高中人教版 (2019)第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率备课课件ppt

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我们知道，不同化学反应的速率有大有小。
而溶洞的形成，需要百年甚至千年。
【思考与讨论】怎样来描述反应的快慢呢？
第1课时 化学反应速率的计算与测定
知道化学反应速率的概念及表示方法;
能进行化学反应速率的简单计算；
了解化学速率的常见测定方法，能比较化学反应速率的快慢。
ml/(L·min)、 ml/(L·s)
化学反应速率无论是用反应物还是生成物表示，其化学反应速率都为正值。
固体或纯液体的浓度视为常数，Δc = 0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
= = =
对于一个化学反应: mA +nB=pC +qD，可用任一种物质的物质的量浓度随时间的变化来表示该物质的化学反应速率。
例1：在密闭容器中发生反应：N2+3H2=2NH3，开始时N2的浓度为0.8ml/L，5分钟后浓度变为0.7ml/L。此时△ c（N2）=___________，则v（N2）= ___________________。
请计算△ c （H2）、 △ c （NH3）、v（H2）、v（NH3）。
0.02ml/(L·min)
v(H2) = 0.06ml/（L·min）
v(NH3) = 0.04ml/（L·min）
△ c （H2）= 0.3ml/L
△ c （NH3）= 0.2ml/L
用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，速率之比＝化学计量数之比 ＝各物质浓度的变化量 (Δc)之比 ＝各物质物质的量的变化量(Δn)之比。
1、化学反应速率的计算
运用“三段式”法进行计算的步骤： 第一步：写出有关反应的化学方程式； 第二步：设未知数，列出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 第三步：根据已知条件列方程式计算，得出各物质的转化浓度(Δc)； 第四步：根据 计算反应速率。
起始浓度（ml/L） a b 0 0转化浓度（ml/L） mx nx px qxt时刻浓度（ml/L） a-mx b-nx px qx
模型认知：“三段式”计算模板
C起始 0.5 1.5 0
例3：反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15ml·L-1·s-1 ②v(B)=0.6ml·L-1·s-1 ③v(C)=0.4ml·L-1·s-1 ④v(D)=0.45ml·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
②v(B)=0.6ml·L-1·s-1
③v(C)=0.4ml·L-1·s-1
④v(D)=0.45ml·L-1·s-1
①v(A)=0.15ml·L-1·s-1
2、比较化学反应速率的快慢
注意：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小
3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式
例4：某温度下，浓度都是1ml/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4ml/L，c(Y2)=0.8ml/L ，c(Z)=0.4ml/L，则该反应的反应方程式可表示为：
3X2 + Y2 = 2Z
练习1、对于反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ，下列说法正确的是（ ）A.用HCl和CaCl2表示的反应速率数据不同，但所表示的意义相同B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示C.用H2O和CO2表示的反应速率相同D.用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
练习2：对于合成氨反应： ，用不同物质表示的速率关系正确的是（ ）
N2＋3H2 2NH3
A. v(N2)=v(H2)=v(NH3) B. 3v(N2)=v(H2)C. v(H2)=2v(NH3) D. 3v(H2)=2v(NH3)
化学反应速率之比等于化学计量数之比
3、反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA = 0.15ml·L-1·s-1 ②VB = 0.6ml·L-1·s-1 ③Vc = 0.4ml·L-1·s-1 ④VD = 0.45ml·L-1·s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
④﹥ ②= ③﹥ ①
3X2 + Y2 === 2Z
3X2 + Y2 === 2X3Y
4、某温度下，浓度都是1ml/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4ml/L，c(Y2)=0.8ml/L ，c(Z)=0.4ml/L，则该反应的反应方程式可表示为：
5、某温度时，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：
(1)反应在2 min内的v(X)＝______________，v(Y)＝________________________，v(Z)＝________________________。(2)容器内的反应物是________。(3)写出该反应的化学方程式：__________________。
解析：　本题考查的是利用图像法解决化学反应速率问题。在相同体积、相同时间内，反应速率之比等于物质的量的变化量之比，即v(X)∶v(Y)∶v(Z)＝Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(1.0－0.9)∶(1.0－0.7)∶(0.2－0)＝1∶3∶2，故该反应的化学计量数之比为1∶3∶2，且该反应为可逆反应。
0.025 ml·L－1·min－1
0.075 ml·L－1·min－1
0.05 ml·L－1·min－1
X＋3Y 2Z
6,某温度时，在2 L密闭容器中，某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：
(1)在4 min末时，A、B的物质的量浓度c(A)________c(B)，从0～4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上填“>”“<”或“＝”)。(2)从反应开始至4 min时，A的平均反应速率为____________。(3)该反应的化学方程式为___________________。
解析：　(1)由图可以看出，在4 min末n(A)＝n(B)＝0.4 ml，又因体积相等，所以c(A)＝c(B)，从0到4 min内Δc(A)＝0.2 ml·L－1，Δc(B)＝0.1 ml·L－1。(2)v(A)＝0.05 ml·L－1·min－1。(3)参加反应的各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)＝0.4 ml∶0.2 ml＝2∶1,4 min后的一段时间以后A、B的物质的量不再改变，证明该反应达到化学平衡，此反应为可逆反应。
2A B
化学反应速率的表达式运用注意事项:
（1）药品 2g锌粒、1ml/L硫酸、 40ml 2g锌粒、 4ml/L硫酸、40ml
①测定相同时间内收集的H2的体积。 ②测定收集相同体积的H2所用的时间；
二.　化学反应速率的测定
问题：根据不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如何定量测定反应速率的快慢？
1.直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；2.科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）3.溶液中，常利用颜色深浅和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速率。
利用化学反应中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质进行测量
（1）其余条件相同时，测定收集相同体积的气体、溶液颜色发生相同变化、产生等量沉淀、消耗某一固体反应物等所用的时间来测定反应速率
（2）其余条件相同时，测定相同时间内收集气体的体积、溶液颜色的变化、产生沉淀的量等来测定反应速率
从实验现象和实验测量两方面如何判断化学反应进行的快慢？
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；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低
①测定收集一定体积的H2时所用的时间； ②测定一段时间内溶液中H＋浓度的变化； ③测定一段时间内锌粒质量的变化。 ④测定一定时间内收集的H2的体积。
选择可观测、易操作的变量
找与该物理量化学变化对应的时间
例：在一定温度下，10 mL 0.40 ml/L H2O2溶液发生催化分解。测定0 ～ 6 min内的化学反应速率。
浓度变化容易测量吗？我们有没有测量浓度的仪器呢？如果没有，那么我们可以测哪些物理量呢？
（3）视线与量气管凹液面最低处相平
（2）调节量气管高度，使量气管与水准管两端液面相平
随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。对于反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，用下列方法来测定反应速率是否正确(1)测定收集一定体积的CO2时所用的时间 (　　)(2)测定一段时间内溶液中c(H＋)的变化 (　　)(3)测定一定质量的CaCO3完全溶解所需时间 (　　)(4)测定一定时间内产生CO2气体的体积 (　　)
2．用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如右图所示，下列有关说法正确的是 (　　)A．OE段表示的反应速率最快B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多C．FG段表示的收集的CO2最多D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大