内容正文:
第二节 化学反应的速率与限度
第六章 化学反应与能量
第1课时 化学反应速率
找一个伏打电堆图片会更好一些
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在化学实验和日常生活中,我们经常观察到有些反应进行得快,有些反应进行得慢
爆炸
牛奶变质
钢铁生锈
溶洞形成
【思考与讨论】
思考:如何科学衡量化学反应速率的快慢?
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不同的化学反应进行的快慢千差万别,快和慢是相对而言的,我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中,往往需要定量地描述一个反应的快慢。
什么是定性?什么是定量?
例如:我们学过物理都知道:
(1) 光的传播速度是很快的;
(2) 光在空气中的传播速度3×108m/s。
定性描述
定量描述
联想
物理学中我们如何定量地衡量物体运动的快慢?
速度v=
∆s
∆t
猜想
化学中如何定量地衡量化学反应的快慢?
单位时间内物体移动的距离
单位时间内······?
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一、化学反应速率
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度增大来表示(取正值)
2、表达式:
v=
∆c
∆t
v=
∆n
V·∆t
3、常用单位:
注意:①一般不用固体或纯液体(其浓度是常数, ∆c = 0 )表示化学反应速率,可用其质量等物理量表示;
②一段时间内的平均速率,而不是指瞬时速率
∆c=
∆n
V
mol/(L·s)或mol·L-1·s-1或mol/(L·min)或 mol·L-1·min-1
v=
∆n
V·∆t
mol
L·s
衡量化学反应过程进行的快慢程度
1、定义:
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在体积为2L的密闭容器中, 充入1 mol N2和3 mol H2开始反应,2s末,NH3的物质的量浓度为0.6 mol/L,则以NH3表示的化学反应速率是多少?
v(NH3) =
ΔcB
Δt
=
2s
0.6 mol/L
0.3mol/(L·s)
=
思考:能否用N2或H2的浓度变化来表示此反应速率?分别是多少?
①计算化学反应速率时须注明物质,用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,但表示的意义是相同的
N2 + 3H2 2 NH3
在体积为2L的密闭容器中, 充入1 mol N2和3 mol H2开始反应,2s末,NH3的物质的量增加了1.2 mol,则以NH3表示的化学反应速率是多少?
起始(mol)
2s末(mol)
变化(mol)
1
3
0
1.2
问题:用不同物质表示的化学反应速率数值有何规律?还有其他规律吗?
对于反应 aA+bB==cC +dD来说有:vA :vB :vC :vD = a :b :c :d = △nA :△nB :△nC :△nD= △cA :△cB :△cC :△cD
4、规律:
剩余的教师进行填写,带领学生一块儿计算.三段式进行计算。空白处进行扮演计算.教师用汉字表述,学生用符号记笔记。速率之比=化学计量数之比=物质的量的变化量之比=物质的量浓度的变化量之比。三段式要记到笔记上
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例1.某温度时,在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据,试回答:
(1)反应在2 min内的v(X)= ,
v(Y)=___________________,
v(Z)=___________________。
(2)容器内的反应物是________。
(3)写出该反应的化学方程式:_____________ 。
0.025 mol·L-1·min-1
0.075 mol·L-1·min-1
0.05 mol·L-1·min-1
X、Y
X+3Y 2Z
二、典型习题
1、推测化学方程式
最后的可逆符号播放一次的原因是:强调可逆反应。注意:反应的限度还没学,不能说可逆符号。学生用等号先视为正确。确定系数的方法有两种,一是物质的量的变化量,二是速率之比,都给学生说一下。
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二、化学反应速率大小比较
例2.对于反应A(g)+2B(g)=3C(s)+2D(g)来说,下列反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.32 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.55 mol· L-1·min-1
C.v(C)=0.02 mol·L-1·s-1
D.v(D)=0.01 mol· L-1·s-1
A
归一法:先统一单位,换算成同一物质表示的反应速率,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
对于反应:aA+bB = dD+eE,用不同的物质表示速率满足关系:
v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)=a∶b∶d∶e 即
方法指导:
初中学的比例的性质。注意例1中C为固体,不能用浓度表示反应速率。后期用数学公式输入法,将即后的输出来
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1.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)+xD(g),开始时A为4mol,B为6mol,C为1mol;5min末时测得C的物质的量为4mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算:
(1)5min末A的物质的量浓度为________。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为______________。
(3)化学方程式中x值为____。
(4)A在5min时的转化率为______。
1.5mol/L
0.2mol/(L·min)
2
25%
课 堂 练 习
难度稍大,换一道类似的
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3.已知反应4CO+2NO2=N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1 ③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1 mol·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)。
③①②④
2、下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现就越明显
B.化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢的物理量
C.化学反应速率为0.5 mol·L-1 · s-1,就是指在1s时某物质的浓度为0.5mol·L-1
D.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量或任何一种生成物浓度的增加量来表示
B
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4.一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为
3B+4D 6A+2C
B.反应进行到1s时,v(A)=v(D)
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
C
本节课到此结束
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