2.1 课时1 化学反应速率 课件(共21张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

(共21张PPT)
第一节 化学反应速率 课时1
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.理解化学反应速率的含义。
2.能进行化学反应速率的简单计算。
3.学会运用控制变量的方法比较化学反应速率。
研究化学反应速率意义
工业生产
金属腐蚀
食物变质
加快有利的化学反应
尾气处理
减慢有害的化学反应
一、化学反应速率的含义
1.定义：表示化学反应进行快慢的物理量。
2.表示方法：如果反应体系的体积是恒定的，则通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
3.表达式：υ ＝
单位：mol·L－1·s－1或 mol/(L·s)等
Δc
Δt
例1.某实验小组模拟工业合成氨的反应,，在一定条件下，向2 L密闭容器中充入2 mol N2和4 mol H2发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，10 min时测定生成1 mol NH3 ，则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少？三者之比为多少？
　　 N2(g)　 ＋　 3H2(g) 　2NH3(g)
n(始) 2.0 mol 4.0 mol 0
Δn 0.5 mol 1.5 mol 1.0 mol
10 min时 1.5 mol 2.5 mol 1.0 mol
∴v(N2)＝0.5mol÷（2L×10min）＝0.025 mol/(L·min)
v(H2)＝1.5mol÷（2L×10min）＝0.075 mol/(L·min)
v(NH3)＝1mol÷（2L×10min）＝0.05 mol/(L·min)
v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2。
设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，t min内mx mol/L为反应物A的转化浓度，nx mol/L为反应物B的转化浓度，则：
mA(g) ＋ nB(g) = pC(g) ＋ qD(g)
4.化学反应速率的计算模式
变化浓度(mol/L) mx nx px qx
终态浓度(mol/L) a－mx b－nx px qx
起始浓度(mol/L) a b 0 0
v(A)=mx/t(mol/L·min) v(B)=nx/t(mol/L·min)
v(C)=px/t(mol/L·min) v(D)=qx/t(mol/L·min)
5.化学反应速率的几个要点
(1)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。
(2)固体或纯液体的浓度视为常数，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(3)无论是用生成物的浓度变化还是反应物的浓度变化表示化学反应速率，反应速率数值均取正值。
(4)在同一化学反应里，在相同的反应时间内，用不同的物质表示的反应速率，速率数值可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。
υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) ＝ m︰n︰p︰q
同一化学反应 m A ＋ n B = p C ＋ q D
υ(A)
m
υ(B)
n
υ(C)
p
υ(D)
q
＝
＝
＝
也可表达为
m
n
υ(A)
υ(B)
＝
υ(B)
n
υ(A)
m
＝
(5)用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比。
已知：反应aA（g）+bB（g） cC（g）。某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A，B，两种气体的物质的量浓度时间变化的曲线如图所示。
练一练
（1）从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。
（2）经测定前4s内v(C)=0.05 mol.L-1.s-1，则该反应的化学方程式为 。
3A(g)+B(g) 2C(g)
v(A)=0.05 mol.L-1.s-1
（3）请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。
（4）若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为
甲：v（A）=0.3 mol.L-1.s-1；
乙：v（B）=0.12 mol.L-1.s-1；
丙：v（C）=9.6 mol.L-1.min-1；
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序:
。
乙＞甲＞丙
6.化学反应速率的大小比较
（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：m A ＋ n B = p C ＋ q D
υ(B)
n
υ(A)
m
＞
若
则 υ(A) ＞ υ(B)
在密闭容器中,合成氨的反应 N2 ＋3H2 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（ ）。
A. υ(N2) ＝ 0.6 mol/(L·min)
B. υ(H2) ＝ 1.2 mol/(L·min)
C. υ(NH3)＝ 1.2 mol/(L·min)
υ(N2)
1
A.
A ＝ C ＞ B
υ(H2)
3
B.
υ(NH3)
2
C.
练一练
B
你有哪些方法比较锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？
二、通过实验测定并比较化学反应速率
υ＝
Δc
Δt
实验原理
3.控制变量：
硫酸的浓度
锌粒的质量
锌粒的表面积
溶液的体积
温度
压强
反应体系
反应物
反应条件
设计方案
υ＝
Δc
Δt
1.实验原理
Zn ＋ H2SO4 = ZnSO4 ＋ H2 ↑
c(H+)、c(Zn2+)、V(H2)、m(Zn)
定量测定
2.确定变量：
确定变量：______________
控制不变的因素：_______________________________
______________
3. 测定数据
硫酸的浓度
锌粒的质量
锌粒的表面积
溶液的体积
温度
压强
a.固定体积，测时间？
b.固定时间，测体积？
设计方案
√
加入试剂 反应时间/s 化学反应速率/( mL·s-1) 结论
1 mol/L H2SO4
4 mol/L H2SO4
19
10.1
实验结果
10
19
10
10.1
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
选择可观测、易操作的变量
明确
寻找
探究问题
测定某条件下的化学反应速率
控制
改变
关联时间
其他因素
研究因素
控制相关变量相同
测量与反应物浓度相关的物理量
基于变量控制法测定化学反应速率的思路
1. 反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g)，经2min后,B的浓度减少了0.6mol/L。下列反应速率的表示正确的是（ ）
A. 用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B. 2min末时的反应速率,用B表示0.3mol/(L·min)
C. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1
D. 3v(B)=2v(C)
练一练
C
练一练
2.在2A(g)+B(g)==3C(g)+4D(s)反应中，表示该反应速率最快的数据是（ ）
A. v(A) =0.05mol/(L s)
B. v(B)=0.03mol/(L s)
C. v(C) =3.6mol/(L min)
D. v(D) =0.16mol/(L s)
D
练一练
3. 在N2 + 3H2 = 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L。在此时间内用H2表示的平均速率0.45mol /(L·s),则此段时间值为_____。
2s
4. 在2L容器中发生3A+B=2C的反应,若最初加入 A、B都是4mol，A的平均速率是0.12mol/(L·s)，则10s后容器中的B是 mol。
3.2
定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢
定量描述：
实验测定：控制单一变量，找与浓度相关，
可测量、易操作变量
υ ＝
Δc
Δt
化学反应速率