2.1.1 化学反应速率及影响因素 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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2.1.1 化学反应速率及影响因素 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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(共32张PPT)
第二章 化学反应速率与化学反应平衡
第1课时
第一节 化学反应速率
关于反应热,你还记得多少?
什么是反应热?
反应热产生的原因?
反应热与ΔH之间的关系?
如何规范表示热化学方程式?
用什么方法可以知道反应热的数值?
依据事实写出下列反应的热化学方程式。
室温下, 是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸,生成固态
和液态 。已知室温下 发生上述反应放出 的热量,则
发生上述反应的热化学方程式为
__________________________________________________________________。

下列说法错误的是( )
A
A.焓是指物质所具有的内能
B.焓变的符号是
C.在等压条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变
D. 与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测定
那么,如何定量的描述化学反应过程进行的快慢呢?
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示
化学反应速率
概念
表示方法
定义式
常用单位
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
——(均取正值)
mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
Δc 表示某物质浓度的变化,常用单位mol·L-1
Δt 表示时间变化,常用单位s、min或h
化学反应速率
示例分析
反应 内B的浓度减少 ,下列叙述正确的是( )
A. 末时的反应速率,用 表示为
B.
C.在 内消耗 的物质的量之比为
D.在 内,
B
化学反应速率
示例分析
气体和 气体混合于 恒容密闭容器中,使它们发生如下反应: 末生成 。已知 内以 表示的反应速率为
则上述反应中 的化学计量数 是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
A
m A + n B p C + q D
化学反应速率
请根据所学内容,分别用一种物质的浓度随时间变化来表示下列反应速率:
υ(A)=
Δc(A)
Δt
υ(B)=
Δc(B)
Δt
υ(C)=
Δc(C)
Δt
υ(D)=
Δc(D)
Δt
υ(A)
υ(B)
υ(C)
υ(D)
m
n
p
q
=
=
=
υ=
化学反应速率
注意事项
错误的写法:mol/L·s
速率的单位也可表示为mol/(L·s)或mol/(L·min),但是必须要加括号,
化学反应速率是物质在一段时间内的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率,且均取正值
在反应中,用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,纯液体和纯固体的浓度是恒定不变的,因此对有纯液体或纯固体参加的化学反应,一般不用其浓度来表示化学反应速率
同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同且化学反应速率之比=化学计量数之比。因此,表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,在v的后面将该物质的化学式用括号括起来
影响化学反应速率的因素有哪些?如何从定性和定量的角度分析?
影响因素 反应原理 方案设计 实验现象 结论
浓度
温度
催化剂
【实验用品】
烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。
0.1 mol/L Na2S2O3溶液、 0.1 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。
回顾必修二,小组讨论设计实验定性分析影响因素?
化学反应速率的测定
归纳总结:变量控制法测定化学反应速率的思路
——选择可观测、易操作的变量
——测定某条件下的化学反应速率
——控制相关变量相同
——测量与反应物浓度相关的物理量
明确
寻找
控制
改变
探究问题
关联时间
其他因素
研究因素
实验操作
实验现象 _________________________________
实验结论 _____________________
2ml
0.1mol/LNa2S2O3(aq)
探究浓度对反应速率的影响1:
第二支试管中产生浑浊的速率更快
反应物浓度越大,反应速率越快
实验方案设计1
0.1mol/LH2SO4(aq)
0.5mol/LH2SO4(aq)
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
如果只有0.5mol/LH2SO4,如何完成浓度影响因素的探究
探究温度对反应速率的影响1:
实验操作
实验现象 _______________________________
实验结论 _________________
5ml 0.1mol/LNa2S2O3(aq)与5ml 0.1mol/LH2SO4(aq)混合
冷水
热水
实验方案设计2
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
热水中产生浑浊的速率更快
温度越高,反应速率越快
1、内因——反应物本身的性质(很难改变)
2、外因——浓度、温度、催化剂、反应物的接触面积等
ν增大.
具体:
C(浓度)增大,
ν增大;
S(固体比表面积)增大,
ν增大;
一般加快;
催化剂,
T(温度)升高,
T ↓ v ↓。
C↓ v ↓
(即正催化剂加快、负催化剂减慢反应速率)
压强、原电池等
如何测定化学反应速率?
如何定量分析化学反应速率的影响因素?
化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式,实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度
实验原理
(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)
υ=
Δc
Δt
(选择可观测、易操作的变量)
化学反应速率的测定
测定项目及测定方法
测定项目
气体
气体的体积
体系的压强
颜色的深浅
离子浓度
浑浊度
导电能力
酸碱度
测定方法
量气法
比色法
电导法
激光技术法
如何用实验法比较:
锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小?
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 ↑
化学反应速率的测定
实验法测定反应速率
测定项目
c(H+)
c(Zn2+)
V(H2)
m(Zn)
化学反应速率的测定
实验法测定反应速率
设计方案
确定变量
硫酸的浓度
控制变量
锌粒的质量
锌粒的表面积
溶液的体积
温度
压强
【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/LH2SO4
4mol/LH2SO4
97
171
【实验数据】
【思考】
1、除了下图装置,还需要什么仪器?
2、分液漏斗能否换成长颈漏斗?
不可以,气体会从长颈漏斗逸出
【思考】
3、为确保测量准确性。有哪些注意事项?
(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。
【思考】
4、气密性良好,且操作都无误的情况下,为何测定速率仍偏大?又如何改进?
忽视了加入硫酸排出的体积
改进一:测量出硫酸加入的体积
【思考】
4、气密性良好,且操作都无误的情况下,为何测定速率仍偏大?又如何改进?
忽视了加入硫酸排出的体积
改进二:消除加入硫酸的体积
导管的作用:
(1)平衡气压,是液体顺利滴下
(2)滴入锥形瓶的液体体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入硫酸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
【思考】
5、除了注射器,还可以用什么方法测量气体体积?
量气管的使用,注意事项
反应前读数V1
反应后读数V2
反应后初始状态
(1)将气体恢复至室温。
(2)上下调节右侧量气管(或量筒)与左侧容器液面相平
(3) 平视量气管(或量筒)的凹液面最低点
【思考】
6、已知气体体积,如何转化为硫酸的反应速率?
【数据处理】
解释最终V-t图像,先快后慢的原因?
(2)解释最终v-t图像,先快后慢的原因?
第一节
化学反应速率
第1课时
化学反应速率及其表示方法
变量控制法测定化学反应速率
概念
控制单一变量
测定项目
测定方法
表示方法
定义式
常用单位
注意事项

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