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第1課時 化學反應速率
第二章 化學反應速率與化學平衡 第一節 化學反應速率
導入新課
煙花
爆炸
食物發霉
牛奶變質
導入新課
溶洞形成
鋼鐵生銹
導入新課
一、化學反應速率含義
【交流討論】
（1）怎樣判斷化學反應的快慢？
（2）通過對實驗現象的觀察你能否判斷出一個反應比另一個反應快多少嗎？
【答案】我們可以比較產生氣泡的快慢，溶液顏色變化的快慢等現象比較反應速率的大小，通過實驗現象不能判斷一個反應比另一個反應快多少。
一、化學反應速率含義
1、表示方法：用單位時間內反應物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。
2、數學表達式：V =△C/ △t
3、反應速率的單位：
mol/（L·s） mol·L-1·s-1 或 mol/（L·min） mol·L-1·min-1
或 mol/（L·h）mol·L-1·h-1
一、化學反應速率含義
【交流討論】 化學反應速率含義如何理解？
1. 中學教材中所說的反應速率是瞬時速率還是平均速率？
平均速率
2.對于反應CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，能否用CaCO3來表示化學反應速率？
不能用固體或純液體物質來表示化學反應速率。
3.同一化學反應，用不同物質表示其反應速率時，數值相同嗎？
不一定相同，若化學反應計量數相同，則反應速率相同；否則，不相同。
一、化學反應速率含義
二、化學反應速率的計算
二、化學反應速率的計算
1. 數學表達式法：V =△C/ △t
2.運用“三段式”求解化學反應速率計算題的一般步驟
(1)寫出有關反應的化學方程式。
(2)找出各物質的起始量、
轉化量、某時刻量。
(3)根據已知條件列方程計算。
【課堂練習】
1.在2 L的密閉容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，發生反應N2+3H2 2NH3，在2 s末時，測得容器中含有0.4 mol的NH3，求該反應在2 s內的化學反應速率。
解析:　　　　　 N2 +　　3H2 2NH3
起始量/mol: 1 3 0
變化量/mol: 0.2 0.6 0.4
2 s末量/mol: 1-0.2 3-0.6 0.4
則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
二、化學反應速率的計算
【課堂練習】
二、化學反應速率的計算
2.向一個容積為1L的密閉容器中放入2molSO2和1molO2，在一定的條件下，2s末測得容器內有0.8molSO2，求2s內SO2、O2、SO3的平均反應速率？
解析： 2SO2(g）+ O2(g） 2SO3(g）
C起始（mol/L) 2 1 0
C變化（mol/L) 1.2 0.6 1.2
C2s后（mol/L） 0.8 0.4 1.2
則：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
【交流討論】
上述兩題用不同物質表示的化學反應速率不同，有何規律？
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
【結論】對某一具體的化學反應來說，用不同物質的濃度變化來表示化學反應速率時，數值往往不同，其數值之比等于化學方程式中化學計量數之比，在表示某反應速率時應注明是用哪種物質表示的。
二、化學反應速率的計算
【總結】化學反應速率的特點
1.化學反應速率通常指的是某物質在某一段時間內的平均反應速率，而不是瞬時反應速率。
2.由于在反應中固體和純液體的濃度是恒定不變的。因此一般不用固體和純液體來表示化學反應速率。
3.在同一化學反應中，在相同的反應時間內，可用不同物質表示化學反應速率，其數值之比等于化學方程式中化學計量數之比。
二、化學反應速率的計算
二、化學反應速率的計算
【課堂練習】
3.在一定條件下，對于反應A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)來說,以下化學反應速率中，表示化學反應速率最大的是(　　)
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
【解析】解此類題目要先統一單位，然后同一種物質表示的反應速率再進行比較。若都轉化為用A2表示的反應速率且單位統一為 mol·L-1·s-1，則A項中v(A2)=0.8 mol·L-1·s-1，B項中v(A2)=1 mol·L-1·s-1，C項中v(A2)=0.5 mol·L-1·s-1，D項中v(A2)=0.4 mol·L-1·s-1。
二、化學反應速率的計算
【課堂練習】
4.對于反應N2(g)+3H2O(g) 2NH3(g)+O2(g)，在不同時間段內所測反應速率如下，則表示該化學反應進行最快的是(　　)
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
【解析】將選項中的各反應速率換算成同一物質的反應速率,然后比較。
【交流討論】化學反應速率大小的比較方法
1.用同一物質的反應速率比較反應進行的快慢時，必須要保證在速率單位一致的前提下再比較數值的大小。
v(H2)=0.1 mol·L-1·s-1與v(H2)=3 mol·L-1·min-1
2.用不同物質的反應速率比較反應快慢時，除要保證單位一致外，還要根據反應速率之比等于化學計量數之比進行換算后再比較。
二、化學反應速率的計算
三、化學反應的速率的測定
三、化學反應的速率的測定
1.直接觀察某些性質（如釋放出氣體的體積和體系壓強）
2.科學儀器測定（如顏色的深淺、光的吸收和發射、導電能力等）
3.溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率
課堂小結
課堂檢測
1.4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，經2 min，物質B的濃度減少0.6 mol/L。對此反應速率的表示正確的是(　　)
A．用A表示的反應速率是0.4 mol/(L·min)
B．2 min內，v（B）和(C)表示的反應速率的值都是逐漸減小的
C．2 min末的反應速率用B表示是0.3 mol/(L·min)
D．分別用B、C、D表示的反應速率的比值是3∶ 2∶ 1
D
【解析】不能用固體A表示該反應的反應速率；反應物，濃度降低，速率逐漸減小，生成物濃度增大，速率逐漸增大；反應速率之比等于方程式中相應物質的化學計量數之比，則v(B)∶ v(C)∶ v(D)＝3∶ 2∶ 1 故D正確。
2.反應4A(g)＋3B(g) = 2C(g)＋5D(g)在四種不同條件下的反應速率分別為
①v(A)＝0.02 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝1.2 mol·L－1·min－1
其中表示該反應速率最慢的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
C
解析：選物質D為參照，轉化為用同種物質表示的反應速率分別為：
①v(A)＝0.02 mol·L－1·s－1＝1.2 mol·L－1·min－1，v(D)＝1.2 mol·L－1·min－1×5/4＝1.5 mol·L－1；②v(D)＝0.6 mol·L－1·min－1×5/3＝1 mol·L－1·min－1；
③v(D)＝0.3 mol·L－1·min－1×5/2＝0.75 mol·L－1·min－1；④v(D)＝1.2 mol·L－1·min－1；所以反應速率最慢的是③，C正確。
課堂檢測
3．對于鋅粒與稀H2SO4的反應，下列說法中不正確的是(　　)
A．可選用顆粒大小基本相同的鋅粒與等體積不同濃度的硫酸反應，比較二者收集10 mL H2所用的時間，從而計算反應速率并說明濃度對反應速率的影響。
B．可選用等質量的鋅片和鋅粒與等量相同濃度的硫酸反應，記錄鋅完全消失的時間，從而計算反應速率并說明固體表面積對反應速率的影響
C．可記錄溶液中c(H＋)隨時間的變化(用pH計測定溶液的pH)來測量反應速率。
D．可記錄溶液的溫度變化(用溫度計測量溫度)來測量反應速率
D
解析：D項中如果參與反應的物質的物質的量不同，則溫度不同，不能用于比較反應速率，故D不正確
課堂檢測
4．在某恒容密閉容器中投入X、Y、W、Q四種物質，經一段時間后測得各物質的物質的量如下表所示：
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
上述容器中發生的化學反應方程式可能是(　　)
A．X＋2Y=2W＋2Q B．3X＋Y＋2W=2Q
C．X＋3Y＋2Q=2W D．X＋2Y＋3Q=2W
解析：從表格數據可看出X、Y、Q的物質的量減少，而W的物質的量增加，說明X、Y、Q是反應物，W是產物。各物質的速率之比等于化學計量數之比。
C
課堂檢測
5．已知：反應aA(g)＋bB(g) cC(g)，某溫度下，在2 L的密閉容器中投入一定量的A、B，兩種氣體的物質的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。
(1)從反應開始到12 s時，用A表示的反應速率為 。
(2)經測定前4 s內v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，則該反應的化學方程式為
。
(3)若上述反應分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中
進行經同一段時間后，測得三個容器中的反應速率分別為
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；
則甲、乙、丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為 。
0.05mol·L－1·s－1
3A(g)＋B(g) 2C(g)
乙>甲>丙
課堂檢測
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