高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2.1化学反应速率1新人教版选修

1、第3节 化学反应速率第1课时 化学反应速率第二章第二章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率通过观察上图思考：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了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。率。2. 掌握化学反应速率的简单计算，会比较化学反应速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。率的快慢。学习重点学习重点化学反应速率的计算化学反应速率的计算学习难点学习难点化学反应速率的计算化学反应速率的计算导入新课第二章 化学反应速率和化学平衡 化学反应速率是化学反应速率是用

2、来衡量化学反用来衡量化学反应进行快慢程度应进行快慢程度的一个物理量。的一个物理量。一、化学反应速率一、化学反应速率 1、含含 义：义： 2、表示方法：表示方法： 3、数学表达式：数学表达式： 4、单单 位：位： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。快慢的物理量。 化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，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常是用单位时间内反应物浓度的减少或

3、生成物浓度的增加来表示成物浓度的增加来表示 。 V = C/ t mol/（Ls） 或或 mol/（Lmin）或）或 mol/（Lh） 在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N2和和3mol的的H2，发生，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在2s末时，测末时，测得容器中含有的得容器中含有的NH3，求该反应的化学反应速率。，求该反应的化学反应速率。 解：解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（起始量（mol）：）： 1 3 0 2s末量（末量（mol）：）： 变化量（变化量（mol）：）： 则则 V（N2）=0.2/22=0.05 mol/（Ls） V（H2）=0.6/2

4、2=0.15 mol/（Ls） V(NH3)=0.4/22=0.1 mol/（Ls） 三步法三步法问题一、问题一、V（N2）、）、 V（H2 ）与）与 V（NH3）的数值是否相同？）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？问题三、由上述计算题的结果，你会得出什么结论？ 结论：结论：对于在一个容器中的一般反应对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说来说 V(A )：V(B) ：V(C) ：V(D) = C(A) ：C(B) ：C(C )：C(

5、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理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：注意的几个问题： 4 4、对于同一个反应来说，用不同的物质来、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。因种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，此，表示化学反应速率时，必须指明是用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。反应体系中的哪种物质做标准。 5 5、在同一个反应中，各物质的反应速率之在同一个反应中，各物质的反应

6、速率之比等于方程式中的系数比。比等于方程式中的系数比。 6 6、在同一反应中，反应速率的大小比较，、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应化为同一种物质的反应速率再进行比较常见题型例举常见题型例举例例3、某温度下，浓度都是、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体的两种气体X2和和Y2，在密闭容器中反应生成气体，在密闭容器中反应生成气体Z，经过，经过t min后，测得物质的量浓度分别为：后，测得物质的量浓度分别为：c(X2，c(Y2，则该反应的反应方程式可表示为：，则该反应的反应方程式可表示为： 习题：已知反应习题：已知反应N2 +3H2 2NH3 ，根据下图

7、判断根据下图判断1、A是是_物质的量浓度变物质的量浓度变化情况化情况2、C是是_物质的量浓度变物质的量浓度变化情况化情况3、2分钟内分钟内N2的平均速率是多的平均速率是多少？少？H2NH3mol/(L min )化学反应速率测定的基本思路：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用于化学反应速率测定的基本性质可直接观察的性质可直接观察的性质, ,如释放出的气体的体如释放出的气体的体积和体系的压强积和体系的压强依靠科学仪器才能测量的性质依靠科学仪器才能测量的性质, ,如颜色的如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力深浅、光的吸收、光的发射、导电能力在溶液中在溶液中, ,当

8、反应物或生成本身有比较明当反应物或生成本身有比较明显的颜色时显的颜色时, ,人们常常利用颜色深浅和显色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测量反应的速率. .观察产生气泡的快、慢；观察产生气泡的快、慢；观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；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、低用手触摸试管感受试管外壁温度的高、低定性描述定性描述定量描述定量描述测定气体的体积或体系的压强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的物质的量的变化测定物质或离子的浓度变化测定物质或离子的浓度变

9、化测定体系的温度或测定反应的热量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，按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有在锥形瓶内各盛有2g2g锌锌粒（颗粒大小基本相粒（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏同），然后通过分液漏斗分别加入斗分别加入40mL 40mL 1mol/L1mol/L和和40mL 4mL/L40mL 4mL/L的硫酸，比较二者收集的硫酸，比较二者收集10mLH10mLH2 2所用的时间。所用的时间。二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定实验步骤：实验步骤：1 1、连接实验装置、连接实验装置2 2、检查装置的气密性、检查装置的气密性3 3、先向锥形瓶中加入锌

10、粒，然后再向、先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸分液漏斗中加入稀硫酸4 4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应5 5、观察收集、观察收集10mLH10mLH2 2所用的时间所用的时间二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定 注意事项：注意事项：1 1、注意安全，团结协作、注意安全，团结协作2 2、如何检查装置的气密性、如何检查装置的气密性3 3、何时计时，用何仪器计时、何时计时，用何仪器计时 4 4、稀硫酸滴入时注意：、稀硫酸滴入时注意： a:a:保持导气管顺畅保持导气管顺畅 b:b:液体快速滴下液体快速滴下 c: c:滴完后迅速关闭分液漏斗

11、活塞滴完后迅速关闭分液漏斗活塞5 5、注射器读数到什么位置，是、注射器读数到什么位置，是10mL10mL处吗处吗加入试剂加入试剂反应时间反应时间(min)(min)反应速率反应速率(mL/min)(mL/min)1mol/LH1mol/LH2 2SOSO4 44mol/LH4mol/LH2 2SOSO4 4结论结论： 锌跟硫酸反应产生气泡，收集锌跟硫酸反应产生气泡，收集10 mL10 mL气体。浓硫酸气体。浓硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短所用的时间比稀硫酸所用的时间短实验数据：实验数据：实验现象实验现象：4mol/L4mol/L的硫酸与锌反应比的硫酸与锌反应比1mol/L1mol/L的硫酸

12、的硫酸与锌反应快。与锌反应快。 测量化学反应速率的常见方法测量化学反应速率的常见方法1 1、量气法、量气法2 2、比色法、比色法3 3、电导法、电导法4 4、激光技术法、激光技术法(1)解：解： 2SO2 + O2 2SO3 起始量（起始量（mol）：）： 2 1 0 2s末量（末量（mol）：）： 1变化量（变化量（mol）：）： 1 0.5 1 则则 V（SO2）= V（SO3）= 0.25 mol/（Ls） V（O2）= 0.125 mol/（Ls） (2)解：解： V（N2）= C(N2)/ t = 0.05 mol/（Ls） V（H2）= 3 V（N2） = 0.15 mol/（Ls

13、） 1、在密闭容器中、在密闭容器中A与与B反应生成反应生成C，其反应速，其反应速率分别用率分别用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下关系之间有以下关系2V(B)=3V(A)，3V(C)=2V(B)。则此反应可表示为。则此反应可表示为( ) A、2A+3B=2C B、A+3B=2C C、3A+B=2C D、A+B=CA2 2、可逆反应、可逆反应A A（g g）+ B+ B（g g）= C= C（g g）+ D+ D（g g） ，在四种不同情况下的反应速，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（率如下，其中反应进行得最快的是（ ）

14、A. V A. V（A A） （L Lminmin） B. V B. V（B B） = 0.5 mol/= 0.5 mol/（L Lminmin） C. VC. V（C C） = 0.4 mol/= 0.4 mol/（L Lminmin） D. VD. V（D D） = 0.01 mol/= 0.01 mol/（L Ls s） D3 3、在在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。 若最初加入的若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10s A 的平均反应速率为（的平均反应速率为（Ls），则），则10s时，时，容器

15、中容器中B的物质的量为的物质的量为 。 下列现象哪个发生的快？下列现象哪个发生的快？快慢程度快慢程度 反应物浓度反应物浓度 生成物浓度生成物浓度 某物质浓度的变化某物质浓度的变化 molL1 时间变化时间变化 s、min 或或 h。 1.化学反应速率指化学反应速率指平平均速率均速率，不是瞬时速，不是瞬时速率。率。2.3. 不用不用固体固体或或纯液纯液体体表示化学反应速表示化学反应速率。率。 温故知新温故知新 温故知新温故知新探究活动一探究活动一 ：化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法 AB 准确量取盐酸的体积准确量取盐酸的体积 反应中消耗的盐酸或生成的氯反应中消耗的盐酸或生成的氯化镁的

16、物质的量化镁的物质的量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。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

17、。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。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。固体和纯液体。归纳总结归纳总结v(NH3)0.8molL1m

18、in1学以致用学以致用D 学以致用学以致用探究活动二探究活动二 ：化学反应速率的计算及应用化学反应速率的计算及应用 C 本题主要考查反应速率本题主要考查反应速率的大小比较。将不同物的大小比较。将不同物质表示的速率利用规律质表示的速率利用规律换算为用换算为用 A 物质表示的物质表示的速率：速率：v(A)0.2 molL1s1v(A) v(B)1 3，v(A) v(C)1 2，v(A)0.2 molL1s1v(A) v(D)1 2，v(A)0.225 molL1s1 交流研讨交流研讨本题主要通过比较可逆反应的正、本题主要通过比较可逆反应的正、逆反应速率的大小，判断平衡状逆反应速率的大小，判断平衡状

19、态。对于同一物质而言，态。对于同一物质而言，v正正v逆逆时，该反应达到化学平衡状态。时，该反应达到化学平衡状态。两种物质表示的两种物质表示的v正正 v逆逆方程式方程式中对应物质的化学计量数之比，中对应物质的化学计量数之比，则任一物质的生成、消耗速率相则任一物质的生成、消耗速率相等。由此可知本题应选等。由此可知本题应选C项。项。C交流研讨交流研讨X3Y2Z0.05 molL1min1第二步：根据反应速率确定各物质第二步：根据反应速率确定各物质的化学计量数，写出化学方程式。的化学计量数，写出化学方程式。X、Y、Z的化学计量数之比的化学计量数之比n(X) n(Y) n(Z)1 3 2；v(Z)0.2

20、 mol/(2 L2 min)0.05 molL1min1。由化学反应速率确定化学方程式分两由化学反应速率确定化学方程式分两步进行：步进行：第一步：确定反应物和生成物；第一步：确定反应物和生成物；由图知由图知X和和Y为反应物，为反应物，Z为生成物。为生成物。交流研讨交流研讨(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。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。时注意单位的统一。归纳总结归纳总

21、结0.316 molL1s12 L5 s放出放出41.87 kJc(H2)c(I2)1 molL1，而，而加入的加入的H2和和I2的物质的量均的物质的量均为为 2 mol，所以，所以V2 L。反应达到最大限度即达到化反应达到最大限度即达到化学平衡，所需时间为学平衡，所需时间为5 s， 可逆反应从正反应建立，所可逆反应从正反应建立，所以需放出热量以需放出热量, 放出的热量为放出的热量为 学以致用学以致用计算依据：反应各物质的速率之比计算依据：反应各物质的速率之比=化学化学计量数之比计量数之比应用：判断快慢，判断平衡状态，书写化应用：判断快慢，判断平衡状态，书写化学方程式等学方程式等归纳总结归纳总结1.（双选）可逆反应mA(g)+nB(g