人教版选修四 2.1 化学反应速率 课件（33张）2.ppt

第二章化学反应速率与化学平衡 第一节化学反应速率 人教版选修4 化学反应原理 速率是物体运动的快慢 即运动物体经过的路程 s和通过这一路程所用时间 t的比值 汽车的行驶速度控制在10km h以内 物理定义 课前热身 物理速率单位km h单位时间内长度的变化量 vs 化学反应速率 一定时间单位内 体系某种变化量 想一想 在日常生活中或化学实验中的一些化学反应速率有快有慢的实例 食物变质较快 钢铁的锈蚀较慢 溶洞的形成很慢 爆炸很快 一次性饭盒的降解过程 化学反应速率这一物理量是如何定义的 怎样写表达式 常用的单位是什么 计算中应注意什么 单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 表达式 v c t 单位 mol l min或mol l s 复习 1 定义 一化学反应速率 衡量化学反应进行快慢程度的物理量 2 表示方法 用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量 均取正值 来表示 3 数学表达式 变化的浓度 mol l 变化的时间 时或分或秒 4 单位 mol l h mol l min mol l s mol l 1 h 1 mol l 1 min 1 mol l 1 s 1 计算化学反应速率的步骤 起始浓度c 起始 变化浓度 c终了浓度c 终了 三部曲 计算中注意以下量的关系 对反应物 c 起始 c 转化 c 某时刻 对生成物 c 起始 c 转化 c 某时刻 转化率 100 1 化学反应速率是指单位时间内物质的量浓度的变化 而不是指物质的量或物质质量的变化 2 反应速率不取负值 通常所指的反应速率是一段时间内的平均速率 而不是某一时刻的瞬时速率 3 在同一反应中 选用不同的物质表示速率 其数值不一样 故应标明是哪种物质表示的化学反应速率 但这些数值表示的意义是一样的 均表示该反应的快慢 4 各物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比 5 对于纯固体或纯液体 其浓度为常数 因此一般不用它们来表示化学反应速率 注意 例题 在1l的密闭容器中 加入8moln2和20molh2 发生n2 3h2 2nh3 在5min末时 测得容器中含有6mol的n2 求该反应的化学反应速率 n2 3h2 2nh3 起始浓度 mol l 8200 5min末浓度 mol l 4 6 v n2 2 5 0 4mol l min v h2 6 5 1 2mol l min v nh3 4 5 0 8mol l min 2 c mol l 6 练习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 8mol l s 所表示的意思是 时间为1s时 某物质的浓度为0 8mol lc 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢d 对于任何化学反应来说 反应速率越大 反应现象越来越明显 c 对于a g b g 3c g 的反应 在单位时间内 在容器1 经测定 减少了5mola 在容器2中减少了3mola 问在哪个容器中反应速率快 练习2 答 无法确定 对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验 你准备如何比较反应速率的快慢 实验 一 二 测定化学反应速率的方法 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 实验现象来判断反应的快慢 定性描述 如何通过用注射器测量氢气的体积的方法来判断锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率快慢 确定变量 找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化 控制不变的因素 稀硫酸的浓度不同 锌粒的表面积 温度 时间或氢气的体积 测量氢气的体积或时间 测定氢气的体积或氢气的质量的变化 测量体系的压强的变化 测定锌粒的质量的变化 测定h 的浓度或zn2 的浓度变化 测定体系的温度或测定反应的热量变化 测量溶液的导电能力的变化 实验测量来判断反应的快慢 定量描述 化学反应速率 实验 一 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所用的时间或1分钟收集到的h2的体积 定量描述 二 化学反应速率的实验测定 1 测定原理 利用化学反应中与某一种物质的 或 相关的性质进行测定 2 测定方法 1 对于有固体或液体质量变化的反应 可用 2 对于有气体产生或消耗的反应 可用 3 对于有显色物质生产 消耗的反应 常利用和间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率 一定时间内质量的变化来表示反应速率 一定时间内生成或收集的气体体积来表示速率 按图按装两套装置 在锥形瓶里装有2g锌粒 颗粒大小相同 然后通过分液漏斗分别加入40ml1mol l和40ml4mol l硫酸 比较二者收集10ml氢气所需的时间 操作 长短 小大 讨论 除本实验测定速率的方法外 可行的方案还有哪些 测定一定时间内 常见题型 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 av o2 0 01mol l s bv no 0 008mol l s cv h2o 0 003mol l s dv nh3 0 002mol l s v no 0 3 5 30 0 002mol l s 反应速率之比等于化学计量数之比 2 在四个不同的容器中 在不同的条件下进行合成氨反应 根据在相同时间内测定的结果判断 生成氨的速率最快的是 a h2 0 1mol l 1 min 1 b n2 0 2mol l 1 min 1 c nh3 0 15mol l 1 s 1 d h2 0 3mol l 1 min 1 b 2 比较反应速率的大小 比较一个反应的反应速率的快慢 必须找同一参照物 比较化学反应速率的大小的方法 1 统一标准法 将以某一种物质表示的反应速率选定为比较标准 以其他物质表示的反应速率全部按上述换算方法换算成同一种物质表示的反应速率 然后直接依据数值比较反应速率的大小 2 比较比值法 先求出不同物质表示的速率 用各物质表示的速率除以化学方程式中各自的化学计量数 然后比较大小 比值大者反应速率大 练习 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 3 根据各物质的反应速率之比写出化学方程式 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 且tmin后容器内的压强变为原来的4 5 则该反应的反应方程式可表示为 3x2 y2 2z 反应速率之比等于化学计量数之比 某温度时 在2l容器中 x y z三种物质随时间的变化曲线如图所示 由图中数据分析 该反应的化学方程式是 反应开始至2min z的平均速率是 3x y 2z 0 05mol l min 练习3 根据下图填空 1 反应物是 生成物是 2 2min内a b c三者的反应速率是多少 该反应的化学方程式是 练习4 5 一定温度下 在2l的密闭容器中 x y z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示 下列描述正确的是 a 反应开始到10s 用z表示的反应速率为0 158mol l 1 s 1b 反应开始到10s x的物质的量浓度减少了0 79mol l 1c 反应开始到10s时 y的转化率为79 0 d 反应的化学方程式为 x g y g z g 6 某温度时 在2l容器中 x y z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示 由图中数据分析 1 求该反应的化学方程式 2 反应开始至2min 用z表示的平均反应速率为 0 05mol l min 掌握化学反应速率的概念 数学表达式及计算步骤 理解化学反应速率是一段时间内的平均速率 不同物质表示的同一反应的反应