資源簡介

(共24張PPT)
第一節　化學反應速率
第1課時　化學反應速率
第二章　化學反應速率與化學平衡
[學習目標]
1.知道化學反應速率的表示方法。
2.了解測定化學反應速率的方法。
3.能進行化學反應速率的簡單計算(重、難點)。
新課引入
不同化學反應的速率不同。
如何表示化學反應速率？
火藥爆炸 溶液中離子反應 輪胎老化 巖石風化
一、化學反應速率及其表示方法
1. 化學反應速率的概念及表示方法
定義：
表示化學反應進行快慢的物理量。
用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加表示。
(反應體系的體積須恒定）
表示：
表達式：
單位：
mol·L-1·min-1
或 mol·L-1·s-1
v
=
Δc
Δt
v 是平均速率，對于純固體或液體Δ c為0，不能表示 v 。
在密閉容器中反應 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，開始c(N2)=1 mol·L－1，
經過10 min后，c(N2)=0.8 mol·L－1，在此段時間內分別用N2、H2、NH3
表示 v，并分析 v與化學計量數關系。
2. 同一反應中各物質化學反應速率的關系
探究討論
Δc(N2)=－0.2 mol·L－1
Δt =10 min
Δc(H2)=－0.6 mol·L－1
Δc(NH3)= + 0.4 mol·L－1
v
=
Δc
Δt
v(N2)= 0.02 mol·L-1·min-1
v(H2)= 0.06 mol·L-1·min-1
v(NH3)= 0.04 mol·L-1·min-1
1
3
2
一、化學反應速率及其表示方法
2. 同一反應中各物質化學反應速率的關系
對于反應mA(g)＋nB(g)===pY(g)＋qZ(g)，分別用A、B、Y、Z表示
的化學反應速率的關系為v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝m∶n∶p∶q。
同一反應，不同物質表示 v 可能不同，但意義相同；
化學反應速率之比＝化學計量數之比。
歸納總結
一、化學反應速率及其表示方法
思考交流
1.正誤判斷
(1)對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就越明顯
(2)化學方程式中，任何一種物質均可用v＝ 求出用該物質表示的化學反應速率
(3)測定某化學反應從開始到8秒末的反應速率，指的是8秒末的瞬時速率
(4)同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，數值越大，表示化學反應速率越大
×
×
×
×
一、化學反應速率及其表示方法
2.某溫度下6.5 g鋅粒與40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸反應，用時10 s時恰好
收集H2體積44.8 mL(0 ℃、101 kPa條件下)。
(1)通常可用H＋或Zn2＋濃度的變化來表示該反應的化學反應速率，若忽
略溶液體積的變化，請計算用上述兩種物質表示的化學反應速率。
(2)為了方便也可以用單位時間內產生H2的物質的量表示該反應的反應速率，則10 s內該反應的速率v(H2)＝_______ mol·s－1。
思考交流
n(H2)＝0.002 mol
Zn～2H＋～Zn2＋～H2
Δn (mol) 0.002
0.004 0.002
0.04 L
v(H+)= = 0.01 mol·L-1·s-1
v(Zn2+)= = 0.005 mol·L-1·s-1
0.000 2
一、化學反應速率及其表示方法
思考交流
v(NH3) = v(H2)＝ ×0.45 mol·L－1·s－1＝0.3 mol·L－1·s－1
0.3
(1)表示 v 時，必須指明是哪一種物質的化學反應速率；
(2)計算 v 時，注意單位mol·L－1·s－1還是mol·s－1、g·s－1等；
(3)注意單位書寫要規范。
反思歸納
一、化學反應速率及其表示方法
二、化學反應速率的計算方法
1. 列“三段式”法
利用轉化量之比等于化學計量數之比建立各數據間的關系。
如：　　　　　　　　mA(g)＋nB(g) pC(g)
起始/(mol·L－1)　　　　a　　　b　　　 c
轉化/(mol·L－1)　　　　x　　 　 　　　
某時刻(t s)/(mol·L－1)　a-x　 b-　 c+
v(A)＝ mol·L－1·s－1；
v(B)＝ mol·L－1·s－1；
v(C)＝ mol·L－1·s－1。
2. 利用速率之比＝化學計量數之比計算
思考交流
物質 時間 X Y Z Q
起始/mol 0.7 1
2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7
3 min末/mol 0.8
提取表格信息計算化學反應速率
在2 L密閉容器中進行反應：mX(g)＋nY(g) pZ(g)＋qQ(g)。
在0～3 min內，各物質的物質的量變化如表所示：
已知2 min內v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1， ＝。
(1)起始時n(Y)＝________，n(Q)＝________。
(2)化學方程式中m＝___，n＝____，p＝___，q＝____。
(3)用Z表示2 min內的反應速率為__________________。
(4)2 min末Q的轉化率為_____。
|Δn(Q)|＝0.3 mol
→
3
2.3
2.3 mol
3.0 mol
1
4
2
3
10%
0.05 mol·L－1·min－1
＝
二、化學反應速率的計算方法
3. 提取圖像信息計算化學反應速率
思考交流
一定溫度下，向2 L的密閉容器中通入兩種氣體并發生化學反應，
反應中各物質的物質的量變化如圖所示，下列推斷合理的是
A.該反應的化學方程式為3B＋4D 6A＋2C
B.0～1 s內，v(A)＝v(C)
C.0～6 s內，B的平均反應速率為0.05 mol·L－1·s－1
D.0～6 s內，各物質的反應速率相等
Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)
＝(1.0－0.4) ∶(1.0－0.2) ∶(1.2－0) ∶(0.4－0)
＝3∶4∶6∶2
3B＋4C 6A＋2D
Δn(A)≠Δn(C)
√
Δn均不同
二、化學反應速率的計算方法
4. 利用數值比較化學反應速率的大小
思考交流
對于反應4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，在四種不同情況下
測得的反應速率由快到慢的順序為_____________(填序號)。
①v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1
②v(O2)＝0.24 mol·L－1·s－1
③v(H2O)＝15 mol·L－1·min－1
④v(NO)＝9 mol·L－1·min－1
⑴單位需一致；
⑵轉化成同一物質的 v，或分別除以相應物質的化學計量數再比較。
12 mol·L－1·min－1
14.4 mol·L－1·min－1
①>②>③>④
二、化學反應速率的計算方法
歸納總結
根據數值比較化學反應速率大小的思路
(1)“一看”：看 v 的單位是否一致，若不一致，需轉化為同一單位。
(2)“二化”：將不同物質的 v 轉化成同一物質的 v ，或分別除以相應物質
的化學計量數。
(3)“三比較”：標準統一后比較數值大小，數值越大， v 越大。
二、化學反應速率的計算方法
三、化學反應速率的測定
化學反應速率如何測定？
除濃度外，哪些物理量還可以測定來表示化學反應速率？
問題討論
氣體的體積
體系的壓強
顏色的深淺
導電能力
光的吸收
Δc(B)
Δt
= v(B)
Δc(B)
Δt
v(B)=
①直接測Δc
②利用與濃度有關的變量間接測定。
如氣體體積、體系壓強、顏色深淺等。
與該反應對應時間
溶液中進行的反應，當反應物或生成物本身有較明顯顏色時，可用顏色
變化與濃度變化間的比例關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。
三、化學反應速率的測定
思考交流
下列方法能實現對應化學反應速率測定的是_________(填序號)。
化學反應 一定時間內
① CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g) 用壓力傳感器測量反應前后體系壓強變化
② Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑ 用分析天平稱量鎂條反應前后的質量變化
③ H2O2＋2HI==2H2O＋I2 用比色計測量反應前后顏色深淺
④ Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 用濁度計測量反應前后濁度變化
⑤ 2H2O2 2H2O＋O2↑ 用注射器收集反應后氣體體積
②③④⑤
反應前后壓強不變
三、化學反應速率的測定
自我測試
1.某溫度下，濃度都是1 mol·L－1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應生成Z，反應2 min后，測得參加反應的X2為0.6 mol·L－1，用Y2變化表示的反應速率v(Y2)＝0.1 mol·L－1·min－1，生成的c(Z)＝0.4 mol·L－1，則該反應的化學方程式為
A.X2＋2Y2===2XY2 B.2X2＋Y2===2X2Y
C.3X2＋Y2===2X3Y D.X2＋3Y2===2XY3
√
變化量之比 = 化學計量數之比
Δc(Y2)＝0.2 mol·L－1
則X2、Y2、Z的物質的量濃度變化之比為0.6∶0.2∶0.4＝3∶1∶2
自我測試
2.一定溫度下，將1 mol M和4 mol X置于1 L的恒容密閉反應器中發生反應：
M(g)＋3X(g) 2Q(g)＋aR(g)，Q、R物質的量濃度與反應時間的關系如圖。
下列敘述正確的是
A.a＝2
B.達到反應限度時M的濃度為0.4 mol·L－1
C.達到反應限度時消耗1.6 mol X
D.前2 min平均反應速率：v(X)＝0.6 mol·L－1·min－1
0.8∶0.4= 2∶1，則 a＝1
變化量之比 = 化學計量數之比
Δc(M)＝ Δc(Q)＝0.4 mol·L－1
0.6
Δc(X)＝ Δc(Q)＝1.2 mol·L－1
√
1.2
自我測試
3.在KMnO4與H2C2O4反應中，KMnO4與H2C2O4反應的離子方程式：_____________________________________________________。
可通過測定____________________來測定該反應的反應速率。
溶液褪色所需時間
紫紅色高錳酸鉀溶液，具有強氧化性
被草酸還原后，
溶液的紫紅色褪去。
本節內容結束
1.化學反應速率的概念及表示方法
快慢
減小
增大
濃度
濃度
時間
mol·L－1·min－1
mol·L－1·s－1
目標一 答案
2.同一反應中各物質化學反應速率的關系
對于反應mA(g)＋nB(g)===pY(g)＋qZ(g)，分別用A、B、Y、Z表示的化學反應速率的關系為v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝m∶n∶p∶q。
目標一 答案
濃度
體積
壓強
深淺
目標三 答案

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