人教版选修4 第2章第1节 化学反应速率 学案 (3).doc

第1节 化学反应速率1化学反应速率三个“1”：(1)1个公式：v；(2)1个关系：化学反应速率之比化学计量数之比；(3)1种换算：1 mol/(ls)60 mol/(lmin)2化学反应速率“三项注意”：(1)指明具体的物质；(2)不能用固体或纯液体物质表示；(3)是平均反应速率，不是瞬时速率。化学反应速率自学教材填要点1概念化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量。2表示方法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小或生成物浓度的增加来表示。3表达式及其单位(1)表达式：v。(2)常用单位：“mol/(lmin)”或“mol/(ls)”。4实例在密闭容器中，合成氨的反应：n23h2?2nh3，开始时，n2的浓度为8 mol/l，h2的浓度为20 mol/l，5 min后n2的浓度为6 mol/l，在这个反应中n2浓度的变化c(n2)2_mol/l。v(n2)0.4_mol/(lmin)。v(h2)1.2_mol/(lmin)。v(nh3)0.8_mol/(lmin)。其速率之比v(n2)v(h2)v(nh3)132。师生互动解疑难(1)化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。(2)不论是用反应物还是用生成物表示，其化学反应速率都取正值。(3)固体或纯液体(不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数，因此，在用物质的量浓度的变化表示化学反应速率时，一般不用固体或纯液体来表示。(4)同一化学反应里，用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义却是完全相同的。因此，表示化学反应速率时，必须指明是哪种物质。1判断下列描述的正误(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/(ls)是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol/l。()(3)化学反应速率的数值越大，反应进行得越快。()(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。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)化学反应速率的测定自学教材填要点1测定原理利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。2测定方法(1)利用能够直接观察的某些性质测定：如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。(2)利用科学仪器测量：如在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，可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速率。3实验探究(1)反应原理：znh2so4=znso4h2。(2)实验过程：按如图所示安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2 g锌粒。取一套装置，通过分液漏斗加入40 ml 1 mol/l的硫酸，测出收集10 ml h2所用的时间。取另一套装置，通过分液漏斗加入40 ml 4 mol/l的硫酸，测出收集10 ml h2所用的时间。(3)实验现象：锌与硫酸反应产生气泡，收集10 ml h2所用的时间比较：使用4 mol/l的硫酸比使用1 mol/l的硫酸所用的时间短。(4)实验记录：加入试剂反应时间(min)反应速率(ml/min)1 mol/l h2so4长小4 mol/l h2so4短大(5)探究结论：4 mol/l的硫酸与锌反应比1 mol/l的硫酸与锌反应快。师生互动解疑难(1)测量锌与稀h2so4反应的速率的实验设计：确定变量稀硫酸的浓度不同。找出某个易于测量的物理量或性质变化测量相同时间放出h2的体积或产生相同体积h2所用的时间。控制不变的因素锌粒的表面积、温度、时间(或h2的体积)。(2)测定锌与稀h2so4反应的速率需要注意的问题：锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；40 ml的硫酸溶液要迅速加入；装置气密性要好，且计时要迅速准确。2用如图装置来测量锌与2 moll1硫酸的反应速率，a中盛放_，b中盛放_，在做实验时还需要的测量仪器为_，需要读取的数据是_和_。答案：2 moll1硫酸zn粒秒表时间注射器活塞移动的距离主题1：是否化学反应速率的数值越大，化学反应就进行的越快？甲不一定；需指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同物质表示时其化学反应速率的数值是不同的。如n2(g)3h2(g)2nh3(g)，在不同条件进行的反应中，v(n2)1 mol/(lmin)，v(h2)2 mol/(lmin)，但的速率比的速率快乙不一定；速率的单位不一定相同，用不同单位表示化学反应速率时，其数值是不同的，其中1 mol/(ls)60 mol/(lmin)丙相同条件下进行的可逆反应，若不同物质的化学计量数相同，速率的单位相同，则速率值越大，化学反应进行的越快主题2：探讨有哪些方法可以测定锌与稀硫酸的化学反应速率？甲可以通过测量收集一 定体积h2所用时间的长短来测定化学反应的反应速率乙可以通过测量相同时间内收集h2的多少来测定化学反应的反应速率丙可以通过测量一段时间内溶液ph的变化即c(h)的变化来测定化学反应的反应速率丁可以通过测量一段时间内锌粒质量的变化来测定化学反应的反应速率化学反应速率的计算例1向体积为2 l的密闭容器中加入2 mol so2和1 mol o2，进行可逆反应：2so2o22so3，反应2 min后，测得o2的物质的量为0.8 mol。(1)2 min内，so2的物质的量减少了_，so3的物质的量增加了_。(2)若用o2的浓度变化来表示该反应的反应速率，则v(o2)_。解析2so2o22so3n(初)21 0n 0.4 0.2 0.4n(2 min) 1.6 0.8 0.4(1)n(so3)n(so2)2n(o2)(1 mol0.8 mol)20.4 mol。(2)v(o2)0.05 moll1min1。答案(1)0.4 mol0.4 mol(2)0.05 moll1min1(1)c(反应物)c(起始)c(某时刻)；c(生成物)c(某时刻)c(起始)。(2)同一反应，用不同物质表示的化学反应速率的数值可能不同，但它们的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。如对于反应ma(g)nb(g)pc(g)，v(a)v(b)v(c)mnp。1在n23h22nh3的反应中，在5 s内n2的浓度由6 moll1减至2 moll1。则nh3的平均反应速率是()a2.4 mol(ls)1b1.6 mol(ls)1c0.8 mol(ls)1 d0.08 mol(ls)1解析：v(n2)0.8 mol/(ls)，v(nh3)2v(n2)1.6 mol/(ls)。答案：b化学反应速率大小的比较例2在四种不同条件下测得反应：2so2o22so3的反应速率如下表所示：(1)(2)(3)(4)反应速率mol/(lmin)v(so2)v(o2)v(so3)v(o2)0.40.250.50.3其中反应速率最快的是()a(1) b(2)c(3) d(4)解析依据速率之比等于化学计量数之比，则各物质的化学反应速率表示为：(1)(2)(3)(4)反应速率mol/(lmin)v(so2)v(o2)v(so3)v(o2)0.40.250.50.30.20.250.250.3反应速率与化学计量数的比值中，数值大的反应速率快。答案d比较化学反应速率大小的方法(1)“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。(2)“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除去以相应物质的化学计量数。(3)“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。2反应a3b2c2d在四种不同情况下的反应速率分别为v(a)0.15 moll1s1v(b)0.60 moll1s1v(c)0.40 moll1s1v(d)0.45 moll1s1该反应进行得快慢顺序为_。解析：四种物质表示的反应速率单位是相同的，所以可以将不同物质表示的反应速率换算为用同一物质表示的反应速率，再比较反应速率数值的大小。若以物质a为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用a物质表示的反应速率，则有：v(a)v(b)13，则表示为v(a)0.2 moll1s1，v(a)v(c)12，则表示为v(a)0.2 moll1s1，v(a)v(d)12，则表示为v(a)0.225 moll1s1。故该反应进行的快慢顺序为。答案：根据化学反应速率的图像确定化学方程式例3根据右图填空：(1)反应物是_；生成物是_。(2)在2 min内用a、b、c表示的化学反应速率分别为_、_、_。(3)该反应的化学方程式是_。解析已知在反应过程中反应物的量减少，生成物的量增多，故a、b为反应物，c为生成物，由速率的定义不难得出：v(a)(82)2 moll1min13 moll1min1，v(b)(84)2 moll1min12 moll1min1，v(c)(62) moll1min13 moll1min1，故三者的化学计量数之比为323，又因最终各物质浓度不变且均不为零，故为可逆反应，其方程式为3a2b3c。答案(1)a、bc(2)3 moll1min12 moll1min13 moll1min1(3)3a2b3c由图像确定化学方程式需要解决的问题(1)确定反应物和生成物(根据曲线的变化趋势)。(2)确定反应物和生成物的化学计量数(根据同一时间内浓度的变化量)。(3)反应是否为可逆反应(反应最后浓度是否不随时间的变化而变化)。3.某温度时，在2 l容器中，x、y、z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如右图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为_。反应开始至2 min时，用z表示