化学选修四第二章2.1 化学反应速率 PPT

总结与评价
变式训练2
反应A＋3B===2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)＝0.15 mol· L－1· s－1；②v(B)＝0.6 mol· L－1· s－1；③v(C)＝
0.4 mol· L－1· s－1；④v(D)＝0.45 mol· L－1· s－1。
该反应进行的快慢顺序为________。 答案 ④＞③＝②＞①
表示，即不能用固体或纯液体来表示反应速率，因为固体或纯液体的
浓度为常数。
思考与讨论
2.在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应：2SO2＋O2 2SO3，经5
s后，测得SO3的物质的量为0.8 mol，填写下表：
有关反应物质 SO2 O2 SO3
物质的量变化/mol
物质的量浓度变化/(mol· L－1)
4．注意事项
(1)在某一个化学反应中无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速
率，其值均为正值。
(2)化学反应速率表示的均是某一段时间内的化学反应的平均速率，而不 是某一时刻的化学反应的瞬时速率。 (3)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物多种物质，因而定量表示一 个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种物质来表示的。
④测定体系的温度或测定反应的热量变化
基础知识导学
三、化学反应速率的测定 1.测定原理 利用化学反应中与某一种化学物质的 浓度 (或 质量)相关的性质进行测定。 2.测定方法 (1)利用能够直接观察的某些性质测定，如释放出气体的体积和体系的压强； (2)利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收和发射、 导电能力等 (3)在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用 颜色深浅 和 速率。
－1
mA a x a－x
＋ nB b nx m nx b－ m
pC c px m px c＋ m
某时刻浓度(mol· L )
－1
nx v(B)＝mΔt。
计算中注意以下量的关系： ①对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻) ②对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻) 2.比较同一化学反应不同条件下反应速率快慢的方法 “一看”：看化学反应速率的单位是否统一；
第二章
化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
目标 导航
1.了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。 2.掌握化学反应速率的简单计算方法，提高速率概念的理解能力。
3.学会化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢。
一、化学反应速率 1.定义 用来衡量化学反应过程进行的 快慢程度 的物理量。 2.表示方法
学习小结
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本课结束
(1)可用单位时间内反应物或生成物的 浓度 变化来表示。
(2)在容积不变的反应容器中，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。
3.表达式及其单位
Δc (1)表达式： v＝ Δt 。
－1· －1[或mol/(L· －1· －1[或mol/(L· mol· L min min)] 、 mol· L s s)] 。 (2)单位：
0.8
0.4 0.08
0.4
0.2 0.04
0.8
0.4 0.08
化学反应速率
/ (mol· L－1· s－1)
速率之比
v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)＝ 2∶1∶2
总结与评价
结论： ①用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比＝ 物质的量浓度变化 之比＝ 物质的量变化之比＝化学计量数 之比。 ②同一化学反应的反应速率，用不同物质表示时 数值 可能不同，但意 义相同。
D.反应的化学方程式为X(g)＋Y(g) Z(g)
思考与讨论
二、化学反应速率的比较 例2 对于反应A(g)＋3B(g)===2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反 应速率，其中反应进行得最快的是( A ) A.v(A)＝0.01 mol· L－1· s －1 B.v(B)＝0.02 mol· L－1· s －1 C.v(B)＝0.60 mol· L－1· min－1 D.v(C)＝1.0 mol· L－1· min－1
显色物质浓度间
的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应
导学探究
1.已知反应Zn ＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，你有几种方法测定该反应的反
应速率？试判断所设计实验的可行性。 提示 (1)测量收集一定体积的 H2时所用的时间或测量一段时间内收集
到H2的体积。
(2)测量一段时间内溶液中H＋浓度的变化。
A.v(N2)＝0.25 mol· L－1· min－1 C.v(NH3)＝1 mol· L－1· min－1
思考与讨论
解析 解法一：
N2 ＋ 3H2 2NH3
起始量/mol 变化量/mol
2 2 －1
10 3
0 2
2 min末量/mol 1
10－3
2
则v(N2)＝(2－1)mol/(2 L×2 min)＝0.25 mol· L－1· min－1， v(H2)＝3 mol/(2 L×2 min)＝0.75 mol· L－1· min－1，
二 化学反应速率的测定
锌与不同浓度的稀硫酸反应，如 何比较反应速率的快慢？
实验现象 判断反应的快慢
①观察产生气泡的快、慢；
②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；
定性描述
③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低
实验测量判断反应的快慢
①测定气体的体积或体系的压强定量描述②测定物质的物质的量的变化
③测定物质或离子的浓度变化
“二化”：将不同的化学反应速率转化为同一种物质的化学反应速率或分别除
以相应物质的化学计量数；
“三比较”： 比较同一种物质的化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计 量数。之后的数值，数值越大，反应速率越大。如反应 aA(g)＋bB(g)===cC(g)，比 vA vB vA vB 较 a 与 b ，若 a > b ，则 v(A)表示的反应速率大于 v(B)表示的反应速率。
1.化学反应速率的计算
归纳总结
ΔcA (1)公式法：利用 v(A)＝ Δt 计算
注意：Δc(A)指物质A浓度的变化，而不是物质的量的变化。
(2)化学计量数法：利用化学反应速率之比＝化学计量数之比
(3)三段式法：利用起始量、变化量、一段时间后的量的关系计算
例如：反应 起始浓度(mol· L－1) 转化浓度(mol· L )
思考与讨论
1.在C(s)＋H2O(g) 答案 在 C(s) ＋ H2O(g) CO(g)＋H2(g)的反应中，可用哪些物质表 CO(g) ＋H2(g) 反应中，可以用
示反应速率？在2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的反应中呢？
H2O(g) 、 CO(g) 、 H2(g) 的浓度变化来表示反应速率，而在 2Na ＋ 2H2O===2NaOH ＋ H2↑的反应中只能用 NaOH 、 H2 的浓度变化来
(3)测量一段时间内锌粒质量的变化。
以上三种方法中第(1)种方法最容易操作。
归纳总结
本实验测量锌和稀硫酸反应速率的注意事项 ①锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同；
②40 mL的硫酸溶液要迅速加入；
③装置气密性要好，且计时要迅速、准确。
基础知识导学
3.测定实例 设计实验测定锌与硫酸反应的速率，按下列实验步骤完成实验： ①按下图所示安装装置，加入锌粒，然后快速加入40 mL 1 mol· L－1的硫 酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
思考与讨论
一、化学反应速率的计算方法
例1
一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应
N2＋3H2
的是( C )
2NH3，2 min时测得剩余N2 1 mol，下列化学反应速率不正确
B.v(H2)＝0.75 mol· L－1· min－1 D.v(NH3)＝0.5 mol· L－1· min－1
②按图示再安装一套装置，加入与前一套装置相同的锌粒，然后再快速
加入40 mL 4 mol· L－1的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
回答下列问题：
(1)实验所用仪器有：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注
射器、铁架台、 秒表 。
(2)观察到的现象是： 锌跟硫酸反应产生气泡 ；收集10 mL气体②所用时间
比①所用时间 短 。
4 mol· L－1的硫酸与锌反应比1 mol· L－1的硫 (3)所能得出的实验结论是：______________________________________ 酸与锌反应快 。
思考交流
1、如何检查该装置的气密性? 2、如果没有注射器，用什么来 代替？
测量氢气体积方法有哪些?
v(NH3)＝2 mol/(2 L×2 min)＝0.5 mol· L－1· min－1。
思考与讨论
2－1 mol 解法二：v(N2)＝ ＝0.25 mol· L－1· min－1。 2 L×2 min
用N2来表示反应速率时，因为v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2， 故v(H2)＝0.75 mol· L－1· min－1，v(NH3)＝0.5 mol· L－1· min－1。
思考与讨论
变式训练1
一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物
质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( C ) A.反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为
0.158 mol· L－1· s－1
B.反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少
了0.79 mol· L－1
C.反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%