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(共28张PPT)
2.1.1 化学反应速率
核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：
宏观层面：通过观察不同反应的现象差异，识别化学反应速率的宏观表现，建立 “现象快慢→速率差异” 的直观认知。
微观层面：从分子碰撞理论角度，理解化学反应速率的本质是微观粒子运动和相互作用的结果，形成 “宏观速率→微观解释” 的思维路径。
2.变化观念与平衡思想：
动态变化观念：认识化学反应速率是描述反应进行快慢的物理量，理解其随时间、条件变化而改变，建立 “条件改变→速率变化” 的动态思维。
模型建构思想：通过化学反应速率的数学表达式和不同物质速率的比例关系，构建定量描述反应速率的模型，体会 “变量控制→数学建模” 的科学方法。
3.科学态度与社会责任：
社会应用意识：联系生产生活中反应速率的调控，认识化学在优化生产效率、改善生活质量中的作用，强化 “科学调控服务社会” 的责任感。
学习重难点
学习重点
1.化学反应速率的概念与表达式：理解速率的定义及单位，能进行不同物质速率的换算。
2.化学反应速率的计算方法。
学习难点
1.化学反应速率的微观解释：从活化分子、有效碰撞角度解释浓度对速率的影响，理解 “活化分子百分数不变，单位体积活化分子数增多” 的本质。
2.化学反应速率的定量计算与比较：根据实验数据计算速率并比较不同反应的快慢，避免混淆 “速率数值” 与 “化学计量数” 的关系。
课前导入
烟花燃放、铁生锈、面包发霉，这些过程的速率有何差异？如何用化学语言定量描述这种差异？
化学反应速率
PART 01
1.概念、表达式及单位
判断下列反应的快慢：
（1）炸药爆炸
（2）金属锈蚀
（3）煤炭的形成
快
慢
慢
（4）离子反应
（5）塑料老化
（6）牛奶变质
快慢慢
只能粗略地估计化学反应进行的快慢 （定性角度）
准确表示化学反应的快慢
需要统一的定量标准
1.概念、表达式及单位
用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量
化学反应速率
概念
表示
表达式
常用单位
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示（假设反应体系的体积是恒定的）
mol/(L·s) 或 mol/(L·min)等
表示反应速率
表示反应物浓度或生成物浓度的变化
表示反应时间的变化
对于一个化学反应mA+nB==pC+qD，可用任一种物质表示该化学反应的速率，如下表：
2.用不同物质表示同一反应的反应速率
化学反应速率 v(A) v(B) v(C) v(D)
相互联系 PS：对于同一个化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，同一段时间内的化学反应速率之比=化学计量数之比=物质的量浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比
（1）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；
2.用不同物质表示同一反应的反应速率
（2）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
（3）在同一化学反应中，用不同物质表示的同一段时间内的化学反应速率，数值可能不同，但表示的反应的快慢相同，故表示化学反应速率时必须指明具体的物质，即在v后标注具体的物质，如v(H )等
化学反应速率的计算
PART 02
1.化学反应速率的计算方法
（1）定义式法
（V为容器容积）
＝0.8mol/(L·s)
v(B)＝
Δc(B)
Δt
＝
（6.0－2.0 )mol/L
5s
例：在某一化学反应中，物质B的浓度在5s内从6.0mol/L变成2.0mol/L，则在这5s内，用物质B表示的化学反应速率为多少？
1.化学反应速率的计算方法
（2）比例关系法
根据用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比进行计算，如反应：mA(g)+nB(g)=pC(g),其反应速率之比为v(A):v(B):v(C)=m:n:p
例：在N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行，2s后，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在这段时间内用H2表示的平均反应速率为____mol/(L·s)
高温、高压
催化剂
v(H2): v(NH3) ＝3:2
v(NH3)＝
(0.6)mol/L
2s
＝0.3mol/(L·s)
＝0.45mol/(L·s)
v(H2)＝
3
2
v(NH3)＝
3
2
×
0.3mol/(L·s)
1.化学反应速率的计算方法
（3）“三段式”法
运用“三段式”法进行计算的步骤：
第一步：写出有关反应的化学方程式；
第二步：设未知数，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，得出各物质的转化浓度(Δc)；
第四步：根据 计算反应速率。
1.化学反应速率的计算方法
（3）“三段式”法
①v＝ ＝
②A的转化率：α（A）=
起始浓度（mol/L） a b 0 0
转化浓度（mol/L） mx nx px qx
t时刻浓度（mol/L） a-mx b-nx px qx
mA(g)＋nB(g)?? pC(g) ＋ qD(g)
任意反应
“三段式”计算模板
1.化学反应速率的计算方法
（3）“三段式”法
应用“三段式”法计算反应速率的常见易失分点
① 起始、转化、某时刻的物理量及单位要统一，均为物质的量或物质的量浓度。
② 起始量、转化量、某时刻量中，只有转化量之比等于对应物质的化学计量数之比，起始量或某时刻量与对应物质的化学计量数之间没有必然的关系。
③ 部分试题中不是直接给出物质的量浓度，而是给出物质的量和容器容积，计算时需要注意物理量的转化。
1.化学反应速率的计算方法
例：在2 L的密闭容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，发生反应N2+3H2 2NH3，在2 s末时，测得容器中含有0.4 mol的NH3，求该反应在2 s内的化学反应速率。
解:　　　　　 N2 +　　3H2 2NH3
起始量/mol: 1 3 0
变化量/mol: 0.2 0.6 0.4
2 s末量/mol: 1-0.2 3-0.6 0.4
则v(N2)= 0.2mol/2L×2s=0.05 mol·L-1·s-1
v(H2)= 0.6mol/2L×2s=0.15 mol·L-1·s-1
v(NH3)= 0.4mol/2L×2s= 0.1 mol·L-1·s-1
2.化学反应速率大小的比较方法
（1）定性比较
通过明显的实验现象(如反应的剧烈程度、产生气泡的快慢、产生沉淀的快慢、颜色变化的快慢、收集一定量气体所需时间等)来定性判断化学反应进行的快慢。如钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈等。
2.化学反应速率大小的比较方法
（2）定量比较
① 归一法
对于同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值可能不同，因此比较化学反应速率的大小时不能只看数值，还要进行转化：
一统一
二归一
三比较
看化学反应速率的单位是否统一，若不一致，需转化为相通单位
将用不同物质表示的化学反应速率转化成用同一物质表示的化学反应速率
比较数值的大小，数值越大，反应速率越大
2.化学反应速率大小的比较方法
（2）定量比较
② 比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，
则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率
v(A)
a
v(B)
b
>
单位相同时，用各物质表示的反应速率分别除以其化学计量数，比值大的反应速率大。
3.化学反应速率的测定
化学反应速率是可以通过实验测定的。
测定方法：
测量反应速率时，任何一种与化学物质的浓度或质量相关的性质均可利用，如_________、________、颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，人们常利用__________和_______________的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
气体体积
体系压强
颜色深浅
显色物质浓度间
3.化学反应速率的测定
根据释放出气体的体积测定
在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。测定0 ～ 6 min内的化学反应速率。
2H2O2 2H2O + O2 ↑
催化剂
υ(O2)
υ(H2O2)
测量
3.化学反应速率的测定
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的 O2 的体积(已折算为标准状况)如下表(溶液体积变化忽略不计)。求0～6 min时段的化学反应速率。
Δn(O2)＝
＝ 1.0×10-3 mol
Vm
Δ V(O2)
0.0224 L
22.4 L/mol
＝
3.化学反应速率的测定
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的 O2 的体积(已折算为标准状况)如下表(溶液体积变化忽略不计)。求0～6 min时段的化学反应速率。
2H2O2 2H2O + O2 ↑
催化剂
1.0×10-3 mol
n /(mol)
-2.0×10－3
＝－
Δn(H2O2)
V ·Δt
Δc(H2O2)
Δt
υ(H2O2)＝－
0.01L×6 min
-2.0×10－3 mol
＝－
≈ 3.3×10－2 mol/(L·min)
随堂测试
1.在一定条件下，对于反应A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)来说,以下化学反应速率中，表示化学反应速率最大的是(　　)
A.v(A2)=0.8 mol·L-1·s-1
B.v(A2)=60 mol·L-1·min-1
C.v(AB3)=1.0 mol·L-1·s-1
D.v(B2)=1.2 mol·L-1·s-1
B
随堂测试
2.对于反应N2(g)+3H2O(g) 2NH3(g)+O2(g)，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行最快的是(　　)
A.v(NH3)=1.5 mol·L-1·min-1
B.v(N2)=1.2 mol·L-1·min-1
C.v(H2O)=1.67 mol·L-1·min-1
D.v(O2)=1.5 mol·L-1·min-1
B
随堂测试
3．对于锌粒与稀H2SO4的反应，下列说法中不正确的是(　　)
A．可选用颗粒大小基本相同的锌粒与等体积不同浓度的硫酸反应，比较二者收集10 mL H2所用的时间，从而计算反应速率并说明浓度对反应速率的影响。
B．可选用等质量的锌片和锌粒与等量相同浓度的硫酸反应，记录锌完全消失的时间，从而计算反应速率并说明固体表面积对反应速率的影响
C．可记录溶液中c(H＋)随时间的变化(用pH计测定溶液的pH)来测量反应速率。
D．可记录溶液的温度变化(用温度计测量温度)来测量反应速率
D
随堂测试
4．在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质，经一段时间后测得各物质的物质的量如下表所示：
X Y W Q
10 min 1.0 mol 3.0 mol 1.0 mol 2.0 mol
20 min 0.5 mol 1.5 mol 2.0 mol 1.0 mol
上述容器中发生的化学反应方程式可能是(　　)
A．X＋2Y=2W＋2Q B．3X＋Y＋2W=2Q
C．X＋3Y＋2Q=2W D．X＋2Y＋3Q=2W
C
谢谢观看

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