化学反应速率的表示方法苏教选修

1、第一节第一节 化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法第一单元 化学反应速率【引入】P32你了解下列事物化学变化进行的快慢吗？一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品分解需要几百年。一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品分解需要几百年。 汽车尾气汽车尾气NONO、COCO反应能生成反应能生成N N2 2、COCO2 2，但汽车尾气中，但汽车尾气中仍有仍有NONO、COCO排放，因为反应太慢了排放，因为反应太慢了有的反应我们认为有的反应我们认为快快一点好一点好! 橡胶老化，钢铁腐蚀；橡胶老化，钢铁腐蚀； “云龙陛石云龙陛石”近几十年腐蚀加快；近几十年腐蚀加快； 乐山大佛近几十年腐蚀特别严重。乐山大佛近几十年腐

2、蚀特别严重。有的反应我们认为有的反应我们认为慢慢一点好一点好! 不同的化学反应进行的快慢千差万别，“快”与“慢”是相对而言的，在科学研究和实际应用中，需要用一个统一的定量标准来衡量或比较。 与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示相类似，化学反应过程中进行的快慢用“反应速率”来表示。化学反应速率是衡量化学反应快慢程度的物理量。2. 表达式：表达式：tc 时、分、秒时、分、秒时间时间浓度的变化浓度的变化或生成物或生成物反应物反应物)()(一、化学反应速率一、化学反应速率1. 定义：定义：molL-1s-1 或或 molL-1min-1 或或molL-1h-13. 单位：单位：化学反应速率化学反应速

3、率注：注：V V 取正值。取正值。V V 是平均速率是平均速率（中学阶段）。（中学阶段）。注：固体、纯液体无浓度可言。注：固体、纯液体无浓度可言。V V (B) =C(B) /t = n (B) /vt 观察与思考P30 H2O2分解的浓度变化表格2-1，求020分钟内过氧化氢分解的平均速率。解析：H2O2浓度变化：0.80molL-1 - 0.40molL-1=0.40molL-1 时间变化量：20min所以V V（ H2O2 ） = =0.02molL-1min-10.40molL-1 20min练习：请计算2040分钟内该反应的平均速率0.01molL-1min-10.10.20.30.

4、40.50.60.70.81020304050607080t/min1.请把表中的数据在左图的直角坐标系中表示出来2.请同学们根据图像分别计算第2030、第3040分钟内的平均速率。启迪：H2O2的浓度的变化值随着反应的进行而逐渐减小。交流与讨论N2O5在四氯化碳溶液中的分解反应： 2N2O5 = 4NO + O2、分别用反应物和生成物的物质的量浓度在单位时间内的变化来表示该反应的速率，将计算结果填入表2-2。P33t/min012345N2O5C(N2O5)/ mol/L1.001.000.710.710.500.500.350.350.250.250.170.17 C(N2O5)/moi/

5、L NO2C(NO2)/ mol/L0 00.580.581.001.001.301.301.501.501.661.66 C(NO2)/ mol/L O2C(O2)/ mol/L0 00.150.150.250.250.330.330.380.380.420.42 C(O2)/ mol/LC(N2O5)t t/ mol/L.minC(NO2)t t/ mol/L.minC(O2)t t/ mol/L.minP31 交流与讨论0.290.290.500.220.650.330.380.170.190.750.830.430.500.580.150.130.110.100.080.250.58

6、1.001.301.661.500.150.250.330.380.42请用这三种物质来表示第34分钟内该反应的平均速率。V V (N2O5) = 0.10 molL-1min-1V V (NO2) = 0.20 molL-1min-1V V (O2) = 0.05 molL-1min-1、请将化学反应速率比值与它们在方程式中的计量数的比值进行比较，归纳它们之间有什么关系？解析：第3-4min时结论：同一反应可以用不同物质的浓度变化来表示V V ，但数值不一定相同。化学反应速率之比= =化学计量数之比。1、V V 是正值。2、 V V 是平均速率,不是瞬时速率。3、同一反应，可用不同物质来表示

7、反应速率，其数值不同，但意义相同，所以需要指明物质，如V V（B）。5、同一反应，化学反应速率之比等于化学计量数之比。4:4:不用固体、纯液体来表示反应速率的大小。 总总 结结 ：这里有四个问题，请你回答：1 1、在一定条件下，mA + nB = pCmA + nB = pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为： 2A + B = 2C提示:化学反应速率之比等于化学计量数之比练习一1.1

8、.对于可逆反应对于可逆反应N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3下列各项所表示的下列各项所表示的 反应速率最快的是反应速率最快的是 A AV(NV(N2 2)=0.1mol/(L)=0.1mol/(LS) S) B BV(HV(H2 2)=0.2mol/(L)=0.2mol/(LS)S) C CV(HV(H2 2)=0.1mol/(L)=0.1mol/(Ls) s) D DV(NHV(NH3 3)=0.1mol/(L)=0.1mol/(Ls)s)练习二要比较同一反应在不同时间内反应速率要比较同一反应在不同时间内反应速率的大小，的大小，必须转化为同一种物质来比较必须转化为同一种物质

9、来比较。 2:反应反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件在四种不同条件下的反应速率为：下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.5mol/Ls则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。练习三【练习练习4 4】1 1、反应物是、反应物是 _._. 2 2、2min2min内内A A的平均速率是的平均速率是_3 3、写出化学方程式：、写出化学方程式：A、B2.5mol/(Ls)5A + 4B = 4C 根据下图回答：根据下图回答：【例题例题1 1】在在2L2L的密闭容器中，

10、加入的密闭容器中，加入1mol N1mol N2 2和和3mol H3mol H2 2，发生，发生 N N2 2 + 3H + 3H2 2 =2NH=2NH3 3 ，在，在2s2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol0.4mol的的NHNH3 3，分别，分别用用N N2 2、HH2 2、氨气表示该反应的化学反应速率。、氨气表示该反应的化学反应速率。 N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2 NH= 2 NH3 3起始物质的量起始物质的量 1 3 01 3 02s2s末物质的量末物质的量 0.40.42.42.40.80.8v(Nv(N2 2)= 0.2/)= 0.2/（2x

11、2)=0.05mol/(Ls)2x2)=0.05mol/(Ls)v(Hv(H2 2)= 0.6/(2x2)=0.15mol/(Ls)= 0.6/(2x2)=0.15mol/(Ls) v(NHv(NH3 3)= 0.4/(2x2)=0.1mol/(Ls)= 0.4/(2x2)=0.1mol/(Ls)解法解法1：变化物质的量变化物质的量0.20.20.60.60.40.4三步法三步法 N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2 NH= 2 NH3 3起始浓度起始浓度/mol/L/mol/L 0.5 1.5 0 0.5 1.5 02s2s末浓度末浓度/mol/L/mol/L 0.20.21.21.

12、20.40.4v(Nv(N2 2)= 0.1/2=0.05mol/(Ls)= 0.1/2=0.05mol/(Ls)v(Hv(H2 2)= 0.3/2=0.15 mol/(Ls)= 0.3/2=0.15 mol/(Ls) v(NHv(NH3 3)= 0.2/2=0.1mol/(Ls)= 0.2/2=0.1mol/(Ls)解法解法2：转化浓度转化浓度/mol/L0.10.10.30.30.20.2【例题例题1 1】在在2L2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N1mol N2 2和和3mol H3mol H2 2，发生，发生 N N2 2 + 3H + 3H2 2 =2NH=2NH3

13、3 ，在，在2s2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol0.4mol的的NHNH3 3，分别，分别用用N N2 2、HH2 2、氨气表示该反应的化学反应速率。、氨气表示该反应的化学反应速率。随堂练习将10molA10molA和5molB5molB放入容器为10L10L的密闭容器中, ,某温度下发生反应:3A(g)+B(g)=2C(g).:3A(g)+B(g)=2C(g).在最初2S2S内, ,消耗A A的平均速率为0.06mol/(L.S),0.06mol/(L.S),则在2S2S时, ,容器中有_molA,_molB._molA,_molB.解: 3A(g) + B(g) =

14、 2C(g) 起始浓度mol/L 2S时浓度mol/L转化浓度mol/L 1 0.5 00.06X2=0.120.040.080.880.460.080.88X10=8.80.46X10=4.6n测定方法有 n、化学方法 直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强） 盐酸与碳酸钙反应生成CO2，通过测定一定时 间内CO2气体的体积，可测定该反应的反应速率；化学反应速率是通过实验测定的、物理方法（1）比色法由于物质对特定波长的光吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定反应物的浓度。（2）电导法根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化，从而计算化学反应速率。3、此外激光技

15、术也可以应用到化学反应速率的测定本课小结：一、化学反应速率1、概念：表示化学反应快慢的物理量化学反应速率通常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。 单位： molL-1min-1 、molL-1S-1、 molL-1 h-1 等2、数学表达式：V= Ct3、对于同一化学反应速率用不同的的物质表示其化学反应速率，可能不相同，但其化学反应速率比等于化学方程式中化学计量数之比aA + bB = cC + dDv（A）：v （B）： v （C）： v （D）=a：b：c：d二、化学反应速率的测量：实验间接测量测定方法：、化学方法-直接观察某些性质、物理方法（1）比色法-可以通过吸光度来

16、测定反应物的浓度（2）电导法-通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化 3、此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定 橡胶老化，钢铁腐蚀；橡胶老化，钢铁腐蚀； “云龙陛石云龙陛石”近几十年腐蚀加快；近几十年腐蚀加快； 乐山大佛近几十年腐蚀特别严重。乐山大佛近几十年腐蚀特别严重。有的反应我们认为有的反应我们认为慢慢一点好一点好!2. 表达式：表达式：tc 时、分、秒时、分、秒时间时间浓度的变化浓度的变化或生成物或生成物反应物反应物)()(一、化学反应速率一、化学反应速率1. 定义：定义：molL-1s-1 或或 molL-1min-1 或或molL-1h-13. 单位：单位：化学反应速率化学反

17、应速率注：注：V V 取正值。取正值。V V 是平均速率是平均速率（中学阶段）。（中学阶段）。注：固体、纯液体无浓度可言。注：固体、纯液体无浓度可言。V V (B) =C(B) /t = n (B) /vt 2. 表达式：表达式：tc 时、分、秒时、分、秒时间时间浓度的变化浓度的变化或生成物或生成物反应物反应物)()(一、化学反应速率一、化学反应速率1. 定义：定义：molL-1s-1 或或 molL-1min-1 或或molL-1h-13. 单位：单位：化学反应速率化学反应速率注：注：V V 取正值。取正值。V V 是平均速率是平均速率（中学阶段）。（中学阶段）。注：固体、纯液体无浓度可言。

18、注：固体、纯液体无浓度可言。V V (B) =C(B) /t = n (B) /vt 【例题例题1 1】在在2L2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N1mol N2 2和和3mol H3mol H2 2，发生，发生 N N2 2 + 3H + 3H2 2 =2NH=2NH3 3 ，在，在2s2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol0.4mol的的NHNH3 3，分别，分别用用N N2 2、HH2 2、氨气表示该反应的化学反应速率。、氨气表示该反应的化学反应速率。 N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2 NH= 2 NH3 3起始物质的量起始物质的量 1 3

19、01 3 02s2s末物质的量末物质的量 0.40.42.42.40.80.8v(Nv(N2 2)= 0.2/)= 0.2/（2x2)=0.05mol/(Ls)2x2)=0.05mol/(Ls)v(Hv(H2 2)= 0.6/(2x2)=0.15mol/(Ls)= 0.6/(2x2)=0.15mol/(Ls) v(NHv(NH3 3)= 0.4/(2x2)=0.1mol/(Ls)= 0.4/(2x2)=0.1mol/(Ls)解法解法1：变化物质的量变化物质的量0.20.20.60.60.40.4三步法三步法 N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2 NH= 2 NH3 3起始浓度起始浓度/

20、mol/L/mol/L 0.5 1.5 0 0.5 1.5 02s2s末浓度末浓度/mol/L/mol/L 0.20.21.21.20.40.4v(Nv(N2 2)= 0.1/2=0.05mol/(Ls)= 0.1/2=0.05mol/(Ls)v(Hv(H2 2)= 0.3/2=0.15 mol/(Ls)= 0.3/2=0.15 mol/(Ls) v(NHv(NH3 3)= 0.2/2=0.1mol/(Ls)= 0.2/2=0.1mol/(Ls)解法解法2：转化浓度转化浓度/mol/L0.10.10.30.30.20.2【例题例题1 1】在在2L2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N1mol N2 2和