高中化学 第二章 化学反应的方向、限度与速率 第3节 化学反应的速率（第1课时）教学设计2 鲁科版选修4.doc

第二章3节 化学反应的速率第1课时【教学目标】知识与技能： 1. 使学生知道化学反应速率的定量表示方法，并初步了解测定某些化学反应速率的实验方法。2. 了解化学反应速率的一般计算。3. 使学生了解化学反应速率的快慢对人类社会日常生产生活的影响。过程与方法：1.认识科学探究的意义和基本过程，能提出问题进行初步的探究活动。2.能用变化与联系的观点分析化学现象，解决一些简单的化学问题。情感态度与价值观：树立辩证唯物主义的观点，学习化学反应速率的表示方法及各种因素对化学反应速率的影响,可以促使学生利用有关化学反应速率的知识指导生活,提高生活质量，认识控制反应速率的意义。【教学过程】一、 化 学 反 应 速 率1意义描述化学反应进行快慢的物理量。2定义对于反应体系体积不变的反应，用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。3表达式v(a)。4单位moll1s1、moll1min1、moll1h1等。二、思考探究1.“合成氨过程中，3 min末v(n2)1 moll1min1”的说法是否正确？【提示】不正确。反应速率是平均速率，不是瞬时速率。2.在c(s)h2o(g) co(g)h2(g)的反应中，可用哪些物质表示反应速率？在2na2h2o=2naohh2的反应中呢？【提示】在c(s)h2o(g) co(g)h2(g)的反应中，可以用h2o(g)、co(g)、h2(g)的浓度变化来表示反应速率，而在2na2h2o=2naohh2的反应中只能用naoh、h2的浓度变化来表示，即不能用固体或纯液体来表示反应速率，因为固体或纯液体的浓度为常数。3.同一反应同一时段用不同物质表示化学反应速率时，如果数值不同，表示反应速率的意义是否相同？【提示】同一反应同一时段，反应速率相同，用不同物质表示时，数值可能不同，但意义相同。三、使用化学反应速率的注意事项1化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率，但在速率时间图像中经常会出现瞬时速率。2对于有固体或纯液体参与的反应，由于在一定条件下，固体或纯液体的浓度可视为常数，其在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体或纯液体物质来表示。3一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种物质来表示。四、化 学 反 应 速 率 的 计 算 和 比 较1. 同一化学反应，用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比。如：在反应aa(g)bb(g) cc(g)dd(g)中，存在：v(a)v(b)v(c)v(d)abcd。2. 思考探究(1)一定条件下，向2 l密闭容器中加入2 mol n2和10 mol h2，发生反应n23h22nh3,2 min时测得剩余n2 1 mol，试用两种方法求出v(n2)、v(h2)和v(nh3)。(写出计算过程)【提示】解法一：求化学反应速率，需先求参加反应的物质的物质的量浓度的变化量和反应所耗时间，据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量： n23h22nh3起始量/moll1 1 5 0变化量/moll1 10.5 1.5 1 0.5 51.5 1则v(n2)0.25 moll1min1v(h3)0.75 moll1min1v(nh3)0.5 moll1min1解法二：v(n2)0.25 moll1min1。因为v(n2)v(h2)v(nh3)132，故v(h2)0.75 moll1min1，v(nh3)0.5 moll1min1。(2)对于反应a(g)3b(g) 2c(g)，用下列数据表示不同条件下的反应速率。()v(a)0.01 moll1s1()v(b)0.02 moll1s1()v(b)0.60 moll1min1反应速率()()吗？【提示】否。v(b)3v(a)30.01 moll1s10.03 moll1s10.02 moll1s1，故反应速率()()。反应速率()()吗？【提示】否。v(b)0.01 moll1s1()。(3)通过分析问题(1)、(2)，你认为比较用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率大小时，应注意什么？【提示】比较用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率的大小时，不能仅凭表面数据，必须结合化学计量数对数据进行换算，同时应注意单位统一。五、化学反应速率的计算与比较1利用化学方程式计算(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的初始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。如反应： ma(g)nb(g) pc(g)起始浓度/moll1 a bc转化浓度/moll1 x 某时刻浓度/moll1 axbc计算中注意以下关系：对于反应物：c(初始)c(转化)c(某时刻)，对于生成物：c(初始)c(转化)c(某时刻)，转化率100%。(4)根据公式v(a)进行计算。2根据化学反应速率之比等于系数之比计算如对于反应：ma(g)nb(g) pc(g)，有关系v(a)v(b)v(c)mnp，或v(a)v(b)v(c)。3化学反应速率大小的比较方法一：首先要注意单位统一，然后转化为同一物质，再比较大小。方法二：先统一单位，然后同除以对应物质的系数，再比较大小。六、检测题1. 下列关于化学反应速率的说法正确的是() a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任何一种生成物浓度的增加 b化学反应速率为“0.8 moll1s1”所表示的意思是：时间为1 s时，某物质的浓度为0.8 moll1 c根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行得快慢d对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显2. 反应4a(s)3b(g)=2c(g)d(g)，经2 min后b的浓度减少0.6 moll1。对此反应速率的表示正确的是()a用a表示的反应速率是0.4 moll1min1b分别用b、c、d表示反应速率，其比值是321c在2 min末的反应速率，用b表示是0.3 moll1min1d在2 min内的反应速率，用c表示是0.3 moll1min13. 下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是()acu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应 bcu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 cn2与o2在常温、常压下不反应，放电时可反应dfe与浓盐酸反应快，与稀盐酸反应慢4. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2hi(g)h2 (g)i2 (g)。若c(hi)由0.1 moll1降到0.07 moll1时，需要15 s，那么c(hi)由0.07 moll1降到0.05 moll1时，所需反应的时间为()a等于5 s b等于10 sc大于10 s d小于10 s5. 下列有关化学反应速率的说法正确的是()a用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率b100 ml 2 moll1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变cso2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢d汽车尾气中的no和co可以缓慢反应生成n2和co2，减小压强，反应速率减慢6. 在2 l的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2no(g)2co(g)n2(g)2co2(g)h746.4 kjmol1。起始反应时no和co各为4 mol,10秒钟后达到化学平衡，测得n2为1 mol。下列有关反应速率的说法中正确的是()a反应前5秒钟内，用no表示的平均反应速率为0.1 mol(ls)1b达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大c达到平衡后，反应速率的关系有：v正(co)2v逆(n2)d保持容器体积不变，往容器中充入1 mol o2，正、逆反应速率都不改变7. 将4 mol a气体和2 mol b气体在2 l的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2a(g)b(g)2c(g)，若经2 s后测得c浓度为0.6 moll1，现有下列几种说法：用物质a表示的反应的平均速率为0.3 moll1s1用物质b表示的反应的平均速率为0.6 moll1s12 s时物质a的转化率为70%2 s时物质b的浓度为0.7 moll1其中正确的是()a b c d8(双选题)在一定条件下，向2 l密闭容器中加入2 mol n2和10 mol h2，发生反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)，2 min时测得剩余n2为1 mol，此时表示化学反应速率的下列选项中不正确的是()av(n2)0.25 moll1min1bv(h2)0.75 moll1min1cv(nh3)1 moll1min1dv(nh3)0.25 moll1min1参考答案1. 【解析】化学反应速率是指单位时间内反应物物质的量浓度的减少或生成物浓度的增加，是正值，是反应的平均速率，故a、b两项错误。对于无明显现象的化学反应来说，无法通过现象体现反应速率的大小，故d项也错误【答案】c2. 【解析】反应速率不能用纯固体或纯液体的物质的量变化来表示，故a项不正确；化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率，故c项错误；同一反应用不同的物质表示反应速率，速率之比等于系数之比，故b项正确；利用v计算可知d项错误。【答案】b3. 【解析】该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素，如浓度、压强，温度、催化剂等。其中选项b、d为浓度不同所致，选项c为反应条件不同所致，只有选项a是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。【答案】a4. 【解析】前15 s内，c(hi)由0.1 moll1降至0.07 moll1，则v(hi)0.002 moll1s1，若再降低0.02 moll1，反应速率不变，所需时间t10 s，但是随着c(hi)的降低，反应速率越来越慢，故所需时间大于10 s。【答案】c5. 【解析】a项中，fe与98%的浓硫酸发生钝化，不能产生气体，就是加热时反应也不会生成h2；b项中，向盐酸中加nacl溶液会将盐酸稀释，降低反应速率；c项中，升温一般会使反应速率加快，不论是放热反应还是吸热反应；d项中，增大压强，提高气体的浓度，会加快反应速率，反之减小压强，降低了气体的浓度，会减慢反应速率。【答案】d6. 【解析】10 s内，由化学反应方程式知，参加反应的no为2 mol，则v(no)0.1 mol(ls)1，所以5 s内的速率不是0.1 mol(ls)1，故a项错；升高温度，正、逆反应速率均加快，故b项错；由方程式知，v正(co)2v正(n2)，结合c项中的关系，可说明v正(n2)v逆(n2)，即为平衡状态，故c项正确；充入o2可以与no反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，故d项错。【答案】c7. 【解析】解决本题的关键是抓住有关化学反应速率的计算公式及转化率的含义，即可速解。具体分析如下：首先，解题时先利用所给条件列出反应式： 2a(g)b(g) 2c(g)起始浓度/moll1 2 1 02 s时浓度/moll1 20.61.4 10.7 0.6其次，利用算出的数据，对问题进行分析：依据化学反应速率的定义可知：v(a)0.3 moll1s1；同理可知：v(b)0.15 moll1s1；依据转化率的定义可知：a的转化率100%30%；2 s时b的浓度为0.7 moll1。检查题目中的4种说法，只有正确，故b项正确。【答案】b8. 【解析】解法一(模式法)：求化学反应速率，需先求物质的量浓度的变化量和反应时间，据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量 n2(g)3h2(g)2nh3(g)起始量/mol