高中化学 人教版（2019） 选择性必修1 2.1 化学反应速率 课件（共23张PPT）

(共23张PPT)
化学反应速率（第一课时）
高中化学
问题 为什么要研究化学反应速率
减慢有害的化学反应
加快有利的化学反应
钢铁 生锈
尾气 处理
工业 制氨
食物 腐败
高中化学
任务一 如何表示化学反应的快慢？
表示方法：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度 的增加
计算公式：υ =
公式含义：某一时间段内化学反应的平均速率
单位：mol·L－1 ·s－1或 mol/(L·s)等
高中化学
mA ＋ n B p C ＋ q D
分别用一种物质的浓度随时间变化来表示化学反应速率：
υ (A)＝- υ (B)＝-
υ (C)= υ (D)=
注意：用浓度变化表示化学反应速率适用于气
体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
高中化学
同一化学反应: mA ＋ n B p C ＋ q D
υ (A)＝- υ (D)=
υ (A)＝- υ (D)=
υ (A) ︰ υ (D) ＝ m︰ q
υ (A)︰ υ (B)︰ υ (C)︰ υ (D) ＝ m︰n︰ p ︰ q
高中化学
高温、高压
例：在密闭容器中合成氨的反应 N + 3H 2NH
开始时 ，N2 的浓度为 4 mol/L，H2 的浓度为 12 mol/L，
5 min 后 N2的浓度为 3 mol/L。用 N2浓度变化表示该化学反
Δc(N2) ＝3 mol/L－4 mol/L ＝-1 mol/L
υ (N )＝- Δc(N2) ＝- -1 mol/L
= 0.2 mol/(L·min)
高中化学
2
Δt 5 min
2 2 催化剂 3
应速率。
υ (H2) 3 υ (NH3) 2
υ (N2) ＝ 1 υ (N2) ＝ 1
υ (H2) ＝ 3×υ (N2) υ (NH3) ＝ 2×υ (N2)
υ (H2) ＝ 0.6 mol/(L·min) υ (NH3) ＝ 0.4 mol/(L·min)
已知：υ (N2) ＝ 0.2 mol/(L·min)
N2 ＋ 3H2 、 2NH3
催化剂
高中化学
高温、高压
同一化学反应 mA ＋ n B p C ＋ q D
υ (A) m υ (A) = υ (B)
υ (B) ＝ n m n
υ (A)︰ υ (B)︰ υ (C)︰ υ (D) ＝ m︰n︰ p ︰ q
也可表达为 = = =
高中化学
如何比较化学反应速率的大小？
（1）换算成同一单位表示
（2）比较化学反应速率与化学计量数的比值
不同条件下：mA ＋ n B p C ＋ q D
若 υ ( ) ＞
则 υ (A) ＞ υ (B)
高中化学
m
A
高温、高压
例：在密闭容器中,合成氨的反应 N2 ＋3H2 催化剂 2NH3
开始时 ，在不同反应条件下测得化学反应速率如下，其中化
学反应速率最小的是（ ）。 υ (N2)
A. 1
B. υ (H2) ＝ 1.2 mol/(L·min) B.
C. υ (NH3)＝ 1.2 mol/(L·min) υ (NH3)
C. 2
A ＝ C ＞ B
高中化学
A. υ (N2) ＝ 0.6 mol/(L·min)
任务二 如何测定化学反应速率？
实验原理 υ =
找与化学反应物质的浓度相关的物理量
找与该物理量化学变化对应的时间
高中化学
◆想一想 选择可观测、 易操作的变量
体积
压强
颜色
电导率
pH
离子浓度
颜色
浑浊度
浊度仪
测量化学反应速率的常见方法 1.量气法 2.比色法
3.电导法 4.激光技术法
高中化学
气体
pH计
例：在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生 催化分解。测定0 ～ 6 min内的化学反应速率。
2H2O2 催化剂 2H2O + O2 ↑ H2O2
溶液
υ (H2O2)
测量
MnO2
υ (O2)
高中化学
想一想
在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发
生催化分解，不同时刻测得生成的 O2 的体积（已折 算为标准状况）如下表（溶液体积变化忽略不计）。 求0～6 min时段的化学反应速率。
t/min 0 2 4 6 8
10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5
29.9
υ (O2) υ (H2O2)
高中化学
t/min 0 2 4 6 8
10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5
29.9
0～6 min：
Δn(O2)=
Δ V(O2)
=
Vm
= 1.0×10-3 mol
22.4 L/mol
0.0224 L
高中化学
在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发 生催化分解， （溶液体积变化忽略不计）H2O2 表示 0～6 min时段的化学反应速率。
2H2O2 催化剂 2H2O + O2 ↑
n/(mol) -2.0×10－3 1.0×10－3
υ (H2O2)＝- )＝- ＝- ol
≈ 3.3×10－2 mol/(L·min)
高中化学
任务三 如何用实验法比较化学反应速率大小？
你有哪些方法 比较锌粒和 1 mo l/L
H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速
率的大小？
高中化学
c(H+)、c(Zn2+) 、V(H2）、m(Zn)
Zn＋H2SO4 ZnSO4＋H2 ↑
定量测定
高中化学
设计方案
1.确定变量：
2.控制变量：
高中化学
溶液的体积
锌粒的表面积
温度
反应
体系
反应物
反应
条件
锌粒的质量
压强
硫酸的浓度
设计方案
1. 确定变量： 硫酸的浓度
2. 控制不变的因素：锌粒的质量 锌粒的表面积 溶液的体积
温度 压强
3. 测定数据
a.固定体积，测时间？ b.固定时间，测体积？
高中化学
加入 试剂 反应 时间/s 化学反应速 率/( mL·s-1)
结论
1 mol/L H2SO4 19 10 19
其他条件相同，4 mol/L
H2SO4 硫酸溶液比 1 mol/L H2SO4 硫酸溶液化学反应速 率大
4 mol/L H2SO4 10.1 10 10.1
实验结果
高中化学
测定某条件下的化学反应速率
选择可观测、易操作的变量
控制相关变量相同
测量与反应物浓度相关的物理量
改变
高中化学
基于变量控制法测定化学反应速率的思路
其他因素
研究因素
探究问题
关联时间
控制
寻找
明确
化学反应特征现象出现的快、慢
Δc
υ =
Δt
控制单一变量，找与浓度相关， 可测量、易操作变量
定性描述：
定量描述：
实验测定：
小结：如何表征化学反应速率
化学
反应速率
高中化学