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(共23張PPT)
第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率 第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率
【思考與討論】
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的反
應(yīng)進(jìn)行的快，有的進(jìn)行的慢。
你了解下圖涉及的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎 反應(yīng)的快慢程度與 我們有什么關(guān)系
橡膠老化
很慢
巖石風(fēng)化
很慢
911事件
很快
很快
火柴燃燒的過(guò)程
【思考與討論】
不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬(wàn)別，快和慢是相對(duì)而言的，我 們以上的判斷方法都是定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實(shí)際 應(yīng)用中，往往需要定量地描述一個(gè)反應(yīng)的快慢。
什么是定性 什么是定量
例如：我們學(xué)過(guò)物理都知道：
(1)光的傳播速度是很快的；
(2)光在空氣中的傳播速度3×108m/s。
定性描述
定量描述
【課堂練習(xí)】
在物理中我們是如何定量地判斷一個(gè)物體移動(dòng)速度快慢的
用速度來(lái)描述 ：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體移動(dòng)的距離的大小
那么化學(xué)上又是如何定量地判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的快慢的呢
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1.定義
化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行的快慢的物理量。如果 反應(yīng)體系的體積時(shí)恒定的，則通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度
(mol /L)的變化來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。
2.數(shù)學(xué)表達(dá)式
3.常用單位 mol/(L·min)或 mol/(L·s) 或mol-L-1·min-1
注 ：化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)際上是指某一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率， 而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。
【課堂練習(xí)】
1、在某一化學(xué)反應(yīng)中，生成物B的濃度在5s內(nèi)從0.5mol/L變成2.0m ol/L, 在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為0.3mol/(L · s)。
2、一個(gè)5L的容器中，盛入8.0mol某氣體反應(yīng)物，5min后，測(cè)得這種氣 體反應(yīng)物還剩余6.8mol,這種反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率為0.048mol/(L:min)
時(shí)間 N H
NH
t=0 s 4 mol/L 9 mol/L
0 mol/L
△c -1 mol/L -3 mol/L
2 mol/L
t=2 s 3 mol/L 6 mol/L
2 mol/L
V(B) 0.5 mol/(L · s) 1.5 mol/(L · s)
1.0 mol/(L · s)
思考1:各物質(zhì)的濃度變化值△c之比、化學(xué)反應(yīng)速率之比與方程式中它
們的計(jì)量數(shù)之比有什么關(guān)系
各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化值△c之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
隨時(shí)間變化如下：完成表格并求在2s內(nèi)的這個(gè)反應(yīng)的平均率。
【思考與發(fā)現(xiàn)】
反應(yīng)：N +3H
高溫化劑壓2NH 在密閉的容器中進(jìn)行，各物質(zhì)濃度
時(shí)間 N H
NH
t=0 s 4 mol/L 9 mol/L
0 mol/L
△c 1 mol/L 3 mol/L
2 mol/L
t=2 s 3 mol/L 6 mol/L
2 mol/L
V(B) 0.5 mol/(L · s) 1.5 mol/(L · s)
1.0 mol/(L · s)
同一反應(yīng)的速率可用不同物質(zhì)來(lái)表示，其數(shù)值可能不同，
但表示的意義相同，所以需要指明具體物質(zhì) 如 V(NO)
隨時(shí)間變化如下：完成表格并求在2s內(nèi)的這個(gè)反應(yīng)的平均速率。
【思考與發(fā)現(xiàn)】
反應(yīng)：N +3H
v(N )=0.5 mol/(L s)
v(NH )=1.0 mol/(L·s)
·
·
高溫化劑壓2NH 在密閉的容器中進(jìn)行，各物質(zhì)濃度
思考2:怎么表示這個(gè)反應(yīng)的平均速率
v(H )=1.5 mol/(L s)
NH O NO
H O
△n物質(zhì)的量(mol) 0.3 0.375 0.3
0.0
△c物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.06 0.075 0.06
0.0
速率(mol/(L · s)) 0.002 0.0025 0.002
比例 4 :5:4
例3反應(yīng)4NH +50 4NO+6H O 在5L的密閉容器中進(jìn)行，
30秒后，NO 的物質(zhì)的量增加了0.3mol, 此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率 為多少 分別用v(NH )、v(O )、v(NO)、v(H O)表示
固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)。因此不用 固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)
(1)化學(xué)反應(yīng)速率指平均速率，不是瞬時(shí)速率，是標(biāo)量。
(2)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)來(lái)表示速率， 需要指明具體物質(zhì)，如V(co)。
(3)同一化學(xué)反應(yīng)：aA+bB=cC+dD,
有V(A):V(B):V(C):V(D)= a:b:c:d
△cA): △C(B):△C(c):△Co)= a:b:c:d
△n(A):△n(B):△n(c):△n(o)=a:b:c:d
(4)不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
預(yù)習(xí)效果驗(yàn)收一
1.判斷正誤(正確的打“ √”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)對(duì)于反應(yīng) H +Cl ===2HCl, 化學(xué)反應(yīng)速率可表示為 v=a mol·L-1.s-1 。 (×)
(2)化學(xué)反應(yīng)速率為一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。 ( )
(3)化學(xué)反應(yīng)速率可以為負(fù)值，如逆反應(yīng)速率。 (×)
(4)同一化學(xué)反應(yīng)中不同物質(zhì)的速率之比等于對(duì)應(yīng)的濃度變化之 比，還等于對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比。 ( √_)
①寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
②找出各物質(zhì)的起始量、變化量、某時(shí)刻量
③ 根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。
時(shí)間 N H
NH
t=0 s 4 mol/L 9 mol/L
0 mol/L
△c 1 mol/L 3 mol/L
2 mol/L
t=2 s 3 mol/L 6 mol/L
2 mol/L
V(B) 0.5 mol/(L · s) 1.5 mol(L · s)
1.0 mol/(L · s)
總結(jié)
化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
該反應(yīng)物的變化量 該反應(yīng)物的起始量
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(2)“三段式”法
(3)轉(zhuǎn)化率：反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率=
(1)公式法
常 見(jiàn) 題 型 ：
1.用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率。
例1.反應(yīng)4NH +50 =4NO+6H O 在5L的密閉容器中進(jìn)行，
30s后 ，NO 的物質(zhì)的量增加了0.3mol, 則此反應(yīng)的平均速率可
表示為( D )
A 、V(o =0.01 mol/L·s B 、V(No)=0.008 mol/L·s
C 、V(H o)=0.003 mol/L·s D 、V(Nh =0.002 mol/L·s
再根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比。
3、已 知 4NH +50 =4NO+6H O, 則下列關(guān)系式正確的是( D )
A.4/5v(NH )=v(O ) B.4/5v(NH )=v(H O)
C.5/6v(O )=v(H O) D.4/5v(O )=v(NO)
2.比較反應(yīng)速率的大小
例1、對(duì)化學(xué)反應(yīng)2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g), 下列選項(xiàng)中表
示該反應(yīng)速率最快的是 A
A.v(A)=0.6 mol/(L·s) B.v(B)=0.2 mol/(L·s) C.v(C)=0.8 mol/(L·s) D.v(D)=1.0 mol/(L·s)
方法歸納：比較反應(yīng)速率常用方法
1、歸 一 法，即按速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化為用同一物質(zhì)表示的速率，
2、比 值 法 ，即由某物質(zhì)表示的速率與該物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，比值越大，速
率越快.
3.根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫(xiě)出化學(xué)方程式。
例.某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體X 和Y , 在密閉容 器中反應(yīng)生成氣體Z, 經(jīng)過(guò)t min后，測(cè)得物質(zhì)的量濃度分別為：
c(X )=0.4mol/L,c(Y )=0.8mol/L ,c(Z)=0.4mol/L,則該反應(yīng)的 反應(yīng)方程式可表示為：
3X +Y =2X Y
練一練
一定溫度下，在2 L密閉容器中，A、B、C 三種氣 體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)
法正確的是C
A.a點(diǎn)時(shí)，u(A)=u(B)
B.反應(yīng)開(kāi)始到5min,B 的物質(zhì)的量增加了0.2 mol
C.反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3A=2B+C
D.反應(yīng)開(kāi)始到5min,u(C)=0.04 mol/(L ·min)
a
B
C
5
0.6
0.4
0.g
n/mo 0.8
y/min
A
練一練.
根據(jù)下圖回答：
5
C
B
1、反應(yīng)物是__A、B
2 、2min內(nèi)A的平均速率是2.5 mol/(L·s)
3、寫(xiě)出化學(xué)方程式 5A+4B=4C
1 2 A
t(min)
物 質(zhì) 的 量 濃 度 ( m 1 / 1 )
rCtc A
化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
定性描述：(根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
①觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢；
②觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少；
③用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低
化學(xué)反應(yīng)速率是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。
氣體 壓強(qiáng) 選擇可觀測(cè)、 顏色 易操作的變量 pH
離子濃度 渾濁度
顏色
電導(dǎo)率
找與化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的濃度相關(guān)的物理量
v=At
找與該物理量化學(xué)變化對(duì)應(yīng)的時(shí)間
體積
高錳酸鉀溶液與草酸反應(yīng)， 記錄溶液褪色的時(shí)間
pH計(jì) 濁度儀
化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)原理
集氣法 注射法
讀數(shù)時(shí)注意：
(1)恢復(fù)到室溫狀態(tài)
(2)調(diào)節(jié)量氣管高度，使量氣管與水準(zhǔn)管兩端液面相平
(3)視線與量氣管凹液面最低處相平
氣體體積的測(cè)定
25
化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
H O 溶液
MnO
硫酸
鋅粒
50
MnO
H O 溶液
量氣管
【思維轉(zhuǎn)變】通過(guò)氣體體積的測(cè)定可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速率的測(cè)定，同樣的
通過(guò)氣體質(zhì)量的變化的測(cè)定也可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速率的測(cè)定。
如圖，A 為碳酸鈉與稀硫酸 的反應(yīng)裝置。通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生 的CO 的質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)該反 應(yīng)的反應(yīng)速率的測(cè)定。
樣品
B C
堿石灰
D
稀硫酸
堿石灰
測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見(jiàn)方法
1、量氣法
2、比色法
3、電導(dǎo)法
4、激光技術(shù)法

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