2.1.1 化学反应速率 课件 -2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

学科大概念与概念拆解 01 02 03 化学动力学视角：化学反应有快有慢，自身性质和外界条件可以影响速率。 化学热力学视角：化学反应存在限度。 化学热力学视角：自发的化学反应存在方向。 化学反应存在一定的限度，而限度是可以调控的。 第一节 化学反应速率 第二节 化学平衡 第三节 化学反应的方向 04 通过热力学、动力学原理可以调控化学反应。 第四节 化学反应的调控 第二章 化学反应速率与化学平衡 容山中学 化学科组 第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 2 化学反应速率的简单计算 化学反应速率的常见测定方法 学习目标 1、知道化学反应速率的表示方法。 2、了解测定化学反应速率的方法。 3、能进行化学反应速率的简单计算。 新课导入 爆 炸 牛奶变质 钢铁生锈 溶洞形成 如何定量的描述化学反应过程进行的快慢呢？ 不同的化学反应进行的快慢千差万别，快与慢是相对而言的，是一种定性的比较 任务一 复习回顾，化学反应速率的定量表示 一、化学反应速率 如果反应体系的体积是恒定的，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。 mol · L-1 · min-1 或 mol · L-1 · s-1 1、表示方法： 2、表达式： = Δn(B) v(B) = Δc(B) Δt V·Δt 3、单位： mol/( L·min) 或 mol/ ( L·s ) 注意括号不能忘！ 典例精讲 【例1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“x”）。 (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加( ) (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)由v计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。(　　) (4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢（ ） (5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显( ) (6)有时也可以用单位时间内生成某物质质量的变化量来表示化学反应速率。(　　) √ × × × √ × 任务一 复习回顾，化学反应速率的定量表示 一、化学反应速率 4、注意事项： ①υ（B）表示平均速率，而非瞬时速率。 ②υ（B）取正值。 ③固体和纯液体不能表示υ（B），因为固体和纯液体的浓度一般视为常数。 ④同一个反应，用不同的物质来表示υ（B），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υ（B）。 典例精讲 【例2】在恒容的密闭容器中发生反应N2 + 3H2   2NH3，反应开始时N2的浓度0.8 mol/L，5min后N2的浓度变为0.7 mol/L。求该反应的化学反应速率（分别用N2 、H2 、NH3 表示）。 υ(N2) = = υ(H2) = Δc (H2) Δt = 0.1mol/L 5min = 0.02 mol/(L∙min) 0.3mol/L 5min = 0.06 mol/(L∙min) υ(NH3) = Δc (NH3) Δt = 0.2mol/L 5min = 0.04 mol/(L∙min) Δc (N2) Δt -0.1 -0.3 0.2 Δc (mol/L) N2 + 3H2   2NH3 解： 取正值 同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比。即对于反应：aA+bB=cC+dD v (A)︰v (B)︰v (C)︰v (D) = a : b : c : d ＝∆n(A)︰∆n(B)︰∆n(C)︰∆n(D) ＝∆c(A)︰∆c(B)︰∆c(C)︰∆c(D) 任务一 复习回顾，化学反应速率的定量表示 二、“三段式”计算模型 1、写出有关反应的化学方程式。 2、标出各物质的起始量、变化量、某时刻量（可用n，也可用c，但要求统一）。 3、根据已知条件列方程式计算。 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) x 某时刻量(mol/L) a－x 相关计算： 变化量 起始量 转化率= ×100 ％ mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) x n m b－ x n m x p m x q m x p m x q m 如何计算化学反应速率？ 典例精讲 变化量（mol）： 2s末量（mol）： 【例4】在2L的密闭容器中，加入1mol N2和3mol H2，发生N2 ＋ 3H2 2NH3，在2s末时，测得生成0.4mol NH3，求①用NH3表示该反应的化学反应速率；②H2 的转化率；③ 反应后N2的浓度。 解： N2 ＋ 3H2 2NH3 起始量（mol）： 1 3 0 则①υ(NH3)＝ ＝0.1 mol/(L·s) 0.4mol 2L×2s ② H2的转化率＝ ×100％＝20％ 0.6mol 3mol ③ 反应后N2浓度＝ ＝0.4 mol/L 0.8mol 2L 0.2 0.6 0.4 0.8 2.4 0.4 根据班级程度补充计算： 反应前后压强之比 2s末时，气体的体积分数 学习评价 1. 反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g)，经2min后,B的浓度减少了0.6mol/L。下列反应速率的表示正确的是( ) A. 用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min) B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1 C. 2min末时的反应速率,用B表示0.3mol/(L·min) D. 3v (B)=2v (C) B 2s (2)在2L容器中发生3A+B=2C的反应,若最初加入 A、B都是4mol，A的平均速率是0.12mol/(L·s)，则10s后容器中的B是_______mol。 3.2 2.(1) 在N2 + 3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L。在此时间内用H2表示的平均速率0.45mol /(L·s),则此段时间值为_________。 学习评价 3.已知反应:a A(g)＋b B(g) c C(g) 某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 (1)从反应开始到12s时，用A表示的反应速率为 。 (2)经测定前4s内v(C) =0.05mol/(L∙s) ，则该反应的化学方程式为 。 (3)请在图中将生成物C的物质的量浓度随 时间变化的曲线绘制出来。 0.05mol/(L∙s) 3 A(g)＋ B(g) 2C(g) C 0.4 画图规范： 一描二连三标注 任务一 复习回顾，化学反应速率的定量表示 三、化学反应速率大小的比较方法 归一法 换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。 比值法 比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。 1、定性比较 2、定量比较 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。 典例精讲 【例3】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·s-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 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.225mol·L-1·s-1 v(A) 1 ① =0.15mol·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 ①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 方法二：比值法 方法一：归一法 任务二 化学反应速率定量测定 四、化学反应速率定量测定 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？ (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) υ＝ Δc Δt 实验原理： 测定项目： 选择可观测 易操作的变量 气体 离子浓度 电导率 pH 颜色 浑浊度 颜色 体积 压强 浊度仪 离子浓度检测仪 pH计 任务二 化学反应速率定量测定 四、化学反应速率定量测定 有多少种方法测这个反应的速率？仪器和试剂、装置任选。发挥你的想象。 【实验探究II】在一定温度下，Zn与40 mL 1 mol/L H2SO4反应。测定0 ～3 min内的化学反应速率。 反应原理：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ ∆H<0 选择可观测、易操作的变量 实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收。 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。 课堂小结 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 ＝ 如何表征化学反应速率 学习评价 4、将固体NH4Br置于2.0 L的密闭容器中，在某温度下发生如下反应： 2 min后，测得H2为1 mol，HBr为8 mol，则上述反应中生成NH3的速率为( ) A．0.5 mol·(L·min)-1 B．2 mol·(L·min)-1 C．2.5 mol·(L·min)-1 D．5 mol·(L·min)-1 C 连续反应 1mol 8mol 2mol +2mol =10mol 10mol $$