《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1單元 化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度 第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 蘇教版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1單元 化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度 第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 蘇教版必修2(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的定義及表示方法,能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的計算與比較。(重點)2.認(rèn)識影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,學(xué)會控制化學(xué)反應(yīng)速率的常用方法。(重點)
[自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知]
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1.含義:通常用化學(xué)反應(yīng)速率來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
2.表達(dá)式:v=,式中各符號表示的意義:
v ——表示化學(xué)反應(yīng)速率。
Δc——反應(yīng)物或生成物濃度的變化量,單位:mol·L-1。
Δt——時間,單位:s、min。
3.單位:mol·(L&
2、#183;s)-1、mol·(L·min)-1。
微點撥:化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率而不是某一時刻的瞬時速率,且無論用反應(yīng)物還是用生成物表示均取正值。
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1.內(nèi)因——“決定因素”
決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要原因是反應(yīng)物的性質(zhì)。
例如:Mg、Zn分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)時,Mg發(fā)生的反應(yīng)更劇烈,反應(yīng)更快。
2.外因(其他條件不變時)
[基礎(chǔ)自測]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。( )
(2)化學(xué)反應(yīng)速率為0.6 mol·L-1·
3、s-1是指1 s時某物質(zhì)的濃度為0.6 mol·L-1。( )
(3)對于反應(yīng)2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或升高溫度都能加快反應(yīng)速率。( )
(4)100 mL 1 mol·L-1的鹽酸與鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是( )
A.反應(yīng)物的濃度 B.反應(yīng)溫度
C.使用催化劑 D.反應(yīng)物的性質(zhì)
D [反應(yīng)物的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素;反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)的溫度、催化劑等是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。
4、]
[合 作 探 究·攻 重 難]
化學(xué)反應(yīng)速率的計算
[背景材料]
在2 L的密閉容器中,加入1 mol H2和3 mol I2,發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)。在2 s末時,測得容器中含有0.4 mol的HI。
[思考交流]
(1)根據(jù)提示,求出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率v(H2)、v(I2)、v(HI)三者的值。
【提示】 H2(g) + I2 (g) 2HI(g)
起始量(mol): 1 3 0
2 s末量(mol): 1-0.2 3-0.2 0.4
變化量(m
5、ol): 0.2 0.2 0.4
則v(H2)==0.05 mol·(L·s)-1,
v(I2)==0.05 mol·(L·s)-1,
v(HI)==0.1 mol·(L·s)-1。
(2)以上三者數(shù)值不相等,是否矛盾?有何規(guī)律?是否化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值越大,反應(yīng)越快?
【提示】 不矛盾。對于同一個反應(yīng)來說,用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時,其數(shù)值可能不同,但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。在同一個反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。只有轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)
6、速率數(shù)值,才能反映反應(yīng)速率的快慢。
(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(此時碘為固體),在原容器中加入1 mol H2和3 mol的I2,反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀況下,此時測得容器中含有0.4 mol的HI。該過程中能用碘的濃度的變化來描述該反應(yīng)的反應(yīng)速率嗎?
【提示】 此時碘為固體,所以不能用碘的濃度的變化來描述該反應(yīng)的反應(yīng)速率。
1.化學(xué)反應(yīng)速率的正確理解
2.化學(xué)反應(yīng)速率計算的“三個公式”
(1)定義式:v(A)=。
(2)推導(dǎo)式:v(A)=。
(3)關(guān)系式:化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度變化量之比=物質(zhì)的量變化量之比=化學(xué)計量數(shù)之比。
外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[
7、背景材料]
[思考交流]
(1)請從化學(xué)反應(yīng)快慢的角度解釋人們?yōu)槭裁匆褂秒姳浔4媸澄铮?
【提示】 食物腐敗是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),在其他條件相同時,溫度越低,化學(xué)反應(yīng)越慢,人們用電冰箱低溫保存食物,減緩食物的腐敗。
(2)實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì),并混勻后再進(jìn)行反應(yīng),原因是什么?
【提示】 增大反應(yīng)物間接觸的面積,加快反應(yīng)速率。
(3)鐵粉與一定濃度的稀鹽酸反應(yīng)時,增加鐵粉用量能否加快化學(xué)反應(yīng)速率?
【提示】 不能。對于固體或純液態(tài)物質(zhì),濃度可視為常數(shù),改變其用量,濃度不發(fā)生改變,不影響化學(xué)反應(yīng)速率。
外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)濃度
①只
8、適用于有氣體參加或在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。
②在一定溫度下,固體或純液態(tài)物質(zhì)的濃度是一個常數(shù),改變其用量,對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。
③化學(xué)反應(yīng)速率與固體顆粒的大小有關(guān),顆粒越小,表面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大。
(2)溫度
①對任何化學(xué)反應(yīng)都適用,且不受反應(yīng)物狀態(tài)的影響。
②不論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),升高溫度都能增大化學(xué)反應(yīng)速率,降低溫度都能減小化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)壓強(qiáng)
①壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實質(zhì)是通過改變濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實現(xiàn)的。
②由于固體或液體的體積受壓強(qiáng)的影響很小,所以壓強(qiáng)只影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。
③改變壓強(qiáng)必須引起反應(yīng)物或生成物的濃度改變才能
9、改變化學(xué)反應(yīng)速率,否則,化學(xué)反應(yīng)速率不變。
④壓強(qiáng)改變的常見方式
a.恒溫恒容:充入稀有氣體→容器壓強(qiáng)增大→各反應(yīng)物的濃度不變→化學(xué)反應(yīng)速率不變。
b.恒溫恒壓:充入稀有氣體→容器體積增大→各反應(yīng)物的濃度減小→化學(xué)反應(yīng)速率減小。
c.恒溫:縮小容器體積→容器壓強(qiáng)增大→反應(yīng)物濃度增大→化學(xué)反應(yīng)速率增大。
d.恒溫恒容:充入一種反應(yīng)物→增大反應(yīng)物濃度→化學(xué)反應(yīng)速率增大。
(4)催化劑
①催化劑參與化學(xué)反應(yīng),但其化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變。
②催化劑只有在適宜的溫度下才能最大限度地顯示其催化作用,不同的催化劑所需要的適宜溫度不一定相同。
③使用催化劑,可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率增大的
10、倍數(shù)相同。
[當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基]
題組1 正確理解化學(xué)反應(yīng)速率
1.下列說法不正確的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示
B.用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)、同一反應(yīng)的速率時,其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比
C.化學(xué)反應(yīng)速率的單位由時間單位和濃度單位決定
D.在反應(yīng)過程中,反應(yīng)物的濃度逐漸變小,所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值
D [化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示的,無論用反應(yīng)物還是用生成物表示,化學(xué)反應(yīng)速率都為正值。]
2.將4 mol A和2 mol B在2
11、 L的密閉容器中混合,并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2A(s)+B(g)2C(g),反應(yīng)2 s后測得C的濃度為0.6 mol·L-1。下列說法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:13572051】
A.用物質(zhì)A表示2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.3 mol·L-1·s-1
B.用物質(zhì)B表示2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.6 mol·L-1·s-1
C.2 s時v(C)=0.3 mol·L-1·s-1
D.2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol·L-1
D [不能用固體物質(zhì)的濃
12、度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率,A項錯誤;化學(xué)反應(yīng)速率是平均值不是瞬時值,C項錯誤;據(jù)題目條件知v(C)=0.6 mol·L-1÷2 s=0.3 mol·L-1·s-1,則v(B)=0.3 mol·L-1·s-1÷2=0.15 mol·L-1·s-1,則2 s時物質(zhì)B的濃度為-0.15 mol·L-1·s-1×2 s=0.7 mol·L-1,B項錯誤,D項正確。]
題組2 化學(xué)反應(yīng)速率快慢的比較
3.對于反應(yīng)A2(g)+3B2===2C(g)來說,以下表示中,反應(yīng)速率最
13、快的是( )
A.v(B2)=0.8 mol/(L·s)
B.v(A2)=0.4 mol/(L·s)
C.v(C)=0.6 mol/(L·s)
D.v(B2)=1.8 mol/(L·s)
D [根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,轉(zhuǎn)化為用B2表示的反應(yīng)速率分別為A項,v(B2)=0.8 mol/(L·s);B項,v(B2)=1.2 mol/(L·s);C項,v(B2)=0.9 mol/(L·s);D項,v(B2)=1.8 mol/(L·s)。所以最大的是D。]
4.一定溫度下,在固定體積的密閉容
14、器中發(fā)生下列反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1時,需要15 s,那么c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1時,所需反應(yīng)的時間為( )
A.5 s B.10 s
C.大于10 s D.小于10 s
C [隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行:c(HI)逐漸減小,v正逐漸減小。所以c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1,所用時間應(yīng)大于10 s。]
比較反應(yīng)速率大小時應(yīng)注意的問題
(1)在比較速率大小時,要注意時間的
15、單位。如0.1 mol·L-1·s-1比0.2 mol·L-1·min-1還要大。
(2)若用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的速率時,如果要比較大小,應(yīng)按照化學(xué)計量數(shù)之比轉(zhuǎn)化為同一種物質(zhì)的速率再加以比較。
題組3 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
5.控制變量法是化學(xué)實驗的常用方法之一。下圖實驗中影響反應(yīng)速率的因素是( )
A.濃度 B.溫度
C.催化劑 D.固體質(zhì)量
B [兩個實驗中,鹽酸濃度相同、鎂條質(zhì)量相同而水的溫度不同,則該實驗中影響反應(yīng)速率的因素是溫度,溫度不同,反應(yīng)速率不同。]
6.在下列事實中,什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)的速率?
16、
事實
影響因素
(1)
集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體,在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸
(2)
黃鐵礦煅燒時要粉碎成細(xì)小的顆粒
(3)
熔化的KClO3放出氣泡很慢,撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體
(4)
同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊,產(chǎn)生氣體有快有慢
(5)
同樣大小的石灰石分別在0.1 mol/L的鹽酸和1 mol/L的鹽酸中反應(yīng)速率不同
(6)
夏天的食品易變霉,冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象
【解析】 影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì),同時還與外界因素,如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、光、電磁波、超聲波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等有關(guān)。
【答案】 (1)光 (2)反應(yīng)物的接觸面積 (3)催化劑 (4)反應(yīng)物本身的性質(zhì) (5)反應(yīng)物的濃度 (6)反應(yīng)溫度
我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。