内容正文:
第二章 化学反应速率
第一节 化学反应速率
人教版·选择性必修一
第1课时 化学反应速率
课标要求
学习目标
情境创设
教学实施
知识建构
评价反馈
出处:
《普通高中化学课程标准(2017 年版 2025 年修订)》选择性必修 1 化学反应原理,主题 2 化学反应的方向、限度和速率
内容要求:
知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
学业要求:
能进行化学反应速率的简单计算;能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响;能运用温度、浓度、压强和催化剂对反应速率的影响规律解释生产、生活中的实际问题。
课标要求
素养目标
情境创设
教学实施
知识建构
评价反馈
科学态度与社会责任:
以严谨、准确的态度理解和计算化学反应速率,认识其对工业生产、环境保护的重要意义,增强科学态度。
证据推理与模型认知:
依据化学反应速率的定义、化学计量数关系,推理计算化学反应速率,构建 “浓度变化 - 时间 - 速率计算” 的模型,运用模型解决不同物质表示速率、速率比例关系等问题,提升逻辑推理与定量计算能力。
宏观辨识与微观探析:
理解化学反应速率的概念,能从宏观物质浓度随时间的变化,关联微观粒子反应的快慢,明确化学反应速率的表示与计算方法。
课标要求
学习目标
情境创设
教学实施
知识建构
评价反馈
生活中的"快"与"慢"
炸药爆炸
毫秒级完成
请观察下面几组对比,思考:这些变化的速度差异,在化学上该如何描述?
面包发霉
数天完成
酸碱中和
秒级完成
岩石风化
数百年完成
在化学研究中,"快"和"慢"只是模糊的感觉。科学家需要用什么方法来精确描述反应的快慢程度?
课标要求
学习目标
情境创设
教学实施
知识建构
评价反馈
核心问题:从"感觉快"到"数据准"
仅仅说"反应快"或"反应慢"是不够的。在化学研究中,我们需要定量描述反应速率。那么——
思考1:用什么物理量可以衡量反应进行的快慢?(浓度?质量?体积?)
思考2:速率是恒定不变的吗?
思考3:对于同一反应,用不同物质的浓度变化表示速率,数值相同吗?
课标要求
学习目标
情境创设
教学实施
知识建构
评价反馈
环节一:认识化学反应速率的概念
→概念:
用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
→表示:
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示(假设反应体系的体积是恒定的)
→表达示:v=,其中v表示表示反应速率,Δc表示反应物浓度或生成物浓度的变化,Δt表示反应时间的变化
→常用单位:mol/(L·s) 或 mol/(L·min)等
课标要求
学习目标
情境创设
教学实施
知识建构
评价反馈
环节一:认识化学反应速率的概念
对于一个化学反应mA+nB⇌pC+qD,可用任一种物质表示该化学反应的速率
对于同一个化学反应,用不同物质表示化学反应速率时,
同一段时间内的化学反应速率之比=化学计量数之比=物质的量浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比
且有
课标要求
学习目标
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知识建构
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环节一:认识化学反应速率的概念
化学反应速率是物质在一段时间内的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率,且均取正值;
在反应中,用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,纯液体和纯固体的浓度是恒定不变的,因此对有纯液体或纯固体参加的化学反应,一般不用其浓度来表示化学反应速率
在同一化学反应中,用不同物质表示的同一段时间内的化学反应速率,数值可能不同,但表示的反应的快慢相同,故表示化学反应速率时必须指明具体的物质,即在v后标注具体的物质,如v(H2)等
课标要求
学习目标
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环节二:化学反应速率的计算
→定义式法:
找出各物质的起始量、某时刻量,求出转化量,
利用公式v=计算化学反应速率,也可以利用该公式计算浓度变化量或反应时间。
→关系式法:
用已知物质的化学反应速率,计算其他物质表示的化学反应速率,
化学反应速率之比=物质的量浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学计量数之比。
课标要求
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环节二:化学反应速率的计算
例1:在密闭容器中发生反应:N2+3H2 2NH3,反应开始时 N2的浓度为 0.8 mol/L,5 min后N2的浓度变为 0.7 mol/L。当Δt=5 min 时,Δc(N2)=-0.1 mol/L。 根据化学方程式中各物质化学计量数的关系,可得 Δc(H2)= -0.3 mol/L,Δc(NH3)= 0.2 mol/L。用N2、H2和NH3的浓度变化表示的化学反应速率分别为:
课标要求
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环节二:化学反应速率的计算
→三段式法:
第四步:根据公式计算反应速率。
起始浓度 a b 0 0
转化浓度 mx nx px qx
t时刻浓度 a-mx b-nx px qx
mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)
第一步:写出有关反应的化学方程式;
第二步:设未知数,列出各物质的
起始量、转化量、某时刻量;
第三步:根据已知条件列方程式计算,
得出各物质的转化浓度(Δc);
等于系数比
课标要求
学习目标
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环节二:化学反应速率的计算
应用三段式法的注意事项
① 起始、转化、某时刻的物理量及单位要统一,均为物质的量或物质的量浓度。
② 起始量、转化量、某时刻量中,只有转化量之比等于对应物质的化学计量数之比,起始量或某时刻量与对应物质的化学计量数之间没有必然的关系。
③ 部分试题中不是直接给出物质的量浓度,而是给出物质的量和容器容积,计算时需要注意物理量的转化。
课标要求
学习目标
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环节三:化学反应速率大小的比较方法
定性比较
通过明显的实验现象(如反应的剧烈程度、产生气泡的快慢、产生沉淀的快慢、颜色变化的快慢、收集一定量气体所需时间等)来定性判断化学反应进行的快慢。如钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈等。
课标要求
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环节三:化学反应速率大小的比较方法
定量比较
对于同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同,因此比较化学反应速率的大小时不能只看数值,还要进行转化:
归一法
一统一:看化学反应速率的单位是否统一,若不一致,需转化为相同单位
二归一:将用不同物质表示的化学反应速率转化成用同一物质表示的化学反应速率
三比较:比较数值的大小,数值越大,反应速率越大
课标要求
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环节三:化学反应速率大小的比较方法
比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),
则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率
单位相同时,用各物质表示的反应速率分别除以其化学计量数,比值大的反应速率大。
定量比较
课标要求
学习目标
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环节四:化学反应速率的测定
测定原理
测定反应中不同时刻任一种化学物质的浓度及其相关的可观测量。
测定方法
通过测量一定时间内释放出气体的体积或气体的压强变化或颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。
课标要求
学习目标
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环节四:化学反应速率的测定
化学反应快慢的描述(以实验室制备H2为例)
①观察产生气泡的快、慢;
②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少;
③用手触摸试管,感受试管外壁温度的高、低
定性描述
①测定收集一定体积的H2时所用的时间;
②测定一段时间内溶液中H+浓度的变化;
③测定一段时间内锌粒质量的变化。
④测定一定时间内收集的H2的体积。
定量描述
课标要求
学习目标
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环节四:化学反应速率的测定
气体体积的测定
(3)视线与量气管凹液面最低处相平
(2)调节量气管高度,使量气管与水准管两端液面相平
(1)恢复到室温状态
读数时注意:
课标要求
学习目标
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课标要求
学习目标
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1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(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。( )
√
×
×
×
√
×
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2.下列关于化学反应速率的说法错误的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率的常用单位有mol•L﹣1•s﹣1和mol•L﹣1•min﹣1
C.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示
D.化学反应速率为0.8mol/(L•s)是指在某1s时的速率是0.8mol/(L•s)
D
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3.反应 在容积为5 L的恒容密闭容器中进行,2 min后,NO的物质的量增加了0.6 mol,则此阶段反应的平均速率可表示为( )
A.
B.
C.
D.
B
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评价反馈
B
4.常压下羟基化法精炼镍 在不同条件下的化学反应速率如下,下列化学反应速率由快到慢的排序正确的是( )
①
②
③
④
A.②>①>③>④ B.③>①>④>② C.①>④>②>③ D.③>④>②>①
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5.一定温度下,将1 mol M和4 mol X置于1 L的恒容密闭反应器中发生反应:
M(g)+3X(g) ⇌ 2Q(g)+aR(g),Q、R物质的量浓度与反应时间的关系如图。
下列叙述正确的是
A.a=2
B.达到反应限度时M的浓度为0.4 mol·L-1
C.达到反应限度时消耗1.6 mol X
D.前2 min平均反应速率:v(X)=0.6 mol·L-1·min-1
D
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6.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
THANK YOU
Thank you
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
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