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第一节 化学反应速率
课时1 化学反应速率
第一章 物质及其变化
1.知道化学反应速率的表示方法。
2.了解测定化学反应速率的方法。
3.能进行化学反应速率的简单计算。
不同化学反应的速率有快有慢。
溶洞的形 成
需要百年甚至千年
【思考与讨论】怎样来描述反应的快慢呢？
一、化学反应速率的表示
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
1 mol /(L · s)=60 mol /(L · min)
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
Δc：表示反应物浓度或生成物浓度的变化，单位：mol·L-1或mol/L
Δt：表示反应时间的变化，单位：s、min、h
ν：表示反应速率（取正值），单位：mol·L-1·s-1或mol/(L·s)，mol·L-1·min-1或mol/(L·min)等
在某一化学反应中，已知反应物A的浓度在10 s内从4 mol/L变成1 mol/L。则在这10 s内用A表示的化学反应速率为多少？
问1：第10s的反应速率为多少？
无法确定
反应速率指一段时间内的平均速率。
=
4 mol·L-1–1 mol·L-1
10 s
v(A)
c(A)
t
=
3 mol·L-1
10 s
0.3 mol·L-1·s-1
=
=
A B C
开始 3 mol 7 mol 0 mol
2s末 2 mol
v
反应：A(g) + 3B(g) 2C(g)在1L密闭容器中进行，不同时间各物质的物质的量如下，完成表格并求出各物质在2 s内的速率。
2 mol
4 mol
0.5 mol/(L·s)
1.5 mol/(L·s)
1 mol/(L·s)
问2：哪个速率最快？
一样快
用不同物质表示的同一反应速率，其数值可能不同，但所表示的意义是相同的。在表示反应速率时，应注明是由哪种物质表示的。
注意事项
1.速率的单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)，要加括号，错误的写法：mol/L·s；
2.υ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；
3.一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，纯液体和纯固体的浓度是恒定不变的，Δc=0，一般不用其浓度来表示化学反应速率；
4.同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但都表示该反应的反应速率，意义相同。因此，表示化学反应速率时，必须指明具体物质v(A)。
例：在密闭容器中发生反应： ，反应开始时N2的浓度0.8mol/L，5 min 后N2的浓度变为0.7mol/L。计算用各个物质表示的化学反应速率。
N2 + 3H2 2NH3
N2 + 3H2 2NH3
c(mol/L)
c0
Δc
c5min
0.8 0
0.1
0.7
三段式法
起
转
末
0.2
0.3 0.2
二、化学反应速率的计算
变化量之比=化学计量数之比
化学反应速率之比=化学计量数之比
“三段式”计算模型
1.写出有关反应的化学方程式。
2.标出各物质的起始量、变化量、某时刻量（可用n，也可用c，但要求统一）。
3.根据已知条件列方程式计算。
起始量(mol/L)
a
b
0
0
变化量(mol/L)
x
某时刻量(mol/L)
a－x
相关计算：
变化量
起始量
转化率=
×100 ％
mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g)
x
n
m
b－
x
n
m
x
p
m
x
q
m
x
p
m
x
q
m
1. 反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g)，经2min后,B的浓度减少了0.6mol/L。下列反应速率的表示正确的是( )
A. 用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1
C. 2min末时的反应速率,用B表示0.3mol/(L·min)
D. 3v (B)=2v (C)
B
2s
(2)在2L容器中发生3A+B=2C的反应,若最初加入 A、B都是4mol，A的平均速率是0.12mol/(L·s)，则10s后容器中的B是_______mol。
3.2
2.(1) 在N2 + 3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L。在此时间内用H2表示的平均速率0.45mol /(L·s),则此段时间值为_________。
3.已知反应:a A(g)＋b B(g) c C(g)
某温度下，在2L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)从反应开始到12s时，用A表示的反应速率为 。
(2)经测定前4s内v(C) =0.05mol/(L s) ，则该反应的化学方程式为 。
(3)请在图中将生成物C的物质的量浓度随
时间变化的曲线绘制出来。
0.05mol/(L s)
3 A(g)＋ B(g) 2C(g)
C
0.4
画图规范：
一描二连三标注
三、化学反应速率的比较
归一法
比值法
若单位、物质不统一，则要换算成相同的物质和单位再比较。
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
>
“一看”：看 v 的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。
“二化”：将不同物质的 v 转化成同一物质的 v ，或分别除以相应物质
的化学计量数。
“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大， v 越大。
步骤
例：已知反应3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同
物质表示其反应速率，分别为
①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
则此反应在不同条件下进行最快的是
②
①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1
方法一：归一法
注意：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小
②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
v(B)＝0.2mol·L－1·min－1
v(B)＝0.0075 mol·L－1·min－1
v(B)＝0.225 mol·L－1·min－1
例：已知反应3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同
物质表示其反应速率，分别为
①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
则此反应在不同条件下进行最快的是
②
方法二：比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值
v(A)
3
①
=0.2mol·L-1·min-1
v(B)
1
②
=0.45mol·L-1·min-1
v(C)
2
③
=0.0075mol·L-1·min-1
v(D)
2
④
=0.225mol·L-1·min-1
如何通过实验，定量测定化学反应速率及比较反应速率的大小，
请设计实验方案？
(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
实验原理：
测定项目：
选择可观测
易操作的变量
气体
离子浓度
电导率
pH
颜色
浑浊度
颜色
体积
压强
浊度仪
离子浓度检测仪
pH计
四、化学反应速率的测定
有多少种方法测这个反应的速率？仪器和试剂、装置任选。发挥你的想象。
【实验探究II】在一定温度下，Zn与40 mL 1 mol/L H2SO4反应。测定0 ～3 min内的化学反应速率。
反应原理：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ H<0
选择可观测、易操作的变量
实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收。
1.单位时间内收集氢气的体积；
2.测相同时间内△m(Zn)。
3.用传感器测△c(Zn2＋)变化。
4.有pH传感器测相同时间内溶液中pH变化，即△c(H＋)。
5.相同时间内恒容容器中压强变化（气体参与）；
6.相同时间内绝热容器中温度变化。
1.下列方法能实现对应化学反应速率测定的是_________(填序号)。
化学反应 一定时间内
① CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g) 用压力传感器测量反应前后体系压强变化
② Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑ 用分析天平称量镁条反应前后的质量变化
③ H2O2＋2HI==2H2O＋I2 用比色计测量反应前后颜色深浅
④ Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 用浊度计测量反应前后浊度变化
⑤ 2H2O2 2H2O＋O2↑ 用注射器收集反应后气体体积
②③④⑤
反应前后压强不变
2.两套如图所示装置,各盛有3 g大理石(颗粒大小相同),
分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 4 mol·L-1的盐
酸,比较两者收集100 mL CO2时所用的时间。
(1)当收集到100 mL CO2时，哪个实验所耗时间较长 为什么 　
(2)活塞外移的情况是　 　(填字母)。理由是 _______________________________ 　 　
　 。
A.均匀外移 B.先快后慢
C.先慢后快 D.先慢后快然后又逐渐减慢
加入1 mol·L-1盐酸的装置，反应物浓度小，反应速度慢。
D
反应速率加快;随着反应的进行,H+浓度不断减小,反应速率减慢
此反应是放热反应,温度升高,
3.用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸反应速率。下列说法错误的是（ ）
A.甲乙两实验均需要秒表
B.实验前将乙装置注射器活塞外拉，放开后若回到原位，说明气密性良好
C.其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置误差小
D.甲、乙装置是通过测单位时间锌的质量变化测定反应速率
D
定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢
定量描述：
实验测定：控制单一变量，找与浓度相关
可测量、易操作变量
化学反应速率
Δc
Δt
υ ＝
Δn
VΔt
＝

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