2.1化学反应速率+高二上化学人教版（2019）选择性必修1(共29张PPT)

(共29张PPT)
35℃
半天变质
潮湿空气 中数周
牛奶变质
钢铁生锈
煤的形成
节日焰火
儿十万年
几百万年
瞬间
溶 洞
自然过程
t/s
宇宙的年龄
10 8
人的寿命
10
最慢的脱氧核糖核酸合成反应
10
心脏跳动周期
1
最快的酶反应
10-7
氢键的生成反应
10-10
最快的化学过程
10-15
最快的核过程
10-23
某些自然过程的持续时间
第二章化学反应速率和化学平衡
第 一 节 化学反应速率
一 、化学反应速率
1、化学反应速率的表示：
通常用单位时间 内反应物浓度的减少或生成物 浓度的增加来表示。
单位：mol/(L·s)或 mol/(L·min)等 或mol·L-1.S-1
mol/L·s× mol/L·min× mol/(L·s)=60mol/(L·min)=3600 mol/(L·h)
注意：①化学反应速率只取正值。
②该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是瞬时速率。
《选择性必修1》第二章
讨论1: 在某一化学反应里，反应物A的浓度在8s内从5.0 mol/L变成1.0 mol/L。
在这8s内以A浓度的变化来表示，则该化学反应的速率为多少
v(A)=0.5 mol/(L·s)
讨论2: 在2 L的密闭容器中，加入1 mol N 和3 mol H ,发生反应N +3H ÷2NH ,
在2s末时，测得容器中含有0.4 mol的NH , 求该反应在2s内的化学反应速率。
则v(N )=0.2mol/2L×2s=0.05 molL-1-s-1
v(H )=0.6mol/2L×2s=0.15 mol-L-1·s-1 v(NH )=0.4mol/2L×2s=0.1 mol-L-1-s-1
3H ÷2NH
3 0
0.6 0.4
3-0.6 0.4
解：
起始量/mol: 变化量/mol:
2 s末量/mol:
N +
1
0.2
1-0.2
对化学反应：mA(气)+nB ( 气 ) =pC ( 气 ) +qD (气)
t=t CA1 CB1 Cc1 CD1
t=t CA2 CB2 CC2 CD2
vA:vp:vc:vp 二 m: n:p:q
在t ---t 时间内：
例如：反应
起始浓度(mol·L-1)
转化浓度(mol·L-1)
某时刻浓度(mol ·L-1)
1.数学表达式法：V=△C/△t
2.运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤
pC
C
px
m
C
标出各物质的起始量、 转化量、某时刻量
mA 十
a
X
a—x
【小结】化学反应速率的计算
写出正确的 化学方程式
按要求分 别计算
nB=
b
1、同一化学反应，用不同物质表示反应速率，数值可不同，但意义相同，
故化学反应速率必须指明具体的物质。
2、同一化学反应，用不同物质表示的速率值之比等于化学方程式中各种物质 化学计量数之比(也等于浓度变化量之比)
3、固体物质和纯液体的浓度为常数，反应中浓度的变化为0,故不能用固体 物质或纯液体浓度变化表示反应速率，一般用气体或溶液的浓度变化来表示
反应速率。
注意：
讨论3:可逆反应A(g)+2B(g)—C (g)+D(g), 在四种不同情况下的反 应速率如下，其中反应进行得最快的是( )
A.v(A)=0.15 mol/(L·min)
B.v(B)=0.6 mol/(L·min)
C.v(C)=0.4 mol/(L·min)
D.v(D)=0.02 mol/(L·s)
方 法 ：
①根据反应速率之比等于物质的计量数之比 来 判断。
②将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率来判断。
讨论4:右图为一反应中各物质
的物质的量随时间的变化情况。 反应容器体积为VL。
据图回答：
①反应物是X、Y, 生成物是 Z、W。
②反应方程式为：4 X+2Y=Z+W 。
___
③ 在t min内 ，v(X)=
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是 ( )
A、2s 末氨气的反应速率=0.4mol/(L · s)
B、前2 s时间内氨气的平均反应速率=0.4mol/(L · s)
C、 前 4s时间内氨气的平均反应速率=0.3mol/(L · s)
D、2s～4s 时间内氨气的平均反应速率=0.2mol/(L · s)
N (g)+3H (g)=2NH (g)
1.0 3.0 0.2
0.6 1.8 1.0
0.4 1.2 1.4
起始浓度/mol-L-1 2 s末浓度/mol·L-1 4s末浓度/mol ·L-1
1、已知某条件下，合成氨反应的数据如下：
课 堂 训 练
2、已知4NH (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，则正确的关系是( )
A.4v(NH )=5v(O ) B.5v(O )=6v(H O)
C.2v(NH )=3v(H O) D.4v(O )=5v(NO)
3、在2L的密闭容器中，发生下列反应：
3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol, 在前10s A的平均反 应速率为0 . 12mol/(L·s), 则 1 0s 时 ， 容 器 中B 的 物 质 的 量 为3.2mol
0
4、一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后
测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速
率为
0.1mol/(L·min)
物质本身 固体表面积
结构、性质
温度 浓度 催化剂
影响化学反应速率的因素有哪些
如何设计实验来探究这些因素对化学反应速率的影响
实验方法：控制变量法
√ 确定研究对象(某一化学反应)
√ 明 确研究问题(探究xx因素对化学反应速率的影响) √ 确 定实验变量，并控制其他变量不变
√ 记录结果随变量变化的情况
(xx增大/减小，化学反应速率增大/减小)
√ 整理结果得出结论
影响化学反应速率的因素
定性与定量研究影响化学反应速率的因素
定性 定量
选择实验现象明显的化学反应。通 过观察冒气泡快慢；颜色变化；固 体量减少；浑浊程度；温度变化等
离子浓度
pH, 浑浊度，颜色等
气体
体积，压强，颜色
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
选择可观测、易操作的变量
原理 0=
C
如何设计实验来探究这些因素对化学反应速率的影响 实验方法：控制变量法 影响因素 设计思路 物质本身结构、性质 固体表面积 比较块状、粉末状固体 温度 比较冷水、热水条件下
浓度 比较不同浓度反应物 催化剂 比较有无催化剂加入
猜想假设 设计实验 定性探究 定量探究 结果讨论
影响因素 实验方案 现象比较
结论
浓度 5 mL0.1mol/L H S O 溶 液 5mL0.5mol/L H SO 溶液 5 mL0.1 mol/L N a S O 溶 液
增大反应物浓度， 化学反应速率加快
5 mL0.1 mol/L N a S O 溶 液 0.1 mol/L 0.5 mol/L
浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率
实验原理： Na S O +H SO =Na SO +SO ↑+SJ+H O
实验变量
猜想假设 设计实验 定性探究 定量探究 结果讨论
实验试剂：0.1 mol/L Na S O 溶液 0.1 mol/L、0.5 mol/L H SO 溶液
浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率
实验原理：Na S O +H SO=Na SO +SO 1+SJ+H O
实验变量
实验试剂：0.1 mol/L Na S O 溶液 0.1 mol/L H SO 溶液 冷水、热水
现象比较
冷水 热水
热水
猜想假设 设计实验 定性探究 定量探究 结果讨论
结论
升高温度 ， 化学反应 速率加快
实验方案
,5mL0.1 mol-L- Na S O 溶液
和5mL0.1 mol-L- H SO 溶液
温度 冷水
影响因素
影响因素 实验方案 现象比较
结论
催化剂 3滴1 mol/L FeCl 溶液 3滴蒸馏水 FeCl H O
催化剂可
加快化学
反应速率
5%H O 溶液 5%H O 溶液
浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率
实验原理：H O =2H O+O 个
实验变量
猜想假设 设计实验 定性探究 定量探究 结果讨论
实验试剂：5%H O 溶液 1 mol/L FeCl 溶液、蒸馏
水
因素 实验步骤 实验现象比较
结论
浓度 分别将0. 1 mol/LH SO 溶液、 0.5 mo/L H SO 溶液加入 0.1 mol/L Na S O 溶液。 都有气泡冒出，黄色沉淀 生成，0.1mol/LH SO 溶液 参与的反应更快
反应物浓度越大， 反应速率越大。
温度 常温组：常温下的5%H O 溶液。 热水组：将5%H O 溶液放入热水 中 常温组：偶尔能够看到有 气泡产生。 热水组：持续有气泡产生。
反应温度越高，反
应速率越大。
催化剂 观察常温下5%H O 溶液加入了少 量1 mol/L FeCl 溶液前、后的变化。 加入了1 mol/L FeCl 溶液的 那一组反应更快
加入催化剂，
反应速率改变。
实验步骤：
(1) 检查装置气密性；
(2)锥形瓶内放入2 g锌粒，通 过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L
(4 mol/L)的H SO 溶液；
(3)测量并记录收集10 mLH 所用时间；
猜想假设 设计实验 定性探究 定量探究 结果讨论
【固液型常温型发生装置】
请以锌和稀硫酸反应为例，选择实验用品，设计定量实验
探究影响化学反应速率的因素。
固定体积测时间 固定时间测体积
测 定 锌 与 稀 硫 酸 反 应
速率的装置
控制不变的因素
温度、压强、锌粒的质量、 锌粒的表面积、溶液的体积
测定数据
确定变量 硫酸的浓度
设计方案
影响化学反应速率的因素 温 度
大量实验证明，温度每升高10℃,v通常增大为原来的2~4倍
浓 度
其他条件一定时，增大反应物浓度，化学反应速率增大(c个，v个)
催化剂
√其他条件一定时，加入催化剂可以改变化学反应速率
√ 同一反应可以有不同催化剂(正催化剂、负催化剂)
√不同催化剂对同一反应催化效果不同
固体表面积
其他条件一定时，固体表面积增大，化学反应速率增大
对于有气体参加的化学反应，改变压强同样可以改变化学反应速率(实际改变c)
猜想假设 设计实验 定性探究 定量探究 结果讨论
影响化学反应速率的因素
实验方法：控制变量法
影响因素 定性 定 量
物质结构与性质 温 度 浓度
固体表面积 催化剂
序号 锌的质量/g 锌的形状 温度/℃
完全溶解于酸的时间/s
A 2 薄片 5
400
B 2 薄片 15
200
C 2 薄片 25
100
D 2 薄片 30
A
E 2 薄片 35
50
F 2 颗粒 15
G 2 粉末 15
则下列说法正确的是( C )
① t =75 s ② t >200>t ③ 单位时间内消耗的锌的质量mp>mg>mp
A.① B.①② C.只有② D.全部正确
讨论1:在锌与某浓度的硫酸起反应的实验中，学生得到下面的结果：
讨论2:用纯净的CaCO 与100mL 稀盐酸反应
制取CO , 实验过程记录如图所示
(CO 的体积已折算为标准状况下的体积)。 下列分析正确的是 (D)
A.OE 段表示的平均反应速率最大
B.EF 段，用盐酸表示该反应的平均速率为0.2 mol/(L·min)
C.OE、EF、FG 三段中，该反应用CO 表示的平均反应速率之比为2:6:7
D.G 点表示收集的CO 的量最多
下列判断正确的是 ( )
A. 在0～50 min 之 间 ，pH=2 和pH=7 时R 的降解百分率相等
B. 溶液酸性越强， R的降解速率越小
C.R 的起始浓度越小，降解速率越大
D. 在20～25 min 之 间 ，pH=10 时R的 平均降解速率为0.04 mol·L-1·min-1
讨论3:一定条件下，溶液的酸碱性对TiO 光催化染料R降解反应的影响如下图所示。
c (R)/10-mol ·L-
1、复习本节课知识
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课后作业