高中化學2.1.1化學反應(yīng)速率導學案新人教版選修4

1、第一課時【學習目標】1.知道化學反應(yīng)速率的定量表示方法2. 會設(shè)計實驗測定某些化學反應(yīng)的速率【重、難點】實驗測定某些化學反應(yīng)速率?！緦W習過程】一、化學反應(yīng)速率。通過對實驗現(xiàn)象的觀察你能否判斷出一個反應(yīng)比另一個反應(yīng)快多少嗎？物理課中所學的速率的共同特點。都有一個確定的起點（速率=0）;都有一個和速率大小相匹配的時間單位；都有說明體系某種變化的可計量的性質(zhì)。1. 概念：化學反應(yīng)速率是用來衡量化學反應(yīng) 的物理量，通常用 來表示。2. 化學反應(yīng)速度的表示方法：可以用反應(yīng)體系中單位時間內(nèi)任一物質(zhì)濃度的變化來表示反應(yīng)速度。表達式： 。其中At表示時間間隔， C=（ C始-C末），表示反應(yīng)過程中反應(yīng)物消耗的

2、濃度或生成物增加的濃度的絕對值，常用單位 mol/L ; v表示平均速率，。V常用的單位是或3. 理解化學反應(yīng)速率的表示方法時應(yīng)注意的幾個問題： 上述化學反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時速率。 .無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學反應(yīng)速率一般為正值。 .由于在反應(yīng)中純固體和純液體的濃度是恒定不變的，因此對于有純液體或純固體參加的反應(yīng)一般不用純液體或純固體來表示化學反應(yīng)速率。 .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)做標準。 .對于在一個容器中的一般反應(yīng)a

3、A + bB= cC + dD來說有：Va：也:Vc :V = C A :B :C :D = = =A :B :C :D= = = = a: b: c : d4. 比較化學反應(yīng)速率時要注意： .僅限于同一反應(yīng)的各種速率（不同條件或不同時段）之間進行比較。 .比較時要注意換算成同一物質(zhì)表示 .比較時反應(yīng)速率的單位要統(tǒng)一。二、化學反應(yīng)速率的測定1、基本思路因為化學反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學物質(zhì)（包括反應(yīng)物和生成物），所以與其中任何一種化學物質(zhì)的濃度（或質(zhì)量）相關(guān)的性質(zhì)在測量反應(yīng)速率時都可以加以利用2、基本方法（1）直接可觀察的性質(zhì)，如釋放氣體的體積和體系的壓強（2）依靠科學儀器才能測量的性質(zhì)，

4、如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導電能力等（3）在溶液中，當反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色時，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)速率3、實例：實驗用品：錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導氣管、50 mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1 mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸實驗步驟：.取一套裝置，加入40 mL 1mol/L的硫酸，測量U跚1收集10 mL H2所用的時間。.取另一套裝置，加入 40 mL 4mol/L的硫酸，測量收集 10 mL H2所A19用的時間。實驗現(xiàn)象：鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，收集10 mL氣體。所用的時間比所用的時間短實驗結(jié)果：加入試劑

5、反應(yīng)時間min反應(yīng)速率Mol/(L min)1mol/L HSQ長小4mol/L H2SQ短:大實驗結(jié)論：4mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快。注意事項： .鋅粒的顆粒(即表面積)大小基本相同 .40mL的硫酸溶液要迅速加入 裝置氣密性要好，且計時要迅速準確【思考】：我們還可根據(jù)與反應(yīng)速率相關(guān)量的哪些變化來測定該反應(yīng)速率？【疑點反饋】：(通過本課學習、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來)【基礎(chǔ)達標】1.甲、乙兩個容器內(nèi)都進行 A>B的反應(yīng)，甲容器內(nèi)每分鐘減少 4 mol A,乙容器內(nèi)每分鐘減少 2 mol A,則甲容器內(nèi)的反應(yīng)速率比乙容器內(nèi)的反應(yīng)速率()A.

6、快 B .慢 C .相等 D .無法判斷催化刑，2 .反應(yīng)2SQ(g) + Q(g)2SO(g)經(jīng)一段時間后，SQ的濃度增加了 0.4 mol L-1,在這段時間內(nèi)用Q表示的反應(yīng)速率為 0.04 mol L-1 s-1，則這段時間為()A. 0.1 s B . 2.5 s C . 10 s D . 5 s3在比較化學反應(yīng)速率時，不可以利用的相關(guān)性質(zhì)為()A. 氣體的體積和體系的壓強B. 顏色的深淺C. 固體物質(zhì)量的多少D. 反應(yīng)的劇烈程度4. 在mA + n B=p C的反應(yīng)中，m n、p為各物質(zhì)的計量數(shù)?，F(xiàn)測得C每分鐘增加a mol L1, B每分鐘減少1.5 a mol L , A每分鐘減

7、少 0.5 a mol L ，貝U m： n ： p為()A. 2 : 3 : 2B. 2 : 3 : 3C. 1 : 3 : 2D. 3 : 1 : 25. 已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下：N(g) + 3H2(g)垐高垐劑垎？ 2NH(g)冋溫,冋壓起始濃度-1.0 3.00.2/( mol L )2 s末濃度t0.61.81.0/(mol L )4 s末濃度-0.41.21.4/( mol L )當用氨氣濃度的增加來表示該反應(yīng)的速率時，下列說法中錯誤的是A. 2 s末氨氣的反應(yīng)速率為 0.4 mol J-1 s0.4 mol L -1 一 11 s0.3 mol L 一1 一 11

8、s0.2 molL -1 s -B. 前2 s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為C. 前4 s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為一 10.6 mol L 。對此反應(yīng)速率的表D. 24 s時間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為 6 .反應(yīng) 4A(s) + 3B(g)=2C(g) + D(g)，經(jīng) 2 min , B 的濃度減少示正確的是()A. 用A表示的反應(yīng)速率是 0.4 mol L -1 min 一1B. 分別用B、C D表示反應(yīng)速率，其比值是3 : 2 : 1C. 在2 min末的反應(yīng)速率，用 B表示是0.3 mol L -1 min一1D. 在2 min內(nèi)的反應(yīng)速率，用 C表示是0.3 mol L -1 min 一

9、17. 定溫度下，向一個容積為2 L的真空密閉容器中(事先裝入催化劑)通入1 mol N 2和3 mol H 2,高遍r高壓一-d發(fā)生下列反應(yīng):0.9N2(g) + 3f(g)惟它鬥 2NH(g) , 3 min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的倍，在此時間內(nèi)V(H2)是()-1 一 1A. 0.2 mol L minB. 0.6 mol L-1 min一11一 1C. 0.1 mol L min1一 1D. 0.3 mol L min&在密閉容器中，進行某反應(yīng)，A與B反應(yīng)生成C,反應(yīng)速率分別用 v(A)、v(B)、v(C)表示，且v(A)、 v(B)、v(C)之間存在如下關(guān)系：v(B)

10、 = 3v(A) , 3v(C) = 2v(B) , v(C) = 2v(A)。則此反應(yīng)可表示為()A. A+ B=CB. 2A+ 2B=3CC. 3A+ B=2CD. A+ 3B=2C9 .反應(yīng)速率v和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實驗的方法測定的，化學反應(yīng)H2+ Cl2=2HCl的反應(yīng)速率v可表示為v = k c(H2) m c(Cl 2):式中k為常數(shù)，m n值可用表中數(shù)據(jù)確定。-1c(H2)/mol L1c(Cl 2)/mol Lv/mol L -1 一 s11.01.01.0 k2.01.02.0 k2.04.04.0 k由此可推得，mn值正確的是()A. m= 1, n= 1B11.nr=

11、, n 二221C.m= , n= 1D1.m= 1, n=10. 2 mol A與2 mol B混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g) + 3B(g)= 2C(g) + zD(g)若2 s后，A的轉(zhuǎn)化率為50%測得v(D) = 0.25 mol L-1 “一1，下列推斷正確的是()1 一 1A. v(C) = 0. 2 mol L sB. z = 3C. B的轉(zhuǎn)化率為25%D. C的體積分數(shù)為28.6%11. 將等物質(zhì)的量的 A和B,混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g) + B(g)=xC(g) + 2D(g),經(jīng)過5 min后測得D的濃度為0.5 mol L ,

12、c(A) : c(B) = 3 : 5, C的反應(yīng)速率是 0.1 mol L min _1, A在5 min末的濃度是 , B的平均反應(yīng)速率是 , D的平均反應(yīng)速率是 , x的值是。【拓展提高】12. (1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)：Fe2Q(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO(g)該溫度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入 CO氣體，10 min后，生成了單質(zhì)鐵11.2 g。則 10 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為 (2)甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為HCOOGfi + H2O(I) HCOOH(I)+ CHOH(I) H>0某小組通過實驗研究該反應(yīng)

13、(反應(yīng)過程中體積變化忽略不計，為1 L)。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表：組分HCOOGHHOHCOOHCHOH物質(zhì)的量/mol1.001.990.010.52甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率在溫度 T1下隨反應(yīng)時間(t)的變化如下圖所示。請計算15 min20 min范圍內(nèi)甲酸甲酯的減少量為 mol，甲酸甲酯的平均反應(yīng)速率為_ 1_ 1moI-L min 。13下表所列數(shù)據(jù)是某高溫下金屬鎂和鎳分別在氧氣中進行氧化反應(yīng)時，在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄，a和b均為與溫度有關(guān)的常數(shù)。反應(yīng)時間t/h1491625MgC層厚y/nm0.05 a0.20 a0.45 a0.80 a1.25 a反應(yīng)時間t/h1491

14、625NiO層厚 y' /nmb2b3b4b5b(1)金屬在高溫下氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生成速率來表示，其理由是(2)金屬氧化膜的膜厚 y跟時間t所呈現(xiàn)的關(guān)系是：MgO氧化膜的膜厚 y屬于型，NiO氧化膜的膜厚y '則屬于型(填“直線”、“拋物線”、“雙曲線”或“對數(shù)”等類型 )。Mg 與 Ni相比較，金屬具有更好的耐氧化腐蝕性，其理由是14.把0.6 mol X 氣體和0.6 mol Y 氣體混合于2 L密閉容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：2X(g) + Y(g) = nZ(g) + 2W(g)5 min末已生成0.2 mol W，若測知以Z濃度變化來表示的平均反應(yīng)速率為

15、0.1 mol L-1 min(1)上述反應(yīng)在5 min末時已反應(yīng)的Y占原有Y的質(zhì)量分數(shù)是多少？(2)化學方程式中的n值是多少?【參考答案】1 . D 由化學反應(yīng)速率的表達式：的物質(zhì)的量的變化值，故不v(A)=半導=叢牛，由于甲、乙兩容器的體積大小未知，僅知道能比較兩容器內(nèi)反應(yīng)速率的大小。2.D 根據(jù)題意知，SQ的濃度增加0.4 mol L -1,則O2的濃度減小0.2-1 C(Q2)mol L , v(Q2)=,-1一 c(Q2)0.2 mol L 、A t = v(Q2) = 0.04 mol L-1 s-1 = 5 s。3.CC 化學反應(yīng)過程中各物質(zhì)的變化量之比等于它們的化學計量數(shù)之比，

16、故 A 根據(jù)合成氨的數(shù)據(jù)可知：2 s NH 3的速率為1(1.0 0.2) mol Lv(NH3)= 0.4 mol L4.5.刖C正確。2 s前4 s NH 3的速率為-1(1.4 0.2) mol L v(NHs) = 0.3 mol1 1s4 s24 s內(nèi)NH的速率為(1.4 1.0) mol L -1v(NHs) = 0.2 mol-1s-1s2 s故A項不正確，化學反應(yīng)速率表示某一時間段的平均速率而不是瞬時速率。6. B7. C 反應(yīng)3 min后壓強是起始的0.9倍，則物質(zhì)的量為原來的0.9倍,0.4 mol3即 3.6 mol,減少了 0.4 mol,-1 一 1則生成 NH 0.

17、4 mol ，從而計算出 v(NHs) = 2 L . 3 . , v(H2)= -v(NHs) = 0.1 mol L min 。2 l 3 min28. D 由 v(B) = 3v(A) , v(C) = 2v(A)，得 v(A) : v(B) : v(C) = v(A) : 3v (A) : 2v(A) = 1 : 3 : 2, 即A、B、C的化學計量數(shù)之比為1 : 3 : 2，則化學方程式為 A+ 3B=2C 9. D1 mol10. D 由A的轉(zhuǎn)化率可知，2 s后反應(yīng)掉A的物質(zhì)的量為1 mol, v(A) = TT-or=°25 m"L_ 1_ 1_ 1_ 1_ 1_ 1s ，由于 v(A) : v(D) = 0.25 mol L s : 0.25 mol L s = 2 : z,貝U z = 2, A、B不正確；此時消耗的 B為1.5 mol ,生成的C為1 mol，則B的轉(zhuǎn)化率 呼 噸 X 100%= 75% C的體積分2 molX 100%= 28.6%。1 mol1 mol + 0.5 mol + 1 mol + 1 mol1 1 11111. 0.75 mol L 0.05 mol L min 0.1 mol L min 212. (1)0.015 mol L 1 min 1(2)0.0450.0