化学人教版（2019）必修第二册6.2.1化学反应速率（共20张ppt）

(共20张PPT)
碱性条件下:
负极：2H2 – 4e- =4H+
正极：O2 + 4H+ + 4e- =2H2O
酸性条件下：
负极：2H2 + 4OH- – 4e- = 4H2O
正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
总反应：2H2 + O2 = 2H2O
H2SO4(aq)/KOH(aq)
H2
O2
— +
书写:燃料电池在酸性和碱性条件下的电极反应和总反应
课
前
检
查
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应速率
教
学
目
标
1.知道化学反应速率的概念。
2.会进行化学反应速率的简单计算。
思考讨论
在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。
你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？
很快
较快
较慢
很慢
定性描述和比较
相对的快慢
科学研究
实际应用
定量描述和比较
同一定义或标准下的数据
1. 光的传播速度是很快的
这是定量描述，属于科学素养
不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。
这是定性描述，属于基本常识
2. 光在空气中的传播速度是 3×108 m/s
思考讨论
在化学实验中，有哪些观察化学反应快慢（定性）的方法
冒气泡的快慢
出现浑浊的快慢
固体消失的快慢
颜色变化的变化
在科学研究和实际应用中，
如何对化学反应进行的快慢进行定量的描述或比较？
用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小
v ＝
△s
△t
那么化学上又是如何判断一个化学反应的快慢的呢？
在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？
思 考
在运动会上我们是如何比较运动员跑的快慢的？
运动相同距离时运动员所用时间的长短
一、化学反应速率
1.表示：通常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)表示。
2.计算公式
3.常用单位
mol/(L·min) 或 mol/(L·s)或mol·L-1·min-1
60mol/(L·min) =1mol/(L·s)
反应物（或生成物）A的浓度变化量
思考讨论
思考1：在某一化学反应中，已知反应物A的浓度在10 s内从4 mol/L变1mol/L。则在这10 s内用A表示的化学反应速率为多少？
v(A)
c(A)
t
=
=
4 mol·L-1–1 mol·L-1
10 s
3 mol·L-1
10 s
0.3 mol·L-1·s-1
=
=
问：第10s的反应速率为多少？
无法确定
思考2: 一个化学反应的速率可以用任何一种反应物或生成物表示吗
注意： 1.化学反应速率是一段时间内平均反应速率而不是某一时刻的瞬时速率
2.固体或纯液体（液态水、液溴等）浓度为常数Δc=0，不用固体或
纯液体表示化学反应速率
1. 判断正误，正确的划“√”，错误的划“ × ”
(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(　　)
(2)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(　　)
(3)化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1(　　)
(4)由v＝ Δc/ Δt计算平均速率，反应物表示为正值，生成物表示为负值(　　)
×
×
×
×
课
堂
练
习
转化浓度 (mol/L)
思考讨论
N2 + 3H2 2NH3
起始浓度(mol/L) 8 20 0
5min末浓度(mol/L)
6
4
2
6
【例】在1L的密闭容器中，加入8molN2和20mol H2，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。
14
4
注意：各物质的转化量之比等于化学计量数之比
反应物：c(末)=c（始）-c（转）
生成物：c(末)=c（始）+c（转）
转化浓度 (mol/L)
思考讨论
N2 + 3H2 2NH3
起始浓度(mol/L) 8 20 0
5min末浓度(mol/L)
6
4
2
6
【例】在1L的密闭容器中，加入8molN2和20mol H2，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。
14
4
由以上可知∶
v （N2）: v （H2 ）: v （NH3）= 1 : 3 : 2
v(N2)
c(N2)
t
=
2 mol·L-1
5 min
0.4 mol·L-1·min-1
=
=
v(H2)
c(H2)
t
=
6 mol·L-1
5 min
1.2 mol·L-1·min-1
=
=
v(NH3)
c(NH3)
t
=
4 mol·L-1
5 min
0.8 mol·L-1·min-1
=
=
1.同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其数值可能不同，但所表示的意义是相同的。在表示反应速率时，应注明是由哪种物质表示的。
2. 同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比。即对于反应：aA+bB=cC+dD
v(A):v(B):v(C):v(D) = a : b : c : d
规 律
4、 化学反应速率的相关计算
①求算速率大小及反应时间
②利用速率之比=化学计量数之比进行计算或书写反应方程式
③比较速率快慢
2.气体反应A+2B=3C，在一定温度下，在2L密闭容器中装入5 mol A、15 mol B，10分钟后，容器中有B气体7 mol 。求：以A、B、C表示的反应速率。
课
堂
练
习
v(A)=0.2 mol/(L min) v(B)=0.4 mol/(L min) v(C)=0.6 mol/(L min)
3.在N2＋3H2 2NH3反应中，一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1 ,在此时间内用H2表示的反应速率为0.45 mol·L-1·s-1。则此一段时间是（ ）
A．1.0s B．2.0s C．0.44s D．1.33s
B
①求算速率大小及反应时间
②利用速率之比=化学计量数之比进行计算
4.在一定温度和压强下，在一密闭容器中发生下列反应：N2＋3H2 2NH3。起始时，N2、H2的浓度分别为1mol·L-1和4mol·L-1，2s末，测定N2浓度为0.9mol·L-1，则用H2表示的反应速率为 （ ）
A．0.45mol·L-1 ·s-1 B．0.15mol·L-1 ·s-1
C．0.10mol·L-1 ·s-1 D．0.05mol·L-1 ·s-1
B
5.已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( )
4v(NH3)=5v(O2) B.4v(NH3)=6v(H2O)
C. 5v(O2)=6v(H2O) D. 4v(O2)=5v(NO)
D
v(NH3)
v(O2 )
=
4
5
6.某温度时，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：
(1)反应在2 min内的v(X)＝______________，
v(Y)＝________________________，
v(Z)＝________________________。
(2)容器内的反应物是________。
(3)写出该反应的化学方程式：________________。
0.025 mol·L－1·min－1
0.075 mol·L－1·min－1
0.05 mol·L－1·min－1
X、Y
X＋3Y 2Z
7.某温度时，在2 L密闭容器中，某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：
(1)在4 min末时，A、B的物质的量浓度c(A)________c(B)，从0～4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上填“>”“<”或“＝”)。
(2)从反应开始至4 min时，A的平均反应速率为____________。
(3)该反应的化学方程式为___________________。
＝
>
0.05 mol·L－1·min－1
2A B
8.反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：
①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
则该反应速率的快慢顺序为_____________________
先统一单位，换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。
④>③=②>①
方法指导:归一法
③比较速率快慢
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堂
练
习
①v(A)=0.45mol·L-1·min-1=0.075mol·L-1·s-1
9.对于反应 A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g) 在四种不同条件下的化学反应速率为（1）v(A)=0.3mol/(L·s) （2）v(B)=0.6mol/(L·s)
（3）v(C)=0.4mol/(L·s) （4）v(D)=0.45mol/(L·s)
则四种条件下的化学反应速率大小关系为 。
（1） mol/(L·s) （2） mol/(L·s)
（3） mol/(L·s) （4） mol/(L·s)
则四种条件下的化学反应速率大小关系：（1）＞（4）＞（2）=（3）
比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大
方法指导:比值法
课
堂
练
习
①反应速率都为正数。
②它是一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。
③一般不用固体或纯液体（其浓度是常数）表示化学反应速率。
④用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比
反应：mA + nB = pC + qD v(A): v(B): v(C): v(D)=m:n:p:q 。
⑤用不同物质表示的化学反应速率，其值不一定相同。
⑥比较化学反应速率的大小不能只看数值大小，还要进行一定的转化：
a.换算成同一物质、同一单位，再比较数值大小。
b.比较化学反应速率与化学计量数的比值。
课
堂
小
结
化学反应速率