人教版 选修4 高二化学2.1化学反应速率 教学课件（共41张）

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建筑物腐蚀
雕像腐蚀
逐渐腐蚀的金字塔
严重腐蚀着的乐山大佛
古代建筑物在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重的原因是酸雨。为什么会使腐蚀的速度变快呢?
第二章 化学反应速率和化学平衡
温度对化学平衡的影响
第1节 化学反应速率
一、化学反应速率的概念及表示方法
二、化学反应速率的计算

教学目标
一、知识与能力
1. 了解化学反应速率的概念及表示方法。
2. 了解控制化学反应速率对人类的意义，并能解释有关现象。
二、过程与方法
1. 通过从宏观到微观，从现象到本质的分析，培养学生科学的研究方法。
2. 在实验探究的过程中，引导学生体会定性观察、对比实验、控制变量等科学方法。
三、情感态度与价值观
2.通过分组实验，激发学生学习化学的兴趣，培养合作学习的意识，并体会实验对学习化学的重要性。
1.引导学生关注生活，从生活中学习化学知识，再将化学知识应用于生产、生活实践的意识。

教学重点与难点
一、教学重点
二、教学难点
化学反应速率的概念及表示方法。
化学反应速率的概念及表示方法。

内容解析
一、化学反应速率的概念
碳分别在氧气和空气中燃烧
在氧气中，碳剧烈燃烧，产生大量二氧化碳气体，而在空气中燃烧缓慢，只产生少量二氧化碳气体，为什么同是一个化学反应，反应进行的快慢却不一样呢?
例：等浓度的稀盐酸和醋酸分别与大理石反应。
稀盐酸与大理石反应。
现象：在加入盐酸的试管里，大理石与盐酸迅速反应，有大量气泡产生。而加入醋酸的试管里，反应缓慢，只有少量气泡产生。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2+CO2↑
CaCO3+2HAC=CaAC2+H2O+CO2 ↑
等浓度的盐酸和醋酸分别与大理石反应，不同的化学反应进行的快慢也不一样，那么如何表示化学反应速率呢？
1.化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度，以单位时间内反应物生产物浓度的变化来表示。
表达式：υ=△c/△t
单 位：mol/(L·s)或mol/(L·min)
1. 同一反应的反应速率只有一个。同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，可能相同，也可能不同。但各物质的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，等于各相应物质的浓度的变化量之比，等于各相应物质的物质的量的变化量之比。

说 明
3. 固体或纯液体（注意不是溶液）的浓度可视为不变的常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。注意纯液体（如无水乙醇）与溶液（如乙醇水溶液）不同。
2. 反应速率为平均速率，非瞬时反应速率。
4. 比较速率的大小要以单位一致为前提。
5. 求反应速率的途径一般有两条：一是根据反应速率的定义求；二是根据速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学计量数之比。
例：反应CO+H2O=CO2+H2在一定条件下发生，分别以四种物质表示的反应速率值之比为1∶1∶1∶1，而对反应2SO2+O2=2SO3 ，分别以SO2、O2、SO3表示的反应速率值之比为2∶1∶2。
例1. 某一反应物的浓度是2 mol.L-1，经过2min的反应，它的浓度变成了1.6 mol.L-1，求该反应的反应速率。
二、化学反应速率的计算
解析：根据公式得
υ=△c/△t
=(2 mol·L-1- 1.6 mol·L-1)÷20min
=0.2 mol/(L·min)
即:该反应的反应速率为0.2 mol/(L·min)
例2. 把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中，使其发生如下反应：3X（g）＋Y（g）＝nZ（g）＋2W（g），5min末生成0.2molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1，则n的值为多少。
解析：根据反应速率与单位时间内物质的浓度变化之间的关系，可得：
N(Z)＝0.01mol·L-1·min-1×5min×2L＝0.1mol
∵5min末生成0.2molW
∴Z与W在方程式中的系数比为1:2
即n＝1
例3. 在给定条件下，氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气且浓度分别为1.0 mol/L 和3.0 mol/L，2秒后，氮气的浓度为0.8 mol/L ，氢气的浓度为2.4 mol/L，氨气的浓度为0.4 mol/L 。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2秒内的化学反应速率是多少？
解析：3H2? +? N2 = 2NH3
起始浓度???3.0 ??? 1.0?????? 0
2S后浓度???2.4??? 0.8??????0.4
υ(N2)=(1.0mol/L-0.8mol/L)?÷2s =0.1 mol/(L·s)
υ(H2)=3υ(N2)=0.3 mol/(L·s)
υ(NH3)=2υ(N2) =0.2 mol/(L·s)

课堂小结
1. 化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度，以单位时间内反应物生产物浓度的变化来表示。
2. 化学反应速率的表达式：υ=△c/△t，单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)。
3. 同一反应的反应速率只有一个。同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，可能相同，也可能不同。但各物质的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，等于各相应物质的浓度的变化量之比，等于各相应物质的物质的量的变化量之比。
5. 固体或纯液体（注意不是溶液）的浓度可视为不变的常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。注意纯液体（如无水乙醇）与溶液（如乙醇水溶液）不同。
4. 反应速率为平均速率，非瞬时反应速率。
6.比较速率的大小要以单位一致为前提。
7.求反应速率的途径一般有两条：一是根据反应速率的定义求；二是根据速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学计量数之比。

课堂练习
一、填空
1. 将0.5molPCl5充入体积为1L的密闭容器中，发生反应PCl5=PCl3+Cl2，一段时间后测得PCl5的浓度为0.3mol／L，且这段时间内的平均反应速率υ(PCl5)＝ 0.4 mol／(L·min)，则这段时间为＿＿。
30s
2.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υ(NH3)= ＿＿＿＿＿＿， υ (N2) =
____________ ,υ (H2) =＿＿＿＿＿＿。
0.1mol/(L·s)
0.05mol/(L·s)
0.15mol/(L·s)
1. 反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在10L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸汽的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率v(x)（反应外物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示为＿
二、选择题
A.v(NH3)= 0.010 mol/(L·s)
B.v(O2)= 0.0010 mol/(L·s)
D.v(H2O )= 0.045 mol/(L·s)
C.v(NO )= 0.0010 mol/(L·s)
C
2.已知反应A＋3B=2C＋D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为
1mol·L-1·min-1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为 ＿
A. 0.5mol·L-1·min-1
B. 1mol·L-1·min-1
C. 2mol·L-1·min-1
D. 3mol·L-1·min-1
C
3. 在四个不同的容器中，采用不同条件进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是＿
A．用H2?表示的反应速率为0.1 mol/(L·min)
B．用NH3表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
C．用N2表示的反应速率为0.2mol/(L·min)
D．用H2?表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
C

教材习题答案
1.通常化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示。
2.对于化学反应N2+3H2=2NH3，当分别用N2、H2、NH3三种物质表示该反应的速率时，他们之间的速率之比等于化学计量数之比。
3.将气体A、B置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应: 4A(g)+B(g)=2C(g),反应进行到4s末，测得A为0.5mol，B为0.4mol，C为0.2mol，则：
a.用生成物C浓度的增加来表示该反应的速率为A
b.用生成物A浓度的减少来表示该反应的速率为C
c.用生成物B浓度的减少来表示该反应的速率为B
A.0.025mol/(L·s)
C.0.05mol/(L·s)
D.0.1mol/(L·s)
B.0.0125mol/(L·s)
4.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别为υ(NH3) 、υ(O2) 、υ(NO) 、υ(H2O)表示，则正确的关系是( )
C. υ(NH3) = υ(H2O)
A. υ(NH3) = υ(O2)
D. υ(O2) = υ(NO)
B. υ(O2) = υ(H2O)
D
5.在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用υ(A) 、υ(B)、 υ(C) 表示。已知υ(A) 、υ(B)、 υ(C) 之间有以下关系2υ(B)=3 υ(A) 、3 υ(C) =2 υ(B)。则此反应可表示为A
A. 2A+3B=2C
C. 3A+B=2C
D. A+B=C
B. A+3B=2C