2019-2020學年高中化學 第2章 第1節(jié) 化學反應速率課件 新人教版選修4.ppt

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第一節(jié)化學反應速率 知識鋪墊 新知預習 自主預測 1 化學反應速率用于表示化學反應過程進行的快慢 2 對于化學反應來說 當體系為氣態(tài)或溶液時 可用單位時間內反應物或生成物的物質的量濃度變化來表示反應速率 3 在一個化學反應中 若某反應的反應物濃度在5min內由6mol L 1變成4mol L 1 則該反應在5min內的平均反應速率為0 4mol L 1 min 1 4 化學反應中 各物質的物質的量變化之比等于方程式中對應物質的化學計量數之比 知識鋪墊 新知預習 自主預測 一 化學反應速率1 化學反應速率的含義化學反應速率用單位時間內反應物或生成物濃度的變化來表示 在容積不變的反應容器中 通常是用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示 其數學表達式為 1 式中v表示反應速率 c表示反應物或生成物濃度的變化 取其絕對值 t表示時間變化 2 單位 mol L 1 s 1或mol L 1 min 1或mol L 1 h 1等 2 化學反應速率與化學計量數之間的關系對任意一個反應 用符號來代替具體的化學物質 反應方程式表示為mA nB pY qZ用不同物質表示的反應速率其關系是v A v B v Y v Z m n p q 知識鋪墊 新知預習 自主預測 二 化學反應速率的測定1 測定原理利用與化學反應中任何一種化學物質的濃度 或質量 相關的性質進行測定 2 測定方法 1 根據顏色變化在溶液中 當反應物或產物本身有較明顯的顏色時 可利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率 2 根據釋放出氣體的體積例如 2g鋅粒分別與40mL1mol L 1的H2SO4溶液和40mL4mol L 1的H2SO4溶液反應 當收集到同樣多的H2時 后者所用的時間較短 說明4mol L 1的H2SO4溶液與鋅反應比1mol L 1的H2SO4溶液與鋅反應的速率大 知識鋪墊 新知預習 自主預測 1 判斷正誤 正確的打 錯誤的打 1 化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減少或生成物濃度的增加 2 化學反應速率為0 8mol L 1 s 1是指1s時某物質的濃度為0 8mol L 1 3 化學反應速率的數值越大 反應進行的越快 4 對于化學反應來說 反應速率越大 反應現象越明顯 答案 1 2 3 4 知識鋪墊 新知預習 自主預測 2 反應4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g 在2L的密閉容器中進行 1min后 NH3減少了0 12mol 求 1 1min內 以NH3表示的化學反應速率為 2 以O2表示的化學反應速率為 3 以NO表示的化學反應速率為 4 以H2O表示的化學反應速率為 5 分別用NH3 O2 NO H2O表示的化學反應速率之比為 答案 1 0 06mol L 1 min 1 2 0 075mol L 1 min 1 3 0 06mol L 1 min 1 4 0 09mol L 1 min 1 5 4 5 4 6 探究一 探究二 化學反應速率的計算問題探究1 中學教材中所說的反應速率是瞬時速率還是平均速率 答案平均速率 2 對于反應CaCO3 2HCl CaCl2 H2O CO2 能否用CaCO3來表示化學反應速率 答案不能用固體或純液體物質來表示化學反應速率 3 同一化學反應 用不同物質表示其反應速率時 數值相同嗎 答案不一定相同 若化學反應計量數相同 則反應速率相同 否則 不相同 探究一 探究二 4 已知2g鋅粒 假設顆粒大小基本相同 分別與40mL1mol L 1和40mL4mol L 1H2SO4溶液反應 請問你有幾種方法分別測定它們反應速率的大小 答案 1 測定收集一定體積的H2所用的時間 2 測定一段時間內溶液中c H 的變化 3 測定一段時間內Zn粒質量的變化 探究一 探究二 知識歸納有關化學反應速率的計算1 計算依據 1 化學反應速率的定義 2 對于同一個化學反應 用不同物質的濃度變化表示的反應速率之比等于相應物質在化學方程式中的化學計量數之比 這是有關化學反應速率的計算或換算的依據 如 對于化學反應aA g bB g cC g dD g 有下列恒等式 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 探究一 探究二 2 運用 三段式 求解化學反應速率計算題的一般步驟 1 寫出有關反應的化學方程式 2 找出各物質的起始量 轉化量 某時刻量 3 根據已知條件列方程計算 探究一 探究二 計算中注意以下關系 對反應物 c 起始 c 轉化 c 某時刻 對生成物 c 起始 c 轉化 c 某時刻 各物質的轉化量之比等于其化學計量數之比 探究一 探究二 典例剖析 典例1 在2L的密閉容器中 加入1molH2和3mol的I2 在某溫度下發(fā)生反應H2 g I2 g 2HI g 在2s末時 測得容器中含有0 4mol的HI 2s內 用H2 I2 HI表示該反應的反應速率分別是多少 探究一 探究二 解析根據題意 利用 三段式 法求解 答案v H2 0 05mol L 1 s 1 v I2 0 05mol L 1 s 1 v HI 0 1mol L 1 s 1 探究一 探究二 變式訓練1在2L的密閉容器中 加入1molN2和3molH2 發(fā)生反應N2 3H22NH3 在2s末時 測得容器中含有0 4mol的NH3 求該反應在2s內的化學反應速率 答案v N2 0 05mol L 1 s 1 v H2 0 15mol L 1 s 1 v NH3 0 1mol L 1 s 1 探究一 探究二 比較化學反應速率大小的方法問題探究1 已知反應A g 2B g C g 中 若知道A的反應速率 能否確定其他物質的反應速率 答案能 根據反應速率之比等于化學方程式中各物質的計量數之比來求算 2 比較化學反應速率大小時要注意哪些問題 答案對于同一化學反應的速率 用不同物質表示時數值可能不同 但表示的意義相同 可將不同物質表示的反應速率轉化成同一物質進行比較 同時要注意單位要一致 探究一 探究二 知識歸納化學反應速率大小的比較方法1 用同一物質的反應速率比較反應進行的快慢時 必須要保證在速率單位一致的前提下再比較數值的大小 例如 v H2 0 1mol L 1 s 1與v H2 3mol L 1 min 1不能只看數值大小 應該先將單位統(tǒng)一后 再進行比較 探究一 探究二 典例剖析 典例2 對于反應N2 g 3H2O g 2NH3 g O2 g 在不同時間段內所測反應速率如下 則表示該化學反應進行最快的是 A v NH3 1 5mol L 1 min 1B v N2 1 2mol L 1 min 1C v H2O 1 67mol L 1 min 1D v O2 1 5mol L 1 min 1解析將選項中的各反應速率換算成同一物質的反應速率 然后比較 答案B 探究一 探究二 變式訓練2在一定條件下 對于A2 g 3B2 g 2AB3 g 反應來說 以下化學反應速率中 表示化學反應速率最大的是 A v A2 0 8mol L 1 s 1B v A2 60mol L 1 min 1C v AB3 1 0mol L 1 s 1D v B2 1 2mol L 1 s 1解析解此類題目要先統(tǒng)一單位 然后利用化學反應速率之比等于對應物質的化學計量數之比轉化為同一種物質表示的反應速率再進行比較 若都轉化為用A2表示的反應速率且單位統(tǒng)一為mol L 1 s 1 則A項中v A2 0 8mol L 1 s 1 B項中v A2 1mol L 1 s 1 C項中v A2 0 5mol L 1 s 1 D項中v A2 0 4mol L 1 s 1 則化學反應速率最大的是B項 答案B 1 2 3 4 1 反應N2 3H22NH3 在2L密閉容器中進行 半分鐘末有0 6molNH3生成 下列表示的化學反應速率正確的是 v NH3 0 6mol L 1 min 1 v N2 0 005mol L 1 s 1 v H2 0 9mol L 1 min 1 v NH3 0 02mol L 1 s 1 v H2 0 01mol L 1 s 1 v N2 0 03mol L 1 s 1A B C D 1 2 3 4 解析已知半分鐘末有0 6molNH3生成 可列式求算 v NH3 0 6mol L 1 min 1或0 01mol L 1 s 1 v N2 0 3mol L 1 min 1或0 005mol L 1 s 1 v H2 0 9mol L 1 min 1或0 015mol L 1 s 1 答案C 1 2 3 4 2 對于反應A g 3B g 2C g 下列各數據表示不同條件下的反應速率 其中反應進行得最快的是 A v A 0 02mol L 1 s 1B v B 0 03mol L 1 s 1C v B 0 90mol L 1 min 1D v C 0 60mol L 1 min 1解析轉化為相同單位的用A表示的化學反應速率 比較得出A項反應進行得最快 答案A 1 2 3 4 3 反應4A s 3B g 2C g D g 經2min后 B的濃度減少了0 6mol L 1 對此反應速率的正確表示是 A 用A表示的反應速率是0 8mol L 1 s 1B 分別用B C D表示該反應的速率 其比值是3 2 1C 在2min末時的反應速率 用反應物B來表示是0 3mol L 1 min 1D 在這2min內用B和C表示的反應速率的值都是相同的解析經2min后 B的濃度減少了0 6mol L 1 這2min內的平均反應速率v B 0 3mol L 1 min 1 而不是2min末時的反應速率 C項錯誤 根據反應速率之比等于化學計量數之比可知B項正確 A D兩項錯誤 答案B 1 2 3 4 4 某溫度時 在2L容器中 X Y Z三種物質物質的量的變化曲線如圖所示 由圖中數據分析該反應的化學方程式為 反應開始至2min末 Z的平均反應速率為 1 2 3 4