高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 化学反应的快慢和限度备课课件ppt-课件下载-教习网
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    2020-2021学年新鲁科版必修2第2章第3节化学反应的快慢和限度第1课时课件(66张)

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    高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 化学反应的快慢和限度备课课件ppt

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    这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 化学反应的快慢和限度备课课件ppt,共60页。PPT课件主要包含了化学反应速率,必备知识·自主学习,反应物本身的性质,关键能力·合作学习,课堂小结,课堂检测·素养达标等内容,欢迎下载使用。
    【自主探索】1.(情境思考)某实验小组模拟工业上接触法制硫酸的过程,若向体积为2 L的密闭容器中通入10 ml SO2、10 ml O2,发生反应2SO2+O2 2SO3。反应5 min时测得SO2的物质的量为6 ml。完成表格中所缺少的项目:
    2.(教材二次开发)教材中描述“化学反应速率可用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物的浓度的增加量来表示。”化学反应参与的物质在反应中一定有浓度的变化吗?提示:不是,对于固体或者纯液体的反应物来说,其浓度为定值,因此无法用浓度变化表示化学反应速率。
    二、影响化学反应速率的因素1.化学反应速率的影响因素
    2.调控化学反应速率的意义
    【自主探索】1.改变压强后,化学反应速率一定变化吗?提示:不一定,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。当压强改变,但对物质的浓度无影响时,化学反应速率不变。如恒容密闭容器中通入“惰性气体”时,化学反应速率不变。
    2.在周朝的时候,古人就发明了一种东西,专门用来保存冰。最开始的时候,冰鉴只是用来保存冰,让皇帝解暑用的,而到了后面,有个御膳房的厨师发现:在北方,冬天下雪的时候,寒气可以让食物更长久,而冰也是一种寒气,所以就发明了用冰鉴进行保鲜。
    (1)古代的冰鉴和现代的冰箱能够较长时间保存食物的原理是什么?提示:通过降低温度,降低化学反应的速率,起到延长食品保存时间。
    (2)生活中用煤粉代替煤块并向炉膛鼓风,可以使炉火更旺,原理是什么?提示:增大煤与空气的接触面积,加快反应速率。
    知识点一 化学反应速率的计算及大小比较  1.计算反应速率的方法:(1)利用反应速率的定义式v= 求算。(2)利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。(3)利用三段式进行计算对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)。t0 s时,A的浓度为a ml·L-1,B的浓度为b ml·L-1。反应进行至t1 s时,A消耗了x ml·L-1,则反应速率可计算如下:
    (4)进行化学反应速率的计算时,需注意以下量的关系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。③转化率:α= ×100%。
    2.化学反应速率大小的比较方法(1)定性比较通过明显的实验现象(如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢等)来定性判断化学反应的快慢。
    (2)定量比较对同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同。比较时应统一单位。①归一法根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同一种物质表示的化学反应速率,最后依据数值大小进行比较。②比值法可通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较,比值大的化学反应速率大。
    【知识拓展】“三段式”计算化学反应速率(1)计算模式设a ml·L-1、b ml·L-1分别为A、B两种物质的起始浓度,mx ml·L-1为反应物A的转化浓度,nx ml·L-1为B的转化浓度,则:
    (2)基本步骤①确定反应物或生成物的起始加入量;②确定反应过程中各物质的变化量;③确定反应进行至某时刻时各物质的量;④依据题干中的条件建立等式关系进行解答;⑤应用比例关系解答:化学反应速率之比=浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
    【误区警示】比较反应速率大小常见的误区误区一 只看数值同一化学反应,用不同的物质表示时其化学反应速率不一定相同;用同一物质的化学反应速率比较反应的快慢时,必须要保证在速率单位统一的前提下再比较数值的大小;注意物质不能是固体或纯液体。误区二 思维混乱对理论知识掌握得不够扎实,解题时慌乱不堪,思维混乱,把同一化学反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比的结论误认为将不同物质的反应速率乘以其化学计量数,然后进行比较,从而导致出错。
    【合作探究】 (情境应用)医学上把未满月(出生28天内)新生儿的黄疸,称之为新生儿黄疸,新生儿黄疸是指新生儿时期,由于胆红素代谢异常,引起血清中胆红素浓度升高,而出现以皮肤、黏膜及巩膜黄染为特征的病症,是新生儿中最常见的临床问题。科学家为探究胆红素的作用机理,在特定条件下用一定波长的光照射胆红素,发现其能发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,试计算反应4~8 min的平均反应速率和推测第16 min反应物的浓度。(证据推理与模型认知)
    提示:由图可知,4~8 min期间,反应物浓度变化为(20-10)μ ml·L-1=10μ ml·L-1,所以4~8 min期间,反应速率为 =2.5μ ml·L-1·min-1。由图可知,0~4 min期间,反应物浓度变化为(40-20)μ ml·L-1=20μ ml·L-1,4~8 min期间,反应物浓度变化为(20-10)μ ml·L-1=10μ ml·L-1,可知,每隔4分钟,浓度变化量降为原来的一半。所以8~12 min浓度变化为5μ ml·L-1,12~16 min浓度变化为2.5μ ml·L-1。所以第16 min时浓度为10μ ml·L-1-5μ ml·L-1-2.5μ ml·L-1=2.5μ ml·L-1。
    (思维升华)四个同学针对反应2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)测得了以下四组数据:甲 v(A)=0.5 ml·L-1·s-1乙 v(B)=0.3 ml·L-1·s-1丙 v(C)=0.8 ml·L-1·s-1丁 v(D)=30 ml·L-1·min-1其中反应速率最快的是________。(证据推理与模型认知) 
    提示:甲 v(A)=0.5 ml·L-1·s-1;乙 速率之比等于化学计量数之比,v(A)∶v(B)=2∶1,得到,v(A)=0.6 ml·L-1·s-1;丙 速率之比等于化学计量数之比,v(A)∶v(C)=2∶3,得到v(A)=2/3v(C)≈0.53 ml·L-1·s-1; 丁 速率之比等于化学计量数之比,v(A)∶v(D)=2∶4,先把单位统一,v(D)= ml·L-1·s-1=0.5 ml·L-1·s-1,得到v(A)=0.25 ml·L-1·s-1。故在该段时间内,反应最快的为乙。
    【典例示范】【典例】(2020·德州高一检测)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min时,测得D的浓度为0.5 ml·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率是0.1 ml·L-1·min-1。回答下列各问题:(1)5 min内A的平均反应速率为______ ml·L-1·min-1。 (2)x=________。 (3)此时B的浓度为________ml·L-1。 
    【解题指南】解答本题需要注意以下两点:(1)用三段式求解物质的浓度及反应速率;(2)化学反应速率之比等于化学计量数之比。【解析】5 min时D的浓度为0.5 ml·L-1,则D的平均反应速率v(D)= =0.1 ml·L-1·min-1,即v(C)=v(D),由反应速率之比等于化学计量数之比可知x=2。同理可知v(A)=0.15 ml·L-1·min-1,v(B)=0.05 ml·L-1·min-1。由此可知在5 min内A的浓度减少量为0.75 ml·L-1;B的浓度减少0.25 ml·L-1;假设A、B的起始浓度为a,可得 ,解得a=1.5 ml·L-1,故5 min后B的浓度为1.5 ml·L-1-0.25 ml·L-1=1.25 ml·L-1。答案:(1)0.15 (2)2 (3)1.25
    【规律方法】计算化学反应速率的一般思路
    【素养训练】 一定温度下,10 mL 0.40 ml·L-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表:
    (溶液体积变化忽略不计)(1)0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)=__________ ml·L-1·min-1 (2)6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)______3.3×10-2 ml·L-1·min-1(填“>”“Ⅰ。答案:(1)①温度 ②浓度 (2)Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
    三言两语话重点 (1)可以用概念及反应速率之比等于化学计量数之比求算化学反应速率。(2)同一化学反应的反应速率用不同物质表示可能不同,但是所表示的意义相同。(3)影响化学反应速率的主要因素是物质本身的性质。(4)温度、浓度、压强、催化剂以及反应物的接触面积都会影响化学反应速率。
    1.(教材二次开发·教材习题改编)下列措施中属于影响化学反应速率的主要因素的是(  )A.反应物的浓度     B.降低压强C.升高温度 D.反应物的性质【解析】选D。影响化学反应速率大小的首要因素是内因,即反应物性质,其次才是外因。注意内因是反应物本身所固有的性质。
    2.(2020·郑州高一检测)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生成物的质量变化来表示B.化学反应速率的单位由浓度单位决定C.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对应物质的化学计量数之比D.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【解析】选C。化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示,A错。化学反应速率单位由浓度单位和时间单位共同决定,B错。无论用反应物浓度的改变还是生成物浓度的改变来表示,都为正值。
    3.在2 L密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)====2C(g),若最初加入A和B的物质的量都是4 ml,前10秒A的平均反应速率为0.15 ml·L-1·s-1,则10秒钟时容器中B的物质的量为(  )A.2.5 mlB.3.7 mlC.1 mlD.3 ml【解析】选D。A的平均反应速率为0.15 ml·L-1·s-1,则10秒钟消耗A的物质的量是0.15 ml·L-1·s-1×2 L×10 s=3.0 ml,所以根据方程式可知消耗B的物质的量是1.0 ml,则剩余B的物质的量是3.0 ml,故选D。
    4.1886年,瑞士化学家Hans Heinrich Landlt 发现了这个很吸引人的实验,他把三种特定的无色液体混合在一起,几秒钟后溶液由无色变为靛蓝色,几秒后褪为无色,接着又呈琥珀色并逐渐加深,靛蓝色又反复出现,几秒后又消失,这样周而复始地呈周期性变化,这个实验有一个名字,叫做碘钟反应。
    在碘钟实验中,3I-+S2 ==== +2S 的反应速率可以用 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间来度量。某探究性学习小组在20 ℃时,测定下表中不同浓度下淀粉溶液显蓝色的时间,则时间最短的(  )
    A.①    B.②    C.③    D.④【解析】选D。起始反应物浓度越大,反应速率越快,显色时间越短。实验①的浓度最小,故显色时间最长;实验④的浓度最大,故显色时间最短。
    5.(2020·枣庄高一检测)已知某反应中各物质的浓度变化如下:         aA(g) + bB(g) cC(g)起始浓度/ml·L-13.0  1.0 02 s末浓度/ml·L-11.8  0.6 0.8据此可推算出上述化学反应方程式为(  )A.3A(g)+B(g) 2C(g)   B.A(g)+2B(g) 2C(g)C.A(g)+3B(g) 2C(g)D.2A(g)+B(g) 3C(g)
    【解析】选A。由题意可知Δc(A)=3.0 ml·L-1-1.8 ml·L-1=1.2 ml·L-1,Δc(B)=1.0 ml·L-1-0.6 ml·L-1=0.4 ml·L-1,Δc(C)=0.8 ml·L-1,a∶b∶c= =3∶1∶2。
    素养新思维 6.在日常的生活、生产中有许多充分利用外界条件对化学反应速率的影响的例子,如冰箱保存食品、煤炉扇风炉火变旺、酸奶加酵母发酵快,空气中水蒸气含量越高,铁越容易生锈等。
    在下列事实中,各是什么因素影响了化学反应速率。

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