江苏省邳州市第二中学高中化学《2.1 化学反应速率》课件 新人教版选修4

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1、第一节化学反应速率第一节化学反应速率学习目标学习目标1.了解化学反应速率的概念和表示方法。了解化学反应速率的概念和表示方法。2掌握化学反应速率的简单计算。掌握化学反应速率的简单计算。3了解化学反应速率的测量方法。了解化学反应速率的测量方法。课堂互动讲练课堂互动讲练探究整合应用探究整合应用知能优化训练知能优化训练基础自主学案基础自主学案第一节化学实验基础知第一节化学实验基础知识识基础自主学案基础自主学案一、化学反应速率一、化学反应速率进行快慢程度进行快慢程度单位时间单位时间浓度浓度molL1s1molL1min1思考感悟思考感悟1(1)是否任何化学反应都有反应热？是否任何化学反应都有反应热？(2

2、)浓浓H2SO4稀释时放出的热量是否为反应热？稀释时放出的热量是否为反应热？【提示提示】(1)任何化学反应都有反应热。任何化学反应都有反应热。(2)只有在化学反应过程中放出或吸收的热量才叫只有在化学反应过程中放出或吸收的热量才叫做反应热；而物理变化中的能量变化不是反应热，做反应热；而物理变化中的能量变化不是反应热，如如NH4NO3溶于水吸热，浓溶于水吸热，浓H2SO4的稀释放热等。的稀释放热等。二、化学反应速率的测定二、化学反应速率的测定1测定原理测定原理利用化学反应中与某一化学物质的利用化学反应中与某一化学物质的_(或质量或质量)相关的性质进行测定。相关的性质进行测定。2测定方法测定方法(1

3、)利用能够直接观察的某些性质测定利用能够直接观察的某些性质测定如通过测量释放出一定体积的气体的如通过测量释放出一定体积的气体的_来测来测定反应速率。或测定一定时间内气体压强的变化定反应速率。或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。来测定反应速率。(2)利用科学仪器测量物质的性质利用科学仪器测量物质的性质如在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜如在溶液中，当反应物或产物本身有较明显的颜色时，可利用色时，可利用_和和_间的正间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。浓度浓度时间时间颜色深浅颜色深浅显色物质浓度显色物质浓度思考感悟思考感悟2已知已知Zn

4、H2SO4=ZnSO4H2，你有几种，你有几种方法测定该反应的反应速率？方法测定该反应的反应速率？【提示提示】(1)测定收集一定体积的测定收集一定体积的H2时所用的时时所用的时间；间；(2)测定一段时间内溶液中测定一段时间内溶液中H浓度的变化；浓度的变化；(3)测定一段时间内锌粒质量的变化。测定一段时间内锌粒质量的变化。1下列说法正确的是下列说法正确的是()A化学反应速率通常用单位时间内反应物或化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示生成物的质量变化来表示B用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中反应

5、的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比对应物质的化学计量数之比C化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬时速率时速率D在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值所以用反应物表示的化学反应速率为负值解析：解析：选选B。化学反应速率通常用单位时间内反。化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，应物或生成物的浓度变化来表示，A错误；化学错误；化学反应速率表示化学反应在某一段时间内的平均速反应速率表示化学反应在某一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率，率，而不是瞬时速

6、率，C错误；在计算化学反应错误；在计算化学反应速率时，取浓度变化的绝对值，故化学反应速率速率时，取浓度变化的绝对值，故化学反应速率恒为正值，恒为正值，D错误。错误。 2反应反应4A(s)3B(g) 2C(g)D(g)，经，经2 min B的浓度减少的浓度减少0.6 molL1。对此反应速率的正确。对此反应速率的正确表示是表示是()A用用A表示的反应速率是表示的反应速率是0.8 molL1s1B分别用分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是表示反应的速率，其比值是321C在在2 min末时的反应速率，用反应物末时的反应速率，用反应物B来表示来表示是是0.3 molL1min1D在这在这2 min

7、内用内用B和和C表示的反应速率的值都表示的反应速率的值都是相同的是相同的解析：解析：选选B。反应物。反应物A是固体，浓度为常数，通常是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率；不用其表示反应的速率；v(B)0.6 molL1/2 min0.3 molL1min1，是，是2 min内的平均反应内的平均反应速率，而不是速率，而不是2 min末时的反应速率；反应方程式末时的反应速率；反应方程式中中B和和C的化学计量数不同，表示的反应速率的值的化学计量数不同，表示的反应速率的值不同。不同。3(2011年辽宁沈阳高二检测年辽宁沈阳高二检测)有两位同学在条有两位同学在条件相同的情况下，测定可逆反应：件相

8、同的情况下，测定可逆反应：A23B2C2的化学反应速率。甲测得：的化学反应速率。甲测得：v(A2)0.5 molL1min1，乙测得：，乙测得：v(B2)1.5 molL1min1，则这两位同学的测定则这两位同学的测定()A都正确都正确B都不正确都不正确C甲正确乙不正确甲正确乙不正确 D都对或都错都对或都错解析：解析：选选D。甲、乙测出的速率之比等于方程。甲、乙测出的速率之比等于方程式中的化学计量数之比，故都正确或都不正确。式中的化学计量数之比，故都正确或都不正确。课堂互动讲练课堂互动讲练理解化学反应速率注意的几个问题理解化学反应速率注意的几个问题化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度化学

9、反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。在容积不变的反应器中，通常用单位的物理量。在容积不变的反应器中，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时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率。具体应用时注意以下几方面：表示化学反应速率。具体应用时注意以下几方面：5在一定温度下，固态和纯液态物质，单位体在一定温度下，固态和纯液态物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此，通常不用其表示化学反应速率。数，因此，通常不用其表示化学反应速率。6由于在一定时间内的化学反应，有关物质的由于在一定时间内的化学反应，

10、有关物质的物质的量浓度是连续不断地变化的，所以化学反物质的量浓度是连续不断地变化的，所以化学反应速率有平均速率和即时应速率有平均速率和即时(瞬时瞬时)速率之分。在中速率之分。在中学化学里，通常说的化学反应速率一般是指平均学化学里，通常说的化学反应速率一般是指平均速率。速率。特别提醒：特别提醒：对化学反应速率的考查，通常有以下对化学反应速率的考查，通常有以下几种方式：几种方式：(1)已知一种物质的反应速率，求其他物质的反已知一种物质的反应速率，求其他物质的反应速率。应速率。(2)由化学反应速率之比确定发生反应的化学方由化学反应速率之比确定发生反应的化学方程式。程式。(3)通过转化为同一物质的反应

11、速率，比较同一通过转化为同一物质的反应速率，比较同一化学反应中不同物质表示的速率的相对大小。化学反应中不同物质表示的速率的相对大小。 (2011年北京海淀区期末年北京海淀区期末)下面有关化学反下面有关化学反应速率的说法中正确的是应速率的说法中正确的是()A对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显象就越明显B化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示示C若某化学反应的反应速率为若某化学反应的反应速率为0.5 mol/(Ls)

12、就是就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol/LD化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度尺度【思路点拨思路点拨】解答本题必须注意以下几点：解答本题必须注意以下几点：(1)反应速率一般不用固体或纯液体表示。反应速率一般不用固体或纯液体表示。(2)对于一个反应，用不同物质来表示反应速率，对于一个反应，用不同物质来表示反应速率，数值可能相同，也可能不同。数值可能相同，也可能不同。【解析解析】不是所有化学反应都有明显的现象，不是所有化学反应都有明显的现象，A错误；不是所有的物质都可以用来表示反应错误

13、；不是所有的物质都可以用来表示反应速率，固体和纯液体一般不用来表示反应速率，速率，固体和纯液体一般不用来表示反应速率，因为固体和纯液体的浓度不发生变化，视为常因为固体和纯液体的浓度不发生变化，视为常数，数，B错；该时间内反应物和生成物的浓度变化错；该时间内反应物和生成物的浓度变化都为都为0.5 mol/L，C说法错误，反应速率应该指说法错误，反应速率应该指单位时间内反应物和生成物的浓度变化；单位时间内反应物和生成物的浓度变化；D正正确。确。【答案答案】D【规律方法规律方法】在理解掌握反应速率的定义时要在理解掌握反应速率的定义时要注意以下三点：注意以下三点：(1)正确理解反应速率的定义和数学表达

14、式。正确理解反应速率的定义和数学表达式。(2)固体和纯液体的浓度视为常数，一般不用它固体和纯液体的浓度视为常数，一般不用它们表示反应速率。们表示反应速率。(3)反应速率的大小与反应的现象没有任何联系。反应速率的大小与反应的现象没有任何联系。变式训练变式训练1以下关于化学反应速率的论述中正确的是以下关于化学反应速率的论述中正确的是()A化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示B在同一反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速在同一反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率是相同的率是相同的C化学反应速率是指反应进行的时间内，反应物浓度的化学反应速率是

15、指反应进行的时间内，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加减少或生成物浓度的增加D可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示NaOH和和H2SO4的反应速率的反应速率解析：解析：选选D。化学反应速率是用单位时间内浓度的改变量。化学反应速率是用单位时间内浓度的改变量来描述的，用不同物质表示时，数值可以不同。所以来描述的，用不同物质表示时，数值可以不同。所以A、B、C都不正确。都不正确。化学反应速率的计算与比较化学反应速率的计算与比较1化学反应速率的计算化学反应速率的计算(1)求解化学反应速率的计算题一般步骤求解化学反应速率的计算题一般步骤写出有关反应的化

16、学方程式。写出有关反应的化学方程式。找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。根据已知条件列方程计算。根据已知条件列方程计算。特别提醒：特别提醒：(1)起始量、转化量、某时刻量三者物起始量、转化量、某时刻量三者物理量及单位要统一，都是物质的量或物质的量浓理量及单位要统一，都是物质的量或物质的量浓度，否则无法计算。度，否则无法计算。(2)起始量、转化量、某时刻量中，只有不同物质起始量、转化量、某时刻量中，只有不同物质的转化量之比等于对应物质的化学计量数之比，的转化量之比等于对应物质的化学计量数之比，不同物质的起始量或某时刻量之间没有必然的关不同物质的起始量或某时

17、刻量之间没有必然的关系，不能列比例式计算。系，不能列比例式计算。【思路点拨思路点拨】解答本题要注意以下两个方面：解答本题要注意以下两个方面：(1)根据化学反应速率的定义求算；根据化学反应速率的定义求算；(2)根据不同物质表示的反应速率之比等于它们在化学方程式根据不同物质表示的反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比的规律来求算。中的化学计量数之比的规律来求算。【解析解析】此题考查同一反应中用不同物质表示的反应速率此题考查同一反应中用不同物质表示的反应速率的简单计算。要解答本题应先解出的简单计算。要解答本题应先解出v(H2O)，再根据速率之比，再根据速率之比等于化学方程式中相应物质的化

18、学计量数之比，求其他各物等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，求其他各物质的反应速率。质的反应速率。【答案答案】C互动探究互动探究【提示提示】正确，单位不同，数值不同，正确，单位不同，数值不同，但表达的意义一样。但表达的意义一样。变式训练变式训练2反应反应N23H2 2NH3，在，在2 L密密闭容器中进行，半分钟末有闭容器中进行，半分钟末有0.6 mol NH3生成，生成，下列表示的化学反应速率正确的是下列表示的化学反应速率正确的是()v(NH3)0.6 mol(Lmin)1v(N2)0.005 mol(Ls)1v(H2)0.9 mol(Lmin)1v(NH3)0.02 mol(Ls)1v

19、(H2)0.01 mol(Ls)1v(N2)0.03 mol(Ls)1ABC D探究整合应用探究整合应用化学反应速率的测定化学反应速率的测定测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内，测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内，反应体系内某物质浓度的变化。由于某些物质的反应体系内某物质浓度的变化。由于某些物质的物理性质与其物质的量或浓度存在函数关系，因物理性质与其物质的量或浓度存在函数关系，因此人们常用物理方法准确而快速的测定反应物或此人们常用物理方法准确而快速的测定反应物或生成物浓度的变化来确定化学反应速率。常用于生成物浓度的变化来确定化学反应速率。常用于测定化学反应速率的物理方法有以下几种

20、：测定化学反应速率的物理方法有以下几种：1量气法量气法对于反应对于反应2H2O2=2H2OO2，可测定氧气在，可测定氧气在相同条件下的体积变化。相同条件下的体积变化。2比色法比色法由于物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此由于物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定反应物的浓度。可以通过吸光度来测定反应物的浓度。3电导法电导法根据离子导电能力的差别，通过电导率的变化测根据离子导电能力的差别，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度的变化从而计算化学反应速定反应物中离子浓度的变化从而计算化学反应速率。率。 有人研究了有人研究了340 K时时N2O5的分解反应：的分解反应：2N2O5

21、=4NO2O2，所得实验数据见表格。，所得实验数据见表格。各物质在不同时刻的浓度各物质在不同时刻的浓度编号编号12345t/min01234c(N2O5)(mol/L) 0.160 0.114 0.080 0.056 0.040c(O2)(mol/L)00.023 0.040 0.052 0.060(1)图象能够非常直观地描述物理量的变化趋势。图象能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你做出请你做出c(N2O5)t图及图及c(O2)t图，描述反应图，描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。物、生成物的浓度与反应时间的关系。tt2t1t3t2t4t3t5t4v(N2O5)mol/(Lmin)v

22、(O2)mol/(Lmin)(3)根据计算结果寻找用各物质表示的化学反应根据计算结果寻找用各物质表示的化学反应速率之间的关系。速率之间的关系。【解析解析】横坐标为时间、纵坐标为物质的量横坐标为时间、纵坐标为物质的量浓度，找到各对应点，连线即得图象，根据表浓度，找到各对应点，连线即得图象，根据表中数据和速率表达式可得各个数据，数据之比中数据和速率表达式可得各个数据，数据之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。【答案答案】(1)(2)(3)用各物质表示的化学反应速率之比等于化学用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。方程式中各物质的化学计量数之比。tt2t1t3t2t4t3t5t4v(N2O5)mol/(Lmin) 0.046 0.034 0.024 0.016v(O2)mol/(Lmin)0.023 0.017 0.012 0.008