L-1·min-1 请比较上述4种情况反应的快慢 (由大到小的顺序)。 催化剂 ③>①>②>④ 1mol·L-1·s-1=60mol·L-1·min-1 =0.3 变式 υ(NO2) 2 =0.375 υ(CO) 4 υ(NO2)=0.6mol·L-1·min-1 =0.4 υ(N2) 1 =0.275 υ(CO2) 4 比较化学反应速率的三个步骤 “一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 “二化”：将不同物质的化学反应速率统一表示为该反应的化学反应速率。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越快。 归纳总结 1.测定原理 由于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。 三、化学反应速率的测定 2.测定方法 量气法、比色法、电导法等 化学 反应 速率 化学反应是 有历程的 基元反应 复杂反应 简单反应 反应历程 化学反应速率 表示及计算 快慢比较 03 课堂小结 化学反应速率测定 04 随堂演练 B 1、下列说法错误的是(　　) A.大多数化学反应都是由基元反应组成的 B.同一反应，在不同条件下的反应历程一定相同 C.某些基元反应是化学反应的总反应 D.复杂反应是由基元反应组成的总反应 同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 2、用纯净的碳酸钙与1 mol·L－1 100 mL稀盐酸反应制取二氧化碳。关于此反应，下列说法不正确的是（ ） A.可以用单位时间内碳酸钙质量的减少表示该反应的反应速率 B.可以用单位时间内生成二氧化碳的量表示该反应的反应速率 C.可以用单位时间内溶液中Ca2＋浓度的增加表示该反应的反应速率 D.可以用单位时间内碳酸钙浓度的变化表示该反应的反应速率 D 固体的浓度视为常数，不能用来表示化学反应速率 3、对于可逆反应A(g)＋3B(s) 2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A.v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1 B.v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1 C.v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1 D.v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1 B物质是固体，不能用固体的物质的量浓度变化表示化学反应速率； 先换算成相同的单位，再统一表示成化学反应速率。 A项中对应的v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1 C项中对应的v(D)＝0.2 mol·L－1·min－1 D项中对应的v(C)＝3 mol·L－1·min－1 D 4、下列化学反应速率的测定中，测定依据不可行的是（ ） 选项 化学反应 测定依据(单位时间内) A 2NO2(g) N2O4(g) 颜色深浅 B Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑ H2体积变化 C CO(g)＋H2O(g)=== CO2(g)＋H2(g) 压强变化 D Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 沉淀质量变化 该反应是气体体积不变的反应，反应前后压强不变，故C项错误； C 5、某温度时，在2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2 min末Z的平均反应速率分别为(　　) D 由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为反应产物，当反应进行到2 min时，|Δn(X)|＝0.3 mol，|Δn(Y)|＝0.1 mol，Δn(Z)＝0.2 mol，则|Δn(X)|∶|Δn(Y)|∶ Δn(Z)＝3∶1∶2，参加反应的物质的物质的量之比 等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式为3X＋Y 2Z；反应开始至 课后作业：请完成导学案上课后训练部分习题。（其中第1--4题必做，第5题选做） THANKS $$