人教版選修4 第2章第1節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率率 課件（共56張PPT）.pptx

第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 通過觀察上圖思考 1 如何定量表示反應(yīng)進行的快慢 2 反應(yīng)進行快慢的表述有哪些方法呢 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念 會定量表示化學(xué)反應(yīng)速率 2 掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算 會比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢 學(xué)習(xí)重點 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 學(xué)習(xí)難點 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 建筑物腐蝕 雕像腐蝕 逐漸腐蝕的金字塔 嚴(yán)重腐蝕著的樂山大佛 古代建筑物在本世紀(jì)所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重的原因是酸雨 為什么會使腐蝕的速度變快呢 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 溫度對化學(xué)平衡的影響 例 等濃度的稀鹽酸和醋酸分別與大理石反應(yīng) 稀鹽酸與大理石反應(yīng) 現(xiàn)象 在加入鹽酸的試管里 大理石與鹽酸迅速反應(yīng) 有大量氣泡產(chǎn)生 而加入醋酸的試管里 反應(yīng)緩慢 只有少量氣泡產(chǎn)生 caco3 2hcl cacl2 h2 co2 caco3 2hac caac2 h2o co2 等濃度的鹽酸和醋酸分別與大理石反應(yīng) 不同的化學(xué)反應(yīng)進行的快慢也不一樣 那么如何表示化學(xué)反應(yīng)速率呢 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的一個物理量 一 化學(xué)反應(yīng)速率 1 含義 2 表示方法 3 數(shù)學(xué)表達式 4 單位 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量 化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間 如每秒 每分 每小時 內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化來表示 在容積不變的反應(yīng)器中 通常是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示 v c t mol l s 或mol l min 或mol l h 在2l的密閉容器中 加入1moln2和3mol的h2 發(fā)生n2 3h22nh3 在2s末時 測得容器中含有0 4mol的nh3 求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率 解 n2 3h22nh3起始量 mol 1302s末量 mol 1 0 23 0 60 4變化量 mol 0 20 60 4則v n2 0 2 2 2 0 05mol l s v h2 0 6 2 2 0 15mol l s v nh3 0 4 2 2 0 1mol l s 三步法 問題討論 問題一 v n2 v h2 與v nh3 的數(shù)值是否相同 問題二 是否表示此反應(yīng)的同一種速率 數(shù)值上有何規(guī)律 問題三 由上述計算題的結(jié)果 你會得出什么結(jié)論 結(jié)論 對于在一個容器中的一般反應(yīng)aa bb cc dd來說v a v b v c v d c a c b c c c d n a n b n c n d a b c d 理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時應(yīng)注意的幾個問題 1 上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率 而不是瞬時速率 2 無論濃度的變化是增加還是減少 一般都取正值 所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值 3 由于在反應(yīng)中固體和純液體的濃度是恒定不變的 因此對于有純液體或固體參加的反應(yīng)一般不用純液體或固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率 4 對于同一個反應(yīng)來說 用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時 其數(shù)值不同 但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢 因此 表示化學(xué)反應(yīng)速率時 必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn) 5 在同一個反應(yīng)中 各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比 6 在同一反應(yīng)中 反應(yīng)速率的大小比較 應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進行比較 常見題型例舉 1 用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率 例1 反應(yīng)4nh3 5o2 4no 6h2o在5l的密閉容器中進行 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 a v o2 0 01mol l sb v no 0 008mol l sc v h2o 0 003mol l sd v no 0 002mol l s v no 0 3 5 30 0 002mol l s 2 比較反應(yīng)速率的大小 例2 反應(yīng)a 3b 2c 2d在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 va 0 15mol l 1 s 1 vb 0 6mol l 1 s 1 vc 0 4mol l 1 s 1 vd 0 45mol l 1 s 1則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是 結(jié)論2 在同一反應(yīng)中 反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小 應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進行比較 3 根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)方程式 例3 某溫度下 濃度都是1mol l的兩種氣體x2和y2 在密閉容器中反應(yīng)生成氣體z 經(jīng)過tmin后 測得物質(zhì)的量濃度分別為 c x2 0 4mol l c y2 0 8mol l c z 0 4mol l 則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為 3x2 y2 2z 3x2 y2 2x3y 習(xí)題 已知反應(yīng)n2 3h22nh3 根據(jù)下圖判斷 1 a是 物質(zhì)的量濃度變化情況 2 c是 物質(zhì)的量濃度變化情況 3 2分鐘內(nèi)n2的平均速率是多少 h2 nh3 0 5mol l min 不同濃度的稀硫酸與鋅反應(yīng)的實驗 你準(zhǔn)備如何比較反應(yīng)速率的快慢 合作探究 化學(xué)反應(yīng)速率的測量 2 化學(xué)反應(yīng)進行的時候 反應(yīng)物和生成物的濃度都在不斷地變化 由于反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物濃度的變化 必然引起其他物質(zhì)濃度發(fā)生相應(yīng)的變化 因此 化學(xué)反應(yīng)速率只要用反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì) 反應(yīng)物或生成物 的濃度變化來表示 一般以最容易測定的物質(zhì)表示 3 在物質(zhì)的諸多性質(zhì)中 特別是在溶液中 當(dāng)反應(yīng)物或生成本身有比較明顯的顏色時 人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)的速率 1 化學(xué)反應(yīng)速率是通過實驗測定的 化學(xué)反應(yīng)速率測定的基本思路 可用于化學(xué)反應(yīng)速率測定的基本性質(zhì) 可直接觀察的性質(zhì) 如釋放出的氣體的體積和體系的壓強 依靠科學(xué)儀器才能測量的性質(zhì) 如顏色的深淺 光的吸收 光的發(fā)射 導(dǎo)電能力 在溶液中 當(dāng)反應(yīng)物或生成本身有比較明顯的顏色時 人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)的速率 觀察產(chǎn)生氣泡的快 慢 觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多 少 用手觸摸試管感受試管外壁溫度的高 低 定性描述 實驗現(xiàn)象判斷反應(yīng)的快慢 實驗測量判斷反應(yīng)的快慢 定量描述 測定氣體的體積或體系的壓強 測定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化 測定物質(zhì)或離子的濃度變化 測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化 按圖安裝兩套裝置 在錐形瓶內(nèi)各盛有2g鋅粒 顆粒大小基本相同 然后通過分液漏斗分別加入40ml1mol l和40ml4ml l的硫酸 比較二者收集10mlh2所用的時間 二 化學(xué)反應(yīng)速率的實驗測定 實驗步驟 1 連接實驗裝置2 檢查裝置的氣密性3 先向錐形瓶中加入鋅粒 然后再向分液漏斗中加入稀硫酸4 使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應(yīng)5 觀察收集10mlh2所用的時間 二 化學(xué)反應(yīng)速率的實驗測定 注意事項 1 注意安全 團結(jié)協(xié)作2 如何檢查裝置的氣密性3 何時計時 用何儀器計時4 稀硫酸滴入時注意 a 保持導(dǎo)氣管順暢b 液體快速滴下c 滴完后迅速關(guān)閉分液漏斗活塞5 注射器讀數(shù)到什么位置 是10ml處嗎 結(jié)論 鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡 收集10ml氣體 濃硫酸所用的時間比稀硫酸所用的時間短 實驗數(shù)據(jù) 實驗現(xiàn)象 4mol l的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol l的硫酸與鋅反應(yīng)快 知識拓展 測量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法 1 量氣法 2 比色法 3 電導(dǎo)法 4 激光技術(shù)法 評價反饋 1 向2l的密閉容器 內(nèi)有催化劑 充入2mol的so2和1molo2 經(jīng)2s 測得容器內(nèi)有1mol的so3 則該反應(yīng)的速率可怎樣表示 2 在一定條件下 密閉容器中合成氨 3h2 n22nh3 開始時測得c h2 4mol l c n2 1mol l 2s末 測得c n2 0 9mol l 求v h2 為多大 評價反饋 1 解 2so2 o22so3起始量 mol 2102s末量 mol 1變化量 mol 10 51則v so2 v so3 0 25mol l s v o2 0 125mol l s 2 解 v n2 c n2 t 0 05mol l s v h2 3v n2 0 15mol l s 1 在密閉容器中a與b反應(yīng)生成c 其反應(yīng)速率分別用v a v b v c 表示 已知v a v b v c 之間有以下關(guān)系2v b 3v a 3v c 2v b 則此反應(yīng)可表示為 a 2a 3b 2cb a 3b 2cc 3a b 2cd a b c a 自我評價 2 可逆反應(yīng)a g b g c g d g 在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下 其中反應(yīng)進行得最快的是 a v a 0 15mol l min b v b 0 5mol l min c v c 0 4mol l min d v d 0 01mol l s d 自我評價 自我評價 3 在2l的密閉容器中 發(fā)生下列反應(yīng) 3a g b g 2c g d g 若最初加入的a和b都是4mol 在前10sa的平均反應(yīng)速率為0 12mol l s 則10s時 容器中b的物質(zhì)的量為 3 2mol 下列現(xiàn)象哪個發(fā)生的快 快慢程度 反應(yīng)物濃度 生成物濃度 某物質(zhì)濃度的變化 mol l 1 時間變化 s min或h 1 化學(xué)反應(yīng)速率指平均速率 不是瞬時速率 2 同一反應(yīng)的用不同物質(zhì)來表示速率 需要指明具體物質(zhì) 3 不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率 溫故知新 溫故知新 ab 準(zhǔn)確量取鹽酸的體積 反應(yīng)中消耗的鹽酸或生成的氯 化鎂的物質(zhì)的量 0 4 0 2 0 4 0 08 0 04 0 08 2 1 2 交流研討 3 用不同反應(yīng)物表示化學(xué)反應(yīng)速率時 化學(xué)反應(yīng)速率之比 物質(zhì)的量濃度變化之比 物質(zhì)的量變化之比 化學(xué)計量數(shù)之比 1 一般來說 隨著反應(yīng)的逐漸進行 反應(yīng)物濃度會逐漸減小 化學(xué)反應(yīng)速率也會逐漸減慢 因此 化學(xué)反應(yīng)速率通常是指某一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率 而不是瞬時反應(yīng)速率 2 在同一化學(xué)反應(yīng)中 選用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率 其數(shù)值可能相同也可能不相同 但表示的意義相同 因此 表示化學(xué)反應(yīng)速率時 必須指明用哪種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn) 在v的后面將該物質(zhì)的化學(xué)式用括號括起來 4 用濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì) 不適用于固體和純液體 歸納總結(jié) v nh3 0 8mol l 1 min 1 學(xué)以致用 d 學(xué)以致用 c 本題主要考查反應(yīng)速率的大小比較 將不同物質(zhì)表示的速率利用規(guī)律換算為用a物質(zhì)表示的速率 v a 0 2mol l 1 s 1 v a v b 1 3 v a v c 1 2 v a 0 2mol l 1 s 1 v a v d 1 2 v a 0 225mol l 1 s 1 交流研討 本題主要通過比較可逆反應(yīng)的正 逆反應(yīng)速率的大小 判斷平衡狀態(tài) 對于同一物質(zhì)而言 v正 v逆時 該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài) 兩種物質(zhì)表示的v正 v逆 方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比 則任一物質(zhì)的生成 消耗速率相等 由此可知本題應(yīng)選c項 c 交流研討 x 3y 2z 0 05mol l 1 min 1 第二步 根據(jù)反應(yīng)速率確定各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 寫出化學(xué)方程式 x y z的化學(xué)計量數(shù)之比 n x n y n z 1 3 2 v z 0 2mol 2l 2min 0 05mol l 1 min 1 由化學(xué)反應(yīng)速率確定化學(xué)方程式分兩步進行 第一步 確定反應(yīng)物和生成物 由圖知x和y為反應(yīng)物 z為生成物 交流研討 1 化學(xué)反應(yīng)速率計算的重要依據(jù) 反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比 2 在比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時 要注意換算成同一種物質(zhì)來表示 同時注意單位的統(tǒng)一 歸納總結(jié) 0 316mol l 1 s 1 2l 5s 放出 41 87kj c h2 c i2 1mol l 1 而加入的h2和i2的物質(zhì)的量均為2mol 所以v 2l 反應(yīng)達到最大限度即達到化學(xué)平衡 所需時間為5s 可逆反應(yīng)從正反應(yīng)建立 所以需放出熱量 放出的熱量為 學(xué)以致用 計算依據(jù) 反應(yīng)各物質(zhì)的速率之比 化學(xué)計量數(shù)之比 應(yīng)用 判斷快慢 判斷平衡狀態(tài) 書寫化學(xué)方程式等 歸納總結(jié) 1 雙選 可逆反應(yīng)ma g nb g xc g 已知va amol l 1 min 1 vb bmol l 1 min 1 vc cmol l 1 min 1 則x的值為 a bc nb ac mc nc bd mc a cd 2 在2a b 3c 4d的反應(yīng)中 下面表示的反應(yīng)速率最快的是 a va 3 0mol l 1 min 1b vb 0 28mol l 1 s 1c vc 4 8mol l 1 min 1d vd 1 0mol l 1 s 1 b 當(dāng)堂檢測 3 在一定溫度下 10ml0 40mol l 1h2o2溶液發(fā)生催化分解 不同時刻測得生成o2的體積 已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況 如下表 下列敘述不正確的是 溶液體積變化忽略不計 a 0 6min的平均反應(yīng)速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 mi