课件1：21化学反应速率

1、第一节第一节 化学反应化学反应速率速率1了解了解化学反应速率的概念。化学反应速率的概念。2了解了解化学反应速率的定量表示方法。化学反应速率的定量表示方法。3掌握掌握化学反应速率的简单计算。化学反应速率的简单计算。4了解了解化学反应速率的测量方法。化学反应速率的测量方法。学习目标 现象：现象：在加入盐酸的试管里，大理石与盐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。试管里，反应缓慢，只有少量气泡产生。 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2CaCO3+2HAc=Ca(Ac)2+H2O+

2、CO2 化学反应速率是化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程用来衡量化学反应进行快慢程度度的一个物理量。的一个物理量。一化学反应一化学反应速率速率 1含义含义： 2表示表示方法：方法： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。物理量。 化学反应化学反应速率速率通常通常用用单位时间（如每秒，每分，每小单位时间（如每秒，每分，每小时）时）内反应内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示示 。3数学数学表达式：表达式： 4单位单位： v = c/ t molL-1s-1 或或 molL-1 min-1或或 molL-

3、1 h-1 在在 2 L 的的密闭容器中，密闭容器中，加入加入 1 mol N2和和3 mol 的的 H2，发生，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在在 2 s 末时末时，测，测得容器中含有得容器中含有0.4 mol 的的 NH3，求该反应的化学反，求该反应的化学反应速率。应速率。 解：解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（起始量（mol）：）： 1 3 0 2 s末量（末量（mol）：1-0.2 3-0.6 0.4变化量（变化量（mol）：）： 0.2 0.6 0.4则则 v (N2)= =0.05 molL-1s-1 v (H2)= =0.15 molL-1s-1 v (NH3)=

4、=0.1 molL-1s-1三三步步法法0.62 20.22 20.42 2问题问题一一 v （N2）、）、 v （H2 ）与）与 v （NH3）的的数值数值是否相同？是否相同？ 问题问题二二 是否是否表示此反应的同一种速率？数值上有何表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？规律？ 问题问题三三 由由上述计算题的结果，你会得出什么结论？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 (D ) = n(A

5、) 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理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：个问题： 1上述上述化学反应速率是化学反应速率是平均速率平均速率，而不是瞬时速率。，而不是瞬时速率。 2无论无论浓度的变化是增加还是减少，浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。所以化学反应速率一般为正值。 3由于由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，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因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。或固体

6、来表示化学反应速率。 4对于对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反同一个反应来说，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，示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须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。指明是用反应体系中的哪种物质做标准。 5在在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。程式中的系数比。 6在在同一反应中，反应速率的大小比较，同一反应中，反应速率的大小比较，应化为同应化为同一种物质的反应速率再进行一种

7、物质的反应速率再进行比较。比较。常见题型例举常见题型例举1用不同的物质来表示反应速率用不同的物质来表示反应速率例例1反应反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在在 5 L 的的密闭容器密闭容器中进行，中进行，30 s 后后，NO 的的物质的量增加了物质的量增加了0.3 mol，则此反则此反应的平均速率可应的平均速率可表示为（）表示为（）A v (O2)=0.01 molL-1s-1 B v (NO)=0.008 molL-1s-1 C v (H2O)=0.003 molL-1s-1 D v (NO)=0.002 molL-1s-1 D2比较反应速率的大小比较反应速率的大小例例2

8、反应反应A + 3B = 2C + 2D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分别为率分别为 vA = 0.15 molL-1s-1 vB = 0.6 molL-1s-1 vC = 0.4 molL-1s-1 vD = 0.45 molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序则该反应在不同条件下速率快慢顺序是是 。 = 提醒提醒：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数在同一反应中，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根据各物质的反应速率之比写出化学方程式化学方程式

9、例例3 某某温度下，浓度温度下，浓度都是都是 1 molL-1的的两种两种气体气体 X2和和 Y2，在密闭容器中反应生成，在密闭容器中反应生成气体气体 Z，经过经过 t min后，测后，测得物质的量浓度分别得物质的量浓度分别为为c(X2)=0.4 molL-1，c(Y2)=0.8 molL-1 ，c(Z)=0.4 molL-1，则该反应的反应方程式可则该反应的反应方程式可表示表示为为 。 3X2 + Y2=2Z 已知已知反应反应N2 +3H2 2NH3 ，根据下图判断根据下图判断1A是是_物质的量浓度物质的量浓度变化变化情况。情况。2C是是_物质的量浓度物质的量浓度变化变化情况。情况。32分钟

10、分钟内内N2的平均速率是的平均速率是多少？多少？H2NH30.5 molL-1min-1 不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如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？何比较反应速率的快慢？二化学反应速率的测量二化学反应速率的测量 2化学反应化学反应进行的时候，反应物和生成物的浓度都进行的时候，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，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（反应化学反应速率只要用反应体系中

11、任何一种物质（反应物或生成物）的浓度变化来表示，一般以最容易物或生成物）的浓度变化来表示，一般以最容易测定测定1化学反应化学反应速率是通过实验测定的。速率是通过实验测定的。 的物质表示。的物质表示。3在在物质的诸多性质中物质的诸多性质中,特别是在溶液中特别是在溶液中,当反应物或当反应物或生成本身有比较明显的颜色时生成本身有比较明显的颜色时,人们常常利用颜色深浅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量反应的速率。速率。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

12、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积和体系的如释放出的气体的体积和体系的压强。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,如颜色的深浅、光的如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电吸收、光的发射、导电能力。能力。在溶液中在溶液中,当反应物或生成本身有比较明显的颜色当反应物或生成本身有比较明显的颜色时时,人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比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关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率。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

13、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、用手触摸试管感受试管外壁温度的高、低。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测定气体的体积或体系的压强；压强；测定物质的物质的量的测定物质的物质的量的变化；变化；测定物质或离子的浓度测定物质或离子的浓度变化；变化；测定体系的温度或测定反应的热量测定体系的温度或测定反应的热量变化。变化。按按图安装两套装置，在锥形瓶图安装两套装置，在锥形瓶内各盛内各盛有有 2 g 锌锌粒（颗粒大小粒（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏基本相同），然后通过分液漏斗分别加入斗分别加入40 mL 1 molL-1和和40 mL 4 mo

14、lL-1的的硫酸，比较硫酸，比较二者收集二者收集10 mL H2 所所用的时间。用的时间。4化学反应化学反应速率的实验测定速率的实验测定实验步骤：实验步骤：（1）连接）连接实验装置实验装置（2）检查）检查装置的气密性装置的气密性（3）先）先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中加加 入稀入稀硫酸硫酸（4）使）使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应（5）观察收集）观察收集 10 mL H2 所所用的时间用的时间 注意事项：注意事项：（1）注意）注意安全，团结协作安全，团结协作（2）如何）如何检查装置的气密性检查装置的气密性（3）何时）何时计时

15、，用何仪器计时计时，用何仪器计时 （4）稀）稀硫酸滴入时注意：硫酸滴入时注意：a. 保持保持导气管导气管顺畅顺畅b.液体快速滴下液体快速滴下c.滴滴完后迅速关闭分液漏斗活塞完后迅速关闭分液漏斗活塞（5）注射器）注射器读数到什么位置，读数到什么位置，是是 10 mL 处处吗吗加入试剂加入试剂反应时间反应时间(min)反应速率反应速率(mLmin-1)1 molL-1H2SO44 molL-1H2SO4 锌锌跟硫酸反应产生气泡，收集跟硫酸反应产生气泡，收集10 mL气体。气体。浓硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短浓硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短实验数据：实验数据：实验实验现象现象：结论结论：4

16、 molL-1 的的硫酸与锌反应硫酸与锌反应比比 1 molL-1 的硫酸与的硫酸与锌反应快。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量量气法气法2比色法比色法3电导电导法法4激光激光技术法技术法一化学反应一化学反应速率速率 1含义含义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。物理量。 2 数学表达式：数学表达式： v = c/ t 二化学反应速率的测量二化学反应速率的测量3 注意：（注意：（1）一般）一般不用纯液体或固体来表示化学反不用纯液体或固体来表示化学反应应速率速率。（2）在）在同一个反应中，各物质的反应速率之

17、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。比等于方程式中的系数比。 1在在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨四个不同的容器中，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（率最快的是（ ）Av(H2)=0.1 molL-1min-1 Bv(N2)=0.2 molL-1min-1Cv(NH3)=0.15 molL-1s-1 Dv(H2)=0.3 molL-1min-1B2某某温度下，浓度温度下，浓度都是都是 1 molL-1的的两种两种气体气体 X2 和和Y2，在密闭容器中反应生成，在密闭

18、容器中反应生成气体气体 Z，经过经过 t min后，后，测得物质的量浓度分别测得物质的量浓度分别为为c(X2)=0.4 molL-1，c(Y2)=0.8 molL-1；且且t min后容器内的压强变为原来的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则该反应的反应方程式可表示为为 。3X2 + Y2=2Z3一定一定温度下，在温度下，在2 L的密闭容器中，的密闭容器中，X、Y、Z三三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是列描述正确的是 ()A反应反应开始开始到到 10 s，用用 Z 表示表示的反应速率为的反应速率为 0.158 molL1s1B反应反应开始开始到到 10 s，X 的的物质的量浓度减少了物质的量浓度减少了0.79 molL1C反应反应开始开始到到 10 s时，时，Y的的转化率转化率为为 79.0%D反应反应的化学方程式的化学方程式为为X(g)Y(g) Z(g)答案：答案：C4在在密闭容器密闭容器中中 A 与与 B 反应生成反应生成 C，其反应速率分，其反应速率分别别用用v(A)、v(B)、v(C)表