人教版选修4 第2章第1节 化学反应速率率 课件（共56张PPT）.pptx

第3节化学反应速率 第二章化学反应速率和化学平衡 通过观察上图思考 1 如何定量表示反应进行的快慢 2 反应进行快慢的表述有哪些方法呢 学习目标 1 了解化学反应速率的概念 会定量表示化学反应速率 2 掌握化学反应速率的简单计算 会比较化学反应速率的快慢 学习重点 化学反应速率的计算 学习难点 化学反应速率的计算 建筑物腐蚀 雕像腐蚀 逐渐腐蚀的金字塔 严重腐蚀着的乐山大佛 古代建筑物在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重的原因是酸雨 为什么会使腐蚀的速度变快呢 第二章化学反应速率和化学平衡 温度对化学平衡的影响 例 等浓度的稀盐酸和醋酸分别与大理石反应 稀盐酸与大理石反应 现象 在加入盐酸的试管里 大理石与盐酸迅速反应 有大量气泡产生 而加入醋酸的试管里 反应缓慢 只有少量气泡产生 caco3 2hcl cacl2 h2 co2 caco3 2hac caac2 h2o co2 等浓度的盐酸和醋酸分别与大理石反应 不同的化学反应进行的快慢也不一样 那么如何表示化学反应速率呢 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量 一 化学反应速率 1 含义 2 表示方法 3 数学表达式 4 单位 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量 化学反应速率用单位时间 如每秒 每分 每小时 内反应物或生成物的物质的量的变化来表示 在容积不变的反应器中 通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 v c t mol l s 或mol l min 或mol l h 在2l的密闭容器中 加入1moln2和3mol的h2 发生n2 3h22nh3 在2s末时 测得容器中含有0 4mol的nh3 求该反应的化学反应速率 解 n2 3h22nh3起始量 mol 1302s末量 mol 1 0 23 0 60 4变化量 mol 0 20 60 4则v n2 0 2 2 2 0 05mol l s v h2 0 6 2 2 0 15mol l s v nh3 0 4 2 2 0 1mol l s 三步法 问题讨论 问题一 v n2 v h2 与v nh3 的数值是否相同 问题二 是否表示此反应的同一种速率 数值上有何规律 问题三 由上述计算题的结果 你会得出什么结论 结论 对于在一个容器中的一般反应aa bb cc dd来说v a v b v c v d c a c b c c c d n a n b n c n d a b c d 理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题 1 上述化学反应速率是平均速率 而不是瞬时速率 2 无论浓度的变化是增加还是减少 一般都取正值 所以化学反应速率一般为正值 3 由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的 因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率 4 对于同一个反应来说 用不同的物质来表示该反应的速率时 其数值不同 但每种物质都可以用来表示该反应的快慢 因此 表示化学反应速率时 必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准 5 在同一个反应中 各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比 6 在同一反应中 反应速率的大小比较 应化为同一种物质的反应速率再进行比较 常见题型例举 1 用不同的物质来表示反应速率 例1 反应4nh3 5o2 4no 6h2o在5l的密闭容器中进行 30s后 no的物质的量增加了0 3mol 则此反应的平均速率可表示为 a v o2 0 01mol l sb v no 0 008mol l sc v h2o 0 003mol l sd v no 0 002mol l s v no 0 3 5 30 0 002mol l s 2 比较反应速率的大小 例2 反应a 3b 2c 2d在四种不同情况下的反应速率分别为 va 0 15mol l 1 s 1 vb 0 6mol l 1 s 1 vc 0 4mol l 1 s 1 vd 0 45mol l 1 s 1则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 结论2 在同一反应中 反应速率的大小不能单纯地看数值大小 应化为同一种物质的反应速率再进行比较 3 根据各物质的反应速率之比写出化学方程式 例3 某温度下 浓度都是1mol l的两种气体x2和y2 在密闭容器中反应生成气体z 经过tmin后 测得物质的量浓度分别为 c x2 0 4mol l c y2 0 8mol l c z 0 4mol l 则该反应的反应方程式可表示为 3x2 y2 2z 3x2 y2 2x3y 习题 已知反应n2 3h22nh3 根据下图判断 1 a是 物质的量浓度变化情况 2 c是 物质的量浓度变化情况 3 2分钟内n2的平均速率是多少 h2 nh3 0 5mol l min 不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验 你准备如何比较反应速率的快慢 合作探究 化学反应速率的测量 2 化学反应进行的时候 反应物和生成物的浓度都在不断地变化 由于反应体系中一种反应物浓度的变化 必然引起其他物质浓度发生相应的变化 因此 化学反应速率只要用反应体系中任何一种物质 反应物或生成物 的浓度变化来表示 一般以最容易测定的物质表示 3 在物质的诸多性质中 特别是在溶液中 当反应物或生成本身有比较明显的颜色时 人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率 1 化学反应速率是通过实验测定的 化学反应速率测定的基本思路 可用于化学反应速率测定的基本性质 可直接观察的性质 如释放出的气体的体积和体系的压强 依靠科学仪器才能测量的性质 如颜色的深浅 光的吸收 光的发射 导电能力 在溶液中 当反应物或生成本身有比较明显的颜色时 人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率 观察产生气泡的快 慢 观察试管中剩余锌粒的质量的多 少 用手触摸试管感受试管外壁温度的高 低 定性描述 实验现象判断反应的快慢 实验测量判断反应的快慢 定量描述 测定气体的体积或体系的压强 测定物质的物质的量的变化 测定物质或离子的浓度变化 测定体系的温度或测定反应的热量变化 按图安装两套装置 在锥形瓶内各盛有2g锌粒 颗粒大小基本相同 然后通过分液漏斗分别加入40ml1mol l和40ml4ml l的硫酸 比较二者收集10mlh2所用的时间 二 化学反应速率的实验测定 实验步骤 1 连接实验装置2 检查装置的气密性3 先向锥形瓶中加入锌粒 然后再向分液漏斗中加入稀硫酸4 使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应5 观察收集10mlh2所用的时间 二 化学反应速率的实验测定 注意事项 1 注意安全 团结协作2 如何检查装置的气密性3 何时计时 用何仪器计时4 稀硫酸滴入时注意 a 保持导气管顺畅b 液体快速滴下c 滴完后迅速关闭分液漏斗活塞5 注射器读数到什么位置 是10ml处吗 结论 锌跟硫酸反应产生气泡 收集10ml气体 浓硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短 实验数据 实验现象 4mol l的硫酸与锌反应比1mol l的硫酸与锌反应快 知识拓展 测量化学反应速率的常见方法 1 量气法 2 比色法 3 电导法 4 激光技术法 评价反馈 1 向2l的密闭容器 内有催化剂 充入2mol的so2和1molo2 经2s 测得容器内有1mol的so3 则该反应的速率可怎样表示 2 在一定条件下 密闭容器中合成氨 3h2 n22nh3 开始时测得c h2 4mol l c n2 1mol l 2s末 测得c n2 0 9mol l 求v h2 为多大 评价反馈 1 解 2so2 o22so3起始量 mol 2102s末量 mol 1变化量 mol 10 51则v so2 v so3 0 25mol l s v o2 0 125mol l s 2 解 v n2 c n2 t 0 05mol l s v h2 3v n2 0 15mol l s 1 在密闭容器中a与b反应生成c 其反应速率分别用v a v b v c 表示 已知v a v b v c 之间有以下关系2v b 3v a 3v c 2v b 则此反应可表示为 a 2a 3b 2cb a 3b 2cc 3a b 2cd a b c a 自我评价 2 可逆反应a g b g c g d g 在四种不同情况下的反应速率如下 其中反应进行得最快的是 a v a 0 15mol l min b v b 0 5mol l min c v c 0 4mol l min d v d 0 01mol l s d 自我评价 自我评价 3 在2l的密闭容器中 发生下列反应 3a g b g 2c g d g 若最初加入的a和b都是4mol 在前10sa的平均反应速率为0 12mol l s 则10s时 容器中b的物质的量为 3 2mol 下列现象哪个发生的快 快慢程度 反应物浓度 生成物浓度 某物质浓度的变化 mol l 1 时间变化 s min或h 1 化学反应速率指平均速率 不是瞬时速率 2 同一反应的用不同物质来表示速率 需要指明具体物质 3 不用固体或纯液体表示化学反应速率 温故知新 温故知新 ab 准确量取盐酸的体积 反应中消耗的盐酸或生成的氯 化镁的物质的量 0 4 0 2 0 4 0 08 0 04 0 08 2 1 2 交流研讨 3 用不同反应物表示化学反应速率时 化学反应速率之比 物质的量浓度变化之比 物质的量变化之比 化学计量数之比 1 一般来说 随着反应的逐渐进行 反应物浓度会逐渐减小 化学反应速率也会逐渐减慢 因此 化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率 而不是瞬时反应速率 2 在同一化学反应中 选用不同物质表示化学反应速率 其数值可能相同也可能不相同 但表示的意义相同 因此 表示化学反应速率时 必须指明用哪种物质作标准 在v的后面将该物质的化学式用括号括起来 4 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 不适用于固体和纯液体 归纳总结 v nh3 0 8mol l 1 min 1 学以致用 d 学以致用 c 本题主要考查反应速率的大小比较 将不同物质表示的速率利用规律换算为用a物质表示的速率 v a 0 2mol l 1 s 1 v a v b 1 3 v a v c 1 2 v a 0 2mol l 1 s 1 v a v d 1 2 v a 0 225mol l 1 s 1 交流研讨 本题主要通过比较可逆反应的正 逆反应速率的大小 判断平衡状态 对于同一物质而言 v正 v逆时 该反应达到化学平衡状态 两种物质表示的v正 v逆 方程式中对应物质的化学计量数之比 则任一物质的生成 消耗速率相等 由此可知本题应选c项 c 交流研讨 x 3y 2z 0 05mol l 1 min 1 第二步 根据反应速率确定各物质的化学计量数 写出化学方程式 x y z的化学计量数之比 n x n y n z 1 3 2 v z 0 2mol 2l 2min 0 05mol l 1 min 1 由化学反应速率确定化学方程式分两步进行 第一步 确定反应物和生成物 由图知x和y为反应物 z为生成物 交流研讨 1 化学反应速率计算的重要依据 反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比 2 在比较化学反应速率大小时 要注意换算成同一种物质来表示 同时注意单位的统一 归纳总结 0 316mol l 1 s 1 2l 5s 放出 41 87kj c h2 c i2 1mol l 1 而加入的h2和i2的物质的量均为2mol 所以v 2l 反应达到最大限度即达到化学平衡 所需时间为5s 可逆反应从正反应建立 所以需放出热量 放出的热量为 学以致用 计算依据 反应各物质的速率之比 化学计量数之比 应用 判断快慢 判断平衡状态 书写化学方程式等 归纳总结 1 双选 可逆反应ma g nb g xc g 已知va amol l 1 min 1 vb bmol l 1 min 1 vc cmol l 1 min 1 则x的值为 a bc nb ac mc nc bd mc a cd 2 在2a b 3c 4d的反应中 下面表示的反应速率最快的是 a va 3 0mol l 1 min 1b vb 0 28mol l 1 s 1c vc 4 8mol l 1 min 1d vd 1 0mol l 1 s 1 b 当堂检测 3 在一定温度下 10ml0 40mol l 1h2o2溶液发生催化分解 不同时刻测得生成o2的体积 已折算为标准状况 如下表 下列叙述不正确的是 溶液体积变化忽略不计 a 0 6min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 mi