资源简介

(共24张PPT)
第一章
化学反应的热效应
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
第1课时 化学反应速率及其测定
本节重点
化学反应速率的计算与测定
你能判断以下三种化学反应过程中，哪一根试管中的化学反应速率更快吗？
冒气泡快慢
右边快
固体物质的减少快慢
右边快
反应剧烈程度
右边快
只能粗略地估计化学反应进行的快慢 （定性角度）
学科链接
在物理学中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？
定义：衡量物体运动的快慢的物理量
表示方式：单位时间内物体运动的位移
表达式：
常用单位：m/s m·s-1
速率
v ＝
△x
△t
准确表示化学反应的快慢
需要统一的定量标准
1、化学反应速率的表示：
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
单位：mol/(L·s) 或 mol/(L·min)等
或mol·L-1·S-1
注意：① 化学反应速率只取正值。
② 该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是瞬时速率。
③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
主题1:化学反应速率的描述计算 比较
2.运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、
转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程计算。
转化量之比Δc = 化学计量数之比
转化率
主题1:化学反应速率的描述计算 比较
课堂检测
1.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。
解析:　　　　　 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
课堂检测
解析： 2SO2(g）+ O2(g） 2SO3(g）
C起始（mol/L) 2 1 0
C变化（mol/L) 1.2 0.6 1.2
C2s后（mol/L） 0.8 0.4 1.2
则：v（SO2）= 1.2mol·L-1/2s = 0.6 mol·L-1·s-1
v（O2） = 0.6 mol·L-1/2s = 0.3 mol·L-1·s-1
v（SO3）= 1.2 mol·L-1/2s = 0.6 mol·L-1·s-1
【交流讨论】
上述两题用不同物质表示的化学反应速率不同，有何规律？
对化学反应：mA (气) + nB（气）= pC（气）+ qD（气）
t = t1 cA1 cB1 cC1 cD1
t = t2 cA2 cB2 cC2 cD2
在t1---t2时间内：
D
C
B
A
v
v
v
v
∶
∶
∶
=
m ： n ：p ：q
v(N2) : v(H2) : v(NH3) = 0.05 mol·L-1·s-1 : 0.15 mol·L-1·s-1 : 0.1 mol·L-1·s-1 = 1:3:2
v(SO2): v(O2) : v(SO3) = 0.6 mol·L-1·s-1 : 0.3 mol·L-1·s-1 : 0.6 mol·L-1·s-1 = 2:1:2
主题1:化学反应速率的描述计算 比较
【总结】化学反应速率的特点
1.化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。
2.由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的。因此一般不用固体和纯液体来表示化学反应速率。
3.在同一化学反应中，在相同的反应时间内，可用不同物质表示化学反应速率，其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比。
主题1:化学反应速率的描述计算 比较
课堂检测
3.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
【解析】解此类题目要先统一单位，然后同一种物质表示的反应速率再进行比较。若都转化为用A2表示的反应速率且单位统一为 mol·L-1·s-1，则A项中v(A2)=0.8 mol·L-1·s-1，B项中v(A2)=1 mol·L-1·s-1，C项中v(A2)=0.5 mol·L-1·s-1，D项中v(A2)=0.4 mol·L-1·s-1。
B
【交流讨论】化学反应速率大小的比较方法
1.归一法
若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。
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
>
注意二同：同一单位，同一物质
主题1:化学反应速率的描述计算 比较
课堂检测
1.4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，经2 min，物质B的浓度减少0.6 mol/L。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 mol/(L·min)
B．2 min内，v（B）和(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的
C．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol/(L·min)
D．分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶ 2∶ 1
【解析】不能用固体A表示该反应的反应速率；反应物，浓度降低，速率逐渐减小，生成物浓度增大，速率逐渐增大；反应速率之比等于方程式中相应物质的化学计量数之比，则v(B)∶ v(C)∶ v(D)＝3∶ 2∶ 1 故D正确。
D
课堂检测
2. 已知：反应aA(g)＋bB(g) cC(g)，某温度下，在2 L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12 s时，用A表示的反应速率为 。
(2)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为
。
(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中
进行经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为
甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1；
乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1；
丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1；
则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。
0.05mol·L－1·s－1
3A(g)＋B(g) 2C(g)
乙>甲>丙
化学反应速率是可以通过实验测定的。
υ＝
Δc
Δt
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
间接测定与物质的浓度相关的可观测的变量
颜色
体积
体系压强
颜色
pH
电导率
直接测定物质的浓度变化
离子浓度传感器
气体
溶液
高锰酸钾溶液与草酸反应，
记录溶液褪色的时间
主题2: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
主题2: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，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。
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
Δn(O2)＝
＝ 1.0×10-3 mol
Vm
Δ V(O2)
0.0224 L
22.4 L/mol
＝
主题2: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，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。
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
2H2O2 2H2O + O2 ↑
催化剂
-2.0×10－3
n /(mol)
1.0×10-3 mol
Δc(H2O2)
Δt
υ(H2O2)＝－
＝－
Δn(H2O2)
V ·Δt
0.01L×6 min
-2.0×10－3 mol
＝－
≈ 3.3×10－2 mol/(L·min)
主题2: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。
反应：
Zn＋H2SO4（稀）＝ZnSO4＋H2↑
1. ts内收集氢气的体积
2. 收集一定体积氢气所需要的时间
3. ts内溶液中pH变化，即△c(H＋)
4. ts内△c(Zn2＋)
5. ts内△m(Zn)
……
主题2:化学反应速率的测定
反应：Zn＋H2SO4（稀）＝ZnSO4＋H2↑
主题2:化学反应速率的测定
反应：Zn＋H2SO4（稀）＝ZnSO4＋H2↑
读数：冷却至室温，上下移动右管使两液面(内外或左右)相平，视线与凹液面的最低处相切。
主题2:化学反应速率的测定
课堂检测
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
解析：D项中如果参与反应的物质的物质的量不同，则温度不同，不能用于比较反应速率，故D不正确
D
课堂检测
2.用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如图所示，下列有关说法正确的是(　　)
A．OE段表示的反应速率最快
B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多
C．FG段表示的收集的CO2最多
D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大
B
课堂小结
Thank you for watching

展开更多......

收起↑