2.1化学反应速率 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1(共20张PPT)

(共20张PPT)
第一节化学反应速率
第1课时化学反应速率
很快
核弹爆炸
较慢
钢铁生锈
较快
食物变质
很慢
溶洞形成
在化学实验和日常生活中，我们经常能观察到一些物质反应快慢不 同的现象。
思考：如 何定量表示化学反应速率的快慢
以上反应的快与慢是相对而言的，是一种定性比较。
情境引入
3.单位： mol·L-1·s-1或 mol·L-1·min-1 mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 注意： ① v表示平均反应速率，不是瞬时速率，且为正值；
②固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或 纯液体的浓度的变化量表示化学反应速率。
一、化学反应速率
1.定义： 用单位时间内某反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加
量来表示。
2.表示方法：
教学过程
“三段式”法
第一步：写出有关反应的化学方程式；
第二步：列出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 第三步：根据已知条件列方程式计算。
任意反应 mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)
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
4.化学反应的速率的计算方法
注意：变化量 之比等于化学 计量数之比
②A的转化率：
反应速率分别是多少 起始浓度(mol/L) 变化浓度(mol/L) 2s末浓度(mol/L)
N (g) 十
0.5
0.1
0.4
例1、1在2L的密闭容器中，加入1moIN 和3molH , 发生N +3H =2NH ,
在 2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH , 则 用N 、H 、NH 表示的化学
1.5 0.3 1.2 0 0.2 0.2
“三段式法”
解题思路
v(N ):v(H ):v(NH )=1:3:2
3 H (g) 一 2NH (g)
练习
同一个化学反应，各物质的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中 各物质的化学计量数之比。
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)
例 2 、 已 知 4 NH (g)+50 (g)=4NO(g)+6H O(g), 若 反 应
速 率 分 别 用v(NH ) 、v(O ) 、 v(NO)、 v(H O)
表 示 ， 则 正 确 的
练习
关 系 是 ( )
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。
5.化学反应的速率的比较方法
1 mol L-1 s-1 =60 mol L-1 min-1
方法一 ：归 一 法
①v(A)=0.15mol·L-1omin-1—>v(A)=0.0025mol·L-1os-1
②v(B)=0.6mol-L-1os-1 =v(A)=0.2mol-L-1.s-1
③v(C)=0.4mol ·L-1.s-1 v(A)=0.2mol ·L-1.s-1
④v(D)=0.45mol·L-1.s-1—→v(A)=0.225mol·L-1●s-1
例3、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
【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。
练习
方法二：比值法
【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“主”。
6 . 由n ( 或c)～t 图像确定化学方程式的方法
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)
例4、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(C )
物质的量/mol
Z
1.20
1.00
X
Y
时间/s
练习
0.41
0.21 0
1.58
10
(2)测定方法：通过测量一定时间内释放出气体的体积或体系的压强变化
或 颜色的深浅、光的吸收、 导电能力 等。
(1)测定原理：测定反应中不同时刻任何与物质的 浓度有关的可观测量。
7、化学反应速率的定量测定
关闭分液漏斗的活塞后，将注射器活塞向外拉出一定距 【实验操作】离，一段时间后松开活塞，若能回到原位，则气密性良好。 (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 H 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10mLH 的时间/s
1mol/LH SO
171
4mol/LH SO
97
稀硫酸
10 20 30 40- 50
锌粒
【实验数据】
【注意事项】
(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。
1.单位时间内收集氢气的体积；
2.收集相同体积氢气所需要的时间
3.测相同时间内△m (Zn)。
4.用传感器测△c(Zn +) 变化。
5.有pH传感器测相同时间内溶液中pH变化，即△c(H+) 。 6.相同时间内恒容容器中压强变化；
7.相同时间内绝热容器中温度变化。
实验通过测量收集10 mL H 所用的时间，来表征反 应速率的快慢，除了这个方式，还可以测量哪些物理量 来表征速率快慢
【问题与讨论】
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
用导管将分液漏斗上部与锥形瓶连通
◆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。
稀硫酸
20 30 40
硫
酸
30
锌粒
导管a
锌粒
例5、判断正误(正确的打“ √ ”,错误的打“×”)。对于反应CaCO
+2HCI=CaCl +CO 个 +H 0, 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CO 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CaCO 完全溶解所需时间； ( √ )
(4)测定一定时间内产生CO 气体的体积； ( √ )
练习
段表示的反应速率最快
段表示的反应速率最快，收集的CO 最多 段表示的收集的CO 最多
段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
例6、用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO , 实验
过程记录如右图所示，下列有关说法正确的是 (B)
A.0E
B.EF C.FG D.0G
练习
定量计算
定量实验测定
“三段式法”及大小比较的解题方法
找与浓度相关可测量、易操作变量
同一化学反应不同物质表示的关系
化学反应速率
课堂小结
表达式
(B)