资源描述
*,第,1,课时化学反应速率的表示方法,专题,2,第一单元化学反应速率,1,学习目标定位,1.,了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。,2.,掌握化学反应速率的简单计算,了解化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。,2,新知导学,达标检测,内容索引,3,新知导学,4,一、化学反应速率表示方法与计算,1.,化学反应速率的定义及表示方法,(1),定义:定量描述化学反应进行,的物理量。,(2),表示方法:通常用单位时间内,的减少或,的增加来表示。,(3),数学表达式:,_,。,(4),单位:,或,。,快慢程度,反应物浓度,生成物浓度,molL,1,s,1,molL,1,min,1,5,2.H,2,O,2,分解时,H,2,O,2,溶液的变化及速率的分析,t,/min,0,20,40,60,80,c,(H,2,O,2,)/molL,1,0.80,0.40,0.20,0.10,0.05,c,(H,2,O,2,)/molL,1,v,(H,2,O,2,)/molL,1,min,1,结论:随着反应的进行,相同时间间隔内,,H,2,O,2,浓度变化量逐渐,,化学反应速率,。,0.4,0.2,0.1,0.05,0.02,0.01,0.005,0.002 5,减小,逐渐减慢,6,3.,对于反应,2N,2,O,5,=4NO,2,O,2,,用不同物质表示化学反应速率的分析,t,/min,0,1,2,3,4,5,N,2,O,5,c,(N,2,O,5,)/molL,1,1.00,0.71,0.50,0.35,0.25,0.17,c,(N,2,O,5,)/molL,1,0.29,0.50,0.65,0.75,0.83,/,molL,1,min,1,0.290,0.250,0.217,0.187 5,0.166,NO,2,c,(NO,2,)/molL,1,0,0.58,1.00,1.30,1.50,1.66,c,(NO,2,)/molL,1,0.58,1.00,1.30,1.50,1.66,/,molL,1,min,1,0.580,0.500,0.433,0.375,0.332,7,O,2,c,(O,2,)/molL,1,0,0.15,0.25,0.33,0.38,0.42,c,(O,2,)/molL,1,0.15,0.25,0.33,0.38,0.42,/,molL,1,min,1,0.150,0.125,0.110,0.095,0.084,结论:,在同一个化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,其数值大小,相同,但表示的速率,,即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率。,用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比,_,_,物质的量变化之比,。,不一定,相同,物质的量浓度,变化之比,化学计量数之比,8,归纳总结,(,1,),固体或纯液体的浓度记为常数,,c,0,,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。,(,2,),化学反应速率是一段时间,(,t,),内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。,(,3,),无论是反应物还是生成物,其化学反应速率均取正值。,(,4,),在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时,必须注明其单位,否则毫无意义。,9,例,1,反应,4A(s),3B(g)=2C(g),D(g),,经,2 min,,,B,的浓度减少,0.6 molL,1,。对此反应速率的表示正确的是,A.,用,A,表示的反应速率是,0.4 molL,1,min,1,B.,分别用,B,、,C,、,D,表示的反应速率之比是,3,2,1,C.,在,2 min,末的反应速率,用,B,表示是,0.3 molL,1,min,1,D.,在,2 min,内的反应速率,用,C,表示是,0.2 molL,1,min,1,解析,化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,不是瞬时反应速率,只能取正值;不能用固体或纯液体表示某一反应的反应速率。,答案,解析,10,例,2,一定条件下,向,2 L,密闭容器中加入,2 mol N,2,和,10 mol H,2,,发生反应,N,2,(g),3H,2,(g),2NH,3,(g),,,2 min,时测得剩余,N,2,1 mol,,下列化学反应速率不正确的是,A.,v,(N,2,),0.25 molL,1,min,1,B.,v,(H,2,),0.75 molL,1,min,1,C.,v,(NH,3,),1 molL,1,min,1,D.,v,(NH,3,),0.5 molL,1,min,1,答案,解析,11,解析,求化学反应速率,需先求参加反应的物质的物质的量浓度的变化量和反应所耗时间,据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量:,N,2,(g),3H,2,(g),2NH,3,(g),起始量,/mol 2 10 0,变化量,/mol 2,1 3 2,2 min,末量,/mol 1 10,3 2,12,方法点拨,计算方法,(,三段式法,),(1),计算模型,对于反应:,m,A(g),n,B(g)=,p,C(g),q,D(g),。,A,的浓度为,a,molL,1,,,B,的浓度为,b,molL,1,,,C,的浓度为,c,molL,1,,,D,的浓度为,d,molL,1,。反应从,t,0,s,开始进行至,t,1,s,时,,A,消耗了,x,molL,1,,则反应速率可计算如下:,例如:反应,m,A(g),n,B(g),p,C(g),q,D(g),起始浓度,(molL,1,),a,b,c,d,13,(2),注意事项,对反应物:,c,(,起始,),c,(,转化,),c,(,某时刻,),对生成物:,c,(,起始,),c,(,转化,),c,(,某时刻,),14,例,3,(2017,沭阳高二期中调研,),在不同条件下,分别测得反应,2SO,2,(g),O,2,(g),2SO,3,(g),的化学反应速率,其中表示该反应进行最快的是,A.,v,(SO,2,),4 molL,1,min,1,B.,v,(O,2,),3 molL,1,min,1,C.,v,(SO,2,),0.1 molL,1,s,1,D.,v,(O,2,),0.1 molL,1,s,1,答案,解析,15,解析,都转化为用,SO,2,表示的速率进行比较;,A,项,,v,(SO,2,),4 molL,1,min,1,,,B,项,,v,(O,2,),3 molL,1,min,1,,速率之比等于化学计量数之比,所以,v,(SO,2,),2,v,(O,2,),2,3 molL,1,min,1,6 molL,1,min,1,;,C,项,,v,(SO,2,),0.1 molL,1,s,1,6 molL,1,min,1,;,D,项,,v,(O,2,),0.1 molL,1,s,1,6 molL,1,min,1,,所以,v,(SO,2,),2,v,(O,2,),12 molL,1,min,1,,故反应速率由快到慢的顺序为,D,B,C,A,。,16,方法点拨,比较同一化学反应不同条件下反应速率快慢的方法,“,一看,”,:看化学反应速率的单位是否统一;,“,二化,”,:将不同的化学反应速率转化为同一种物质的化学反应速率或分别除以相应物质的化学计量数;,“,三比较,”,:比较同一种物质的化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计量数之后的数值,数值越大,反应速率越大。如反应,a,A(g),b,B(g)=,c,C(g),,,则,v,(A),表示的反应速率大于,v,(B),表示的反应速率。,17,二、化学反应速率的测定,1.,已知,CaCO,3,2HCl=CaCl,2,H,2,O,CO,2,,你有几种方法测得该反应的反应速率?,答案,(1),测量收集一定体积的,CO,2,所用的时间或测量一段时间内收集到,CO,2,的体积。,(2),测量一段时间内溶液中,H,浓度的变化。,(3),测量一段时间内碳酸钙质量的变化。,答案,18,答案,锥形瓶、双孔塞、直角导气管、分液漏斗、,50 mL,注射器、铁架台、秒表。,2.,设计实验测定盐酸与碳酸钙的反应速率,按下列实验步骤完成实验:,按下图装置安装仪器,并检查装置气密性,加入,5 g,碳酸钙然后快速加入,20 mL 1 molL,1,的盐酸,测量收集,10 mL CO,2,所用的时间。,用相同的装置换用,20 mL 4 molL,1,的盐酸,,测量收集,10 mL CO,2,所用的时间。,回答下列问题:,(1),实验中所用仪器有哪些?,答案,19,(2),观察到的现象是什么?,答案,碳酸钙与盐酸反应产生气泡;收集,10 mL CO,2,实验,所用时间比实验,所用时间短。,答案,20,(3),某学生的实验记录如下,计算填写下表:,反应时间,(s),CO,2,生成速率,(mLs,1,),1 molL,1,盐酸,20,_,4 molL,1,盐酸,8,_,0.5,1.25,21,(4),你能得出的实验结论是什么?,答案,4 molL,1,的盐酸与碳酸钙反应比,1 molL,1,的盐酸与碳酸钙反应速率快。,答案,(5),该实验中的注意事项有哪些?,答案,碳酸钙颗粒,(,即表面积,),大小基本相同。,20 mL,的盐酸溶液要迅速加入。,装置气密性要好,且计时要迅速、准确。,22,归纳总结,(1),对于有气体生成的反应,可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。,(2),对于有固体参加的反应,可测定相同时间内消耗固体质量的多少。,(3),对于有酸或碱参加的反应,可测定溶液中,c,(H,),或,c,(OH,),的变化。,(4),对于有颜色变化或有沉淀生成的反应,可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少。,23,例,4,(2018,盐城建湖高二期末,),用如图装置测锌和稀硫酸的反应速率。分别在,t,1,、,t,2,时刻测得下列物理量,其中不能用于表示,(,或计算,),其反应速率的是,A.H,2,的浓度,B.,溶液的质量,C.H,2,的体积,D.H,2,SO,4,的浓度,答案,解析,24,解析,测定,Zn,和稀,H,2,SO,4,反应的速率,测定反应物的变化,可通过测量等质量的,Zn,完全溶解所需要的时间;单位时间内,H,2,SO,4,浓度的变化或溶液质量的变化。测定生成物,可通过测量收集等体积,H,2,需要的时间长短,由于容器的容积是变化的,所以不能通过测定氢气的浓度变化量来计算其反应速率。,25,例,5,某温度下按下图安装好实验装置,在锥形瓶内盛,6.5 g,锌粒,(,颗粒大小基本相同,),,通过分液漏斗加入,40 mL 2.5 molL,1,的硫酸溶液,将产生的,H,2,收集在一个注射器中,用时,10 s,时恰好收集到气体的体积为,50 mL(,若折合成,0,、,101 kPa,条件下的,H,2,体积为,44.8 mL),,在该温度下,下列说法不正确的是,答案,解析,A.,用锌粒来表示,10 s,内该反应的速率为,0.013 gs,1,B.,忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用,H,来表示,10 s,内该,反应的速率为,0.01 molL,1,s,1,C.,忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用,Zn,2,来表示,10 s,内该,反应的速率为,0.01 molL,1,s,1,D.,用,H,2,来表示,10 s,内该反应的速率为,0.000 2 mols,1,26,解析,10 s,时产生的,H,2,为,0.002 mol,。,Zn,H,2,SO,4,=,ZnSO,4,H,2,1 1 1 1,0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol,反应掉的,m,(Zn),0.002 mol,65 gmol,1,0.13 g,27,学习小结,28,达标检测,29,解析,化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度,不表示反应进行的程度,,A,项错误;,化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的增加来表示,,B,项正确;,反应速率不能用纯液体或纯固体来表示,,C,项错误;,化学反应速率都是正值、无负值,,D,项错误。,
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