6.1.1+化學(xué)反應(yīng)速率的概念和簡(jiǎn)單計(jì)算（備課件）

第6章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡6.1.1化學(xué)反應(yīng)速率的概念和簡(jiǎn)單計(jì)算滬教版（2020）高中化學(xué)必修第二冊(cè)學(xué)習(xí)引導(dǎo)很快火柴燃燒的過(guò)程很快爆炸溶洞很慢很慢橡膠老化你了解下圖涉及的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢程度與我們有什么關(guān)系？一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的含義及表示方法。2.能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算。3.了解化學(xué)速率的常見測(cè)定方法，能比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。新課導(dǎo)入

我們知道，不同化學(xué)反應(yīng)的速率有大有小。有的反應(yīng)可以瞬間完成，如沉淀反應(yīng)、中和反應(yīng)等，但有的反應(yīng)很慢，如煤的形成、石油的形成等。如何來(lái)表示這些反應(yīng)的快慢呢？怎樣直觀的比較和判斷反應(yīng)的快慢？①冒氣泡快慢②渾濁程度③固體量改變④顏色變化⑤溫度變化等定量描述快到什么程度？慢到什么程度？1.概念：用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程

的物理量

2.表示方法：通常用

來(lái)表示

單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量3.數(shù)學(xué)表達(dá)式

4.常用單位mol/(L?min)、

mol/(L?s)=V?ΔtΔn￣￣￣V=ΔtΔc￣￣=t2–t1c2–c1￣￣￣1mol/(L?s)=mol/(L?min)

進(jìn)行的快慢60知識(shí)點(diǎn)一：化學(xué)反應(yīng)速率

反應(yīng)：N2+3H22NH3在密閉的容器中進(jìn)行，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如下：完成表格并求在2s內(nèi)的這個(gè)反應(yīng)的平均率。高溫、高壓催化劑時(shí)間N2H2NH3t=0s4mol/L9mol/L0mol/LΔct=2s2mol/LV（B）-1mol/L2mol/L0.5mol/(L·s)1.5mol/(L·s)1.0mol/(L·s)思考1：各物質(zhì)的濃度變化值Δc之比、化學(xué)反應(yīng)速率之比與方程式中它們的計(jì)量數(shù)之比有什么關(guān)系？【思考與發(fā)現(xiàn)】-3mol/L6mol/L3mol/L化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化值Δc之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

反應(yīng)：N2+3H22NH3在密閉的容器中進(jìn)行，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如下：完成表格并求在2s內(nèi)的這個(gè)反應(yīng)的平均速率。高溫、高壓催化劑思考2：怎么表示這個(gè)反應(yīng)的平均速率？【思考與發(fā)現(xiàn)】v(H2)=1.5mol/(L·s)v(NH3)=1.0mol/(L·s)v(N2)=0.5mol/(L·s)同一反應(yīng)的速率可用不同物質(zhì)來(lái)表示，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同，所以需要指明具體物質(zhì)，如V(NO)。時(shí)間N2H2NH3t=0s4mol/L9mol/L0mol/LΔct=2s2mol/LV（B）1mol/L2mol/L0.5mol/(L·s)1.5mol/(L·s)1.0mol/(L·s)3mol/L6mol/L3mol/L

例1反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為多少？分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示△n物質(zhì)的量（mol）0.30.375速率（mol/（L·s））0.30.0020.00250.002比例4:5:4NH3O2NOH2O固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)。因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率?！鱟物質(zhì)的量濃度（mol/L）0.060.0750.060.00.01）同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率

，但意義

。表示化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)?？赡懿煌嗤荒苡霉腆w或純液體物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率!2）v表示平均速率，而不是瞬時(shí)速率，為正值。3）同一反應(yīng)中v之比=?c之比=?n之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比4）注意事項(xiàng):例題精講1.下列說(shuō)法中正確的是（

）A．化學(xué)反應(yīng)速率既有正值，又有負(fù)值B．測(cè)定某化學(xué)反應(yīng)從開始到2秒末的反應(yīng)速率，指的是2秒末的瞬時(shí)速率C．對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，選用不同的物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值一定不同D．不能用固體和純液體的濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率【答案】D【解析】選項(xiàng)A，化學(xué)反應(yīng)速率沒(méi)有負(fù)值，A錯(cuò)。選項(xiàng)B，化學(xué)反應(yīng)速率指的是平均速率，而不是瞬時(shí)速率，B錯(cuò)。選項(xiàng)C，同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值與方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，C錯(cuò)。選項(xiàng)D是正確的。2.對(duì)于化學(xué)反應(yīng)3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)，下列反應(yīng)速率關(guān)系中，正確的是（

）A．v(W)＝3v(Z)B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)D．3v(W)＝2v(X)【答案】C【解析】當(dāng)單位相同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。只有選項(xiàng)C符合。例2：在2L的密閉容器中，加入1molN2和3molH2，發(fā)生N2+3H2

2NH3

，在2s末時(shí)，測(cè)得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。

起始濃度(mol/L)2s末濃度(mol/L)

變化濃度(mol/L)三段法0.51.500.20.20.30.10.41.2

?c(NH3)?t＝

=0.10mol/(L·s)0.2mol/L2s

三段式知識(shí)點(diǎn)二：化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率=（3）轉(zhuǎn)化率:化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算(1)公式法①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。②找出各物質(zhì)的起始量、變化量、某時(shí)刻量。③根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。(2)“三段式”法對(duì)于反應(yīng)2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)，下列表示的反應(yīng)速率最快的是(

)A.v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B.v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C.v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D.v(D)＝1mol·L－1·s－1B例題精講知識(shí)點(diǎn)三：化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定測(cè)定方法有：1、直接觀察某些性質(zhì)（如釋放出氣體的體積和體系壓強(qiáng)）2、科學(xué)儀器測(cè)定（如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等）3、溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率【實(shí)驗(yàn)分析】（3）儀器錐形瓶分液漏斗直角導(dǎo)氣管注射器(50ml)鐵架臺(tái)(帶鐵夾)量筒(50ml)膠頭滴管秒表（1）藥品

2g鋅粒、1mol/L硫酸、40ml2g鋅粒、4mol/L硫酸、40ml實(shí)驗(yàn)探究（2）測(cè)定方法

①測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)收集的H2的體積。

②測(cè)定收集相同體積的H2所用的時(shí)間；測(cè)定方法測(cè)定原理利用化學(xué)反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度（或質(zhì)量）相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定（1）其余條件相同時(shí)，測(cè)定收集相同體積的氣體、溶液顏色發(fā)生相同變化、產(chǎn)生等量沉淀、消耗某一固體反應(yīng)物等所用的時(shí)間來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率（2）其余條件相同時(shí)，測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積、溶液顏色的變化、產(chǎn)生沉淀的量等來(lái)測(cè)定反應(yīng)速率1.如何檢查該裝置的氣密性?①塞緊塞子，關(guān)閉分液漏斗活塞②將注射器活塞向外拉出一段，③若復(fù)原，則證明氣密性良好。3、實(shí)驗(yàn)中需要注意哪些問(wèn)題

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(jì)時(shí)要迅速準(zhǔn)確。小組討論2.從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)煞矫嫒绾闻袛嗷瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢？①觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢；②觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少；③用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低定性描述

①測(cè)定收集一定體積的H2時(shí)所用的時(shí)間；

②測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)溶液中H＋濃度的變化；

③測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)鋅粒質(zhì)量的變化。

④測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)收集的H2的體積。定量描述化學(xué)反應(yīng)速率小組討論vt隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度會(huì)逐漸減小，因此一般反應(yīng)速率也會(huì)逐漸減小。例題精講用純凈的CaCO3與稀HCl反應(yīng)制取CO2，實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄如圖所示。根據(jù)分析、判斷，正確的是（

）A．OE段表示反應(yīng)速率最快B．EF段表示反應(yīng)速率最快，單位時(shí)間內(nèi)收集的CO2最多C．FG段表示收集的CO2最多D．OG段表示隨著時(shí)間的推移，反應(yīng)速率逐漸增快【答案】B【解析】圖像的斜率越大，反應(yīng)速率越快；縱坐標(biāo)越大，生成的氣體越多。答案為B。1.a、b、c三個(gè)容器，分別發(fā)生合成氨反應(yīng)，經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間后，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示：容器abc反應(yīng)速率v(H2)＝3mol·L－1·min－1v(N2)＝3mol·L－1·min－1v(NH3)＝4mol·L－1·min－1則三個(gè)容器中合成氨的反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)锳．v(a)>v(b)>v(c) B．v(b)>v(c)>v(a)C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c)【答案】D【解析】都轉(zhuǎn)換為用同一物質(zhì)表示，比如都用v(H2)表示，則b容器中v(H2)=

3v(N2)=9mol·L－1·min－1，c容器中v(H2)=

3/2v(NH3)=6mol·L－1·min－1。答案為D。當(dāng)堂檢測(cè)2．如圖所示，某溫度下，向錐形瓶?jī)?nèi)裝入6.5g鋅粒，通過(guò)分液漏斗向錐形瓶?jī)?nèi)加入40mL2.5mol·L-1的硫酸，將產(chǎn)生的H2收集在一個(gè)注射器中，10s末恰好收集到50mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下為44.8mL）氣體，在該溫度下，下列說(shuō)法不正確的是（

）A．用鋅粒來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.013g·s-1B．忽略錐形瓶?jī)?nèi)溶液體積的變化，用H+來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01mol·L-1·s-1C．忽略錐形瓶?jī)?nèi)溶液體積的變化，用Zn2+來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.01mol·L-1·s-1D．用H2來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.0002mol·s-1【答案】C【解析】用單位時(shí)間內(nèi)的濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率，只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)。本題中的鋅和氫氣要用“單位時(shí)間內(nèi)某個(gè)量的變化”來(lái)表示。依題意，在10s末，反應(yīng)還沒(méi)有停止，所以反應(yīng)物的消耗量要按氫氣計(jì)算。對(duì)于選項(xiàng)C，可算出用Zn2+來(lái)表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為0.005mol·L-1·s-1。答案為C。3.在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，開始時(shí)A為4mol，B為6mol；5min末時(shí)測(cè)得C的物質(zhì)的量為3mol，用D表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(D)為0.2mol·L－1·min－1。計(jì)算：(1)5min末A的物質(zhì)的量濃度為________________(2)前5min內(nèi)用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(B)為____________。(3)化學(xué)方程式中n值為_________。(4)此反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)＝5mol·L－1·min－1

②v(B)＝6mol·L－1·min－1③v(C)＝4.5mol·L－1·min－1

④v(D)＝8mol·L－1·min－1其中反應(yīng)速率最快的是______________(填編號(hào))?！敬鸢浮?1)1.5mol·L－1

(2)0.2mol·L－1·min－1 (3)2

(4)①【解析】按照“三段式”計(jì)算即可。4.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)＋B(g)==xC