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第一课时化学反应速率
第二章化学反应速率与化学反应平衡
选择性必修１
第一节 化学反应速率
观察下面的动图，你能从中得到什么启示？
情景引入
不同的化学反应进行的快慢千差万别，快与慢是相对而言的，是一种定性的比较。
如何定量的描述化学反应过程进行的快慢呢？
一、化学反应速率
1.含义
2.表示
衡量化学反应过程进行的快慢的物理量
单位时间物质浓度的改变
生成物浓度的增加
反应物浓度的减少
３.计算公式
v (x) = —— = ——
Δc(x)
Δ t
Δ t
Δn(x)
V
——
容器的体积
指明具体物质
mol/(L·min) 　或 　mol/(L·s)
４.常用单位
mol ·L-1 ·s-1
mol ·L-1 ·min-1 或
例题1：在密闭容器中发生反应: N2 + 3H2 ＝ 2NH3，反应开始时N2的浓度为１mol/L，5min后N2的浓度变为0.６ mol/L。求这１０min内N2的反应速率。
[思考]: 如何计算这5min内H2、NH3的反应速率？
0.0４mol · L-1· min-1
对于反应mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g)，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D) = ___________________。
m∶n∶p∶q
3
1
＝
v(H2)
v(N2)
2
1
＝
v(NH3)
v(N2)
v(H2)
＝ 0.6 mol/(L·min)
v(NH3)
＝ 0.4 mol/(L·min)
v(H2)
＝ 3×v(N2)
v(NH3)
＝ 2×v(N2)
二、化学反应速率与化学计量数的关系
[解决问题]: 5min内H2、NH3的反应速率？
注意事项
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。
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，对有纯液体或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。
三、化学反应速率大小的比较方法
1．定性比较
通过观察实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。
2．定量比较
（1）比值法：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数，所得数值大的速率大。
（2）归一法：若化学反应速率的单位不一致，需转化为同一单位。
例２.在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(s)反应中，表示该反应速率最快的数据是( )
A. v(A) =0.05mol/(L s)
B. v(B)=0.03mol/(L s)
C. v(C) =3.6mol/(L min)
D. v(D) =0.16mol/(L s)
B
（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、最终量（可用物质的量，也可用浓度）；
（3）根据已知条件列方程式计算。
四、“三段式”计算
例3.已知2A(g)＋ B(g) = 3 C(g) ＋ 2 D(g)，A、B的起始浓度分别为4 mol/L、3 mol/L ，1min后反应物A、B的转化浓度分别为 2 mol/L、1mol/L，则：四者的反应速率是多少？
2A(g)　＋　 B(g) =　 3 C(g) 　＋ 　2 D(g)
起始浓度C初
4mol/L
3mol/L
0
0
转化浓度ΔC
2mol/L
1mol/L
3mol/L
2mol/L
终态浓度C终
2mol/L
2mol/L
3mol/L
2mol/L
v(A)＝2mol/(L·min)
v(B)＝1mol/(L·min)
v(C)＝3mol/(L·min)
v(D)＝2mol/(L·min)
Zn＋H2SO4 ＝ ZnSO4＋H2 ↑
实验法测定反应速率
c(H+)
c(Zn2+)
V(H2)
m(Zn)
你有哪些方法比较锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？
如何测定化学反应速率？
(选择可观测、易操作的变量)
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
确定变量：　　　　　　　　　　　。
控制不变的因素：　　　　、　　　　　　、　　　　　　　、
　　　　　　　　、　　　　　　　　。
3. 测定数据
硫酸的浓度
锌粒的质量
锌粒的表面积
溶液的体积
温度
压强
a.固定体积，测时间？
b.固定时间，测体积？
设计方案
实验探究
加入试剂 反应时间(min)
反应速率(mL/min)
1mol/LH2SO4
4mol/LH2SO4
结论：其他条件相同的情况下锌粒与4mol/LH2SO4 反应比1mol/LH2SO4 反应的速率快。
长
短
大
小
实验结果与结论
即反应物的浓度越大，反应越快。
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
气体体积的测定方法
注射器法
集水法
如图装置，该怎样调节使两液面相平？
将量筒慢慢上移
将右管慢慢下移，
使左右两边液面相平
如何检验装置气密性？
如图所示连接好实验装置，向量气管内注入水，使右管内液面高于左管内液面，静置，若液面不发生变化，则证明气密性良好。
【思维转变】通过气体体积的测定可实现反应速率的测定，同样的通过气体质量的变化的测定也可实现反应速率的测定。
如图，A为碳酸钠与稀硫酸的反应装置。通过测定产生的CO2的质量，可实现该反应的反应速率的测定。
资料卡片——除浓度外，反应速率的其他测量量
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、导电能力等。例如，对于在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，人们常常利用颜色变化与浓度变化间的比例关系来测量反应速率。
１.下列关于化学反应速率的说法正确的是（　　）
A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的
B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
C．化学反应速率为“1mol/(L min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为1mol/L
D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加
B
课堂练习
２.已知：4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g)，若反应速率分别用v (NH3)、v (O2)、v (NO)、v (H2O)表示，则正确的关系是（　　）
A．4/5 v (NH3) = v (O2)
B．5/6 v (O2) = v (H2O)
C．2/3 v (NH3) = v (H2O)
D．4/5 v (O2) = v (NO)
D
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
　　　　　　　　　　　　　 。
0.05mol/(L s)
3 A(g)＋ B(g) 2C(g)
物质 CO2 CO
起始浓度(mol·L－1) 0.4 0
变化浓度(mol·L－1)
5 min时浓度(mol·L－1) 0.2
5 min内的化学反应速率 数值
单位
4.在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2，一定条件下发生C(s)＋CO2(g)=2CO(g)，反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。
(1)固体碳减少的质量____ g，固体或纯液体的浓度视为常数，是否可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率____(填“是”或“否”)。
4.8
否
(2)请完成下表中相关空格
0.2
0.4
0.4
0.04
0.08
mol·L－1·min－1
mol·L－1·min－1
(3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率 ＝___，它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比______(填“相同”或“不同”)
相同
1
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追梦之旅绘就璀璨星河

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