2.1.1 化学反应速率 课件(共28张ppt) 2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1

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名称 2.1.1 化学反应速率 课件(共28张ppt) 2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
格式 pptx
文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-08-08 10:33:18

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文档简介

(共28张PPT)
化学反应速率
第二章 化学反应速率与化学平衡
1.复习巩固化学反应速率的概念及其表示方法
2.根据化学反应速率的测定原理设计实验,学会化学反应速率的测定方法,通过对比的方法,发展基于变量关系的证据推理素养。
3.掌握有关化学反应速率的计算方法
溶洞的形成需几万年时间
铁桥生锈长年累月
炸弹爆炸瞬间完成
水果腐败变质需数天
化学反应有快有慢
一、化学反应速率
1.意义
是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量。
2.表示方法
用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。
3.计算公式
v(B) = =
Δc —— 某一反应物或生成物浓度的变化量,单位: mol·L-1或mol/L;
Δt —— 表示反应时间的变化,单位:s,min,h;
V —— 化学反应速率,单位:mol/(L·s),mol·L-1·min-1或mol/(L·min)等。
(3)同一反应用不同物质来表示速率,同一个反应,用不同物质表示该反应的速率时,其数值不一定相同,但意义相同。计算时必须指明具体物质v(A)
(4)一般不用纯固体或纯液体表示反应速率(其浓度视为常数);常用于气体或溶液。
(1)由公式v= 计算得到的速率是指平均速率,不是瞬时速率。
(2)同一化学反应: aA+bB = cC+dD,有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)=a︰b︰c︰d
即:化学反应速率之比==化学计量数之比(系数之比)==物质的量变化之比==物质的量浓度变化之比
化学反应速率的注意事项
(5)Δc表示指定物质反应前后的浓度变化量,均取正值;
4.化学反应的速率的计算方法
起始浓度 mol/L a b 0 0
浓度变化 mol/L mx nx px qx
t 时刻浓度 mol/L a-mx b-nx px qx
mA(g)+nB(g) === pC(g) + qD(g)
“三段式”法
(可用物质的量,也可用物质的量浓度)
①v(B) = =
②A的转化率:α(A) =
变化量之比等于化学计量数之比
书写方程式、列数据、计算
在2 L的密闭容器中,加入1 mol N2和3 mol H2,发生 N2+3H2 2NH3 ,在2 s末时,测得容器中含有0.4 mol的NH3,求该反应的化学反应速率。
起始浓度(mol/L)
2 s末浓度(mol/L)
变化浓度(mol/L)
三段法
0.5
1.5
0
0.2
0.2
0.3
0.1
0.4
1.2
(NH3)=
c(NH3)
t
= =0.10 mol/(L·s)
0.2 mol/L
2s
5.化学反应的速率的比较方法
①定性比较
通过观察实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。
②定量比较
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一定的转化。
【归一法】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。
【比值法】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。
1 mol·L-1·s-1 = mol·L-1·min-1
60
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)=45mol·L-1 · min-1 ②v(B)=6mol·L-1·s-1
③v(C)=4mol·L-1·s-1 ④v(D)=4.5mol·L-1·s-1
则该反应速率的快慢顺序为_____________________
④>③=②>①
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)=0.15mol·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则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
④>③=②>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
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.225mol·L-1·s-1
①v(A)=0.15mol·L-1·min-1
方法一:归一法
v(A)=0.0025mol·L-1·s-1
【归一法】:
先统一单位
再统一同一物质
再比较数值的大小
v(A)
1

=0.0025mol·L-1·s-1
v(B)
3

=0.2mol·L-1·s-1
v(C)
2

=0.2mol·L-1·s-1
v(D)
2

=0.225mol·L-1·s-1
方法二:比值法
mA + nB === pC + qD
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)=0.15mol·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则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
【比值法】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。
6.由n(或c)~t图像确定化学方程式的方法
①看趋势,定位置
观察图像,n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物,反之为生成物。
②看变化量,定系数
由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量,从而确定各物质的化学计量数。
③看是否共存,定符号
根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完),从而判断该反应是否为可逆反应,确定在方程式中用“=”还是“ ”。
根据下图回答:
(1)反应物是__________;
(2)2min内A的平均速率是____________;
(3)写出化学方程式________________。
2.5mol/(L·s)
5A + 4B 4C
A、B
一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三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(   )
A.反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s时,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) Z(g)
C
7.化学反应速率的定量测定
υ=
Δc
Δt
(1)测定原理:测定反应中不同时刻任何与物质的 有关的可观测量。
浓度
(2)测定方法:通过测量一定时间内________________或 ________________ 或 ___________、________、_________等。
释放出气体的体积
体系的压强变化
颜色的深浅
光的吸收
导电能力
【实验操作】
(1)按下图所示安装装置,检查装置气密性。在锥形瓶内放入2g锌粒,通过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L的稀硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。
(2)用4 mol/L的稀硫酸代替1 mol/L的稀硫酸重复上述实验。
加入试剂 收集10mLH2
的时间/s
1mol/L H2SO4
4mol/L H2SO4
97
171
【实验数据】
关闭分液漏斗的活塞后,将注射器活塞向外拉出一定距离,一段时间后松开活塞,若能回到原位,则气密性良好。
(1)锌粒颗粒大小(表面积)基本相同(控制变量,避免表面积的干扰)。
(2)40 mL的稀硫酸溶液要迅速加入。
(3)装置气密性要好,且计时要迅速、准确。
【注意事项】
从实验现象和实验测量两方面如何判断化学反应进行的快慢?
①观察产生气泡的快、慢;
②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少;
③用手触摸试管,感受试管外壁温度的高、低
定性描述
①测定收集一定体积的H2时所用的时间;
②测定一段时间内溶液中H+浓度的变化;
③测定一段时间内锌粒质量的变化。
④测定一定时间内收集的H2的体积。
定量描述
化学反应速率
思考与讨论
1、有同学经认真分析发现本实验设计存在一处明显的不足之处,你能找到吗?
漏斗中稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成气体,也会将瓶中的空气排出,使所测气体的体积偏大。
2、如何改进问题1中的不足之处?
导管作用:①使分液温斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时液体能顺利滴下。
②滴入锥形瓶的液体体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入液体引起的氢气体积误差。
用导管将分液漏斗上部与锥形瓶连通
锌粒
硫酸
拓展提升
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
电导率仪
pH计
浊度仪
分光光度计
选择可观测、
易操作的变量
气体
离子浓度
电导率
pH
颜色
浑浊度
颜色
体积
压强
拓展提升
测量气体体积的装置
测定放出一定体积的气体的时间以测定反应速率
测定一定时间内气体体积/压强的变化以测定反应速率
拓展提升
中学常用测量气体体积的实验装置




读数注意事项:
(1)恢复到室温状态
(2)调节量气管高度,使量气
管与水准管两端液面相平
(3)视线与量气管凹液面最低
处相平
液面相平的方法:要上下移动量筒,使
量筒内的液面与广口瓶中的液面相平。
液面相平的方法:要上或下移动右边的玻璃管,使左右两管中的液面相平。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。对于反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,用下列方法来测定反应速率是否正确
(1)测定收集一定体积的CO2时所用的时间 ; (  )
(2)测定一段时间内溶液中c(H+)的变化; (  )
(3)测定一定质量的CaCO3完全溶解所需时间; (  )
(4)测定一定时间内产生CO2气体的体积; (  )




2.下图A装置是稀硫酸与碳酸钠的反应装置,通过如图装置测量产生CO2气体的体积可测定该反应的化学反应速率,B中溶液最好采用
     (填序号)使测量误差较小。
a.饱和碳酸钠溶液
b.饱和碳酸氢钠溶液
c.饱和氢氧化钠溶液
d.饱和硫酸铜溶液

b
3.化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测量中,测量依据不可行的是(  )
选项 化学反应 测量依据(单位时间内)
A CO(g) +H2O(g)=CO2(g) +H2(g) 压强变化
B Zn(s)+H2SO4(aq)= ZnSO4(aq)+H2(g) 氢气体积
C 2NO2(g) N2O4(g) 颜色深浅
D Ca(OH)2(aq)+Na2CO3(aq)=CaCO3(s)+2NaOH(aq) 沉淀质量
A
4.在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质,经一段时间后测得各物质的物质的量如下表所示:
X Y W Q
10 min 1.0 mol 3.0 mol 1.0 mol 2.0 mol
20 min 0.5 mol 1.5 mol 2.0 mol 1.0 mol
上述容器中发生的化学反应方程式可能是(  )
A.X+2Y=2W+2Q B.3X+Y+2W=2Q
C.X+3Y+2Q=2W D.X+2Y+3Q=2W
C
5. 已知:反应aA(g)+bB(g) cC(g),某温度下,在2 L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随时间变化的曲线如图所示。
(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4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为

(3)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为 。
0.05mol·L-1·s-1
3A(g)+B(g) 2C(g)
乙>甲>丙
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
化学反应速率
Δc
Δt
υ =
Δn
VΔt

如何表征化学反应速率
“三段式法”及大小比较的解题方法