人教版選修四 化學(xué)反應(yīng)速率

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率有哪些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快？

有哪些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢？節(jié)日焰火爆

炸巖石的風(fēng)化慢

慢

銹

蝕

的

銅

鐘如何衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度？第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。定義表示方法：對于化學(xué)反應(yīng)來說,當(dāng)體系為氣態(tài)或溶液時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。在容積不變的反應(yīng)器中，通常是用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。2.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法單位：mol/(L?min)mol/(L?s)

=———△n/V△

t△c△

t數(shù)學(xué)表達(dá)式：v=———(1)v

只取正值(2)v一般指平均速率，而非瞬間速率(3)固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，所以v一般不能用固體或純液體表示。注意(4)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)涉及反應(yīng)物生成物多種物質(zhì)時(shí)，表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)必須指明用哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。如對于任意一個(gè)反應(yīng)，mA+nB=pY+qZ△c(A)vA=———△

t△c(B)vB=———

△

t△c(Y)vY=———

△

t△c(Z)vZ=———

△t解：N2+3H2=2NH3

起始濃度(mol/L)82005min后濃度(mol/L)例：在密閉容器中合成氨氣，開始時(shí)N2的濃度8mol/L，H2的濃度為20mol/L，5min后N2的濃度為6mol/L，

用N2、H2和NH3表示該反應(yīng)的速率分別是多少？64△c(mol/L)△c(N2)V(N2)=———=———=0.4mol/(L.min)△t2mol/L5min△c(NH3)V(NH3)=————=———=0.8mol/(L.min)△t4mol/L5min265min△c(H2)V(H2)=———=———=1.2mol/(L.min)△t6mol/L三步法求算化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)應(yīng)注意：①同一反應(yīng)的反應(yīng)速率可以用不同的物質(zhì)表示，其數(shù)值可能不同，但所表示的意義是相同的。②用不同的物質(zhì)表示同一反應(yīng)的反應(yīng)速率時(shí)，反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比。即對于反應(yīng)：aA+bB=cC+dDV(A)：V(B)

：V(C)

：V(D)

=△C(A)：△C(B)

：△C(C)：△C(D)=△n(A)：△n(B)

：△n(C)

：△n(D)=a：b：c：d

對于反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別①vA=0.15mol/(L?S)②vB=0.6mol/(L?S)③vC=0.4

mol/(L?S)④vD=0.45mol/(L?S)則在不同情況下，反應(yīng)由快到慢的順序是———————④>③=②>①練習(xí)1.化學(xué)反應(yīng)速率測量的基本思路化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測定的。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)(包括反應(yīng)物和生成物)，所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測量反應(yīng)速率時(shí)都可以加以利用。2．用于化學(xué)反應(yīng)速率測量的物質(zhì)的性質(zhì)(1)直接可觀察的性質(zhì)，如釋放出氣體的體積和體系的壓強(qiáng)。(2)依靠科學(xué)儀器才能測量的性質(zhì)，如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。(3)在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色時(shí)，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．測定化學(xué)反應(yīng)速率的物理方法測定化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)鍵是測定某一時(shí)間間隔內(nèi)，反應(yīng)體系中某物質(zhì)濃度的變化。由于物質(zhì)的某些物理性質(zhì)(如壓強(qiáng)、體積、吸光度、電導(dǎo)率等)與其物質(zhì)的量或濃度存在的函數(shù)關(guān)系，因此人們常用物理方法準(zhǔn)確而快速地測定反應(yīng)物或生成物濃度的變化來確定化學(xué)反應(yīng)速率。常用于測定化學(xué)反應(yīng)速率的物理方法有以下幾種。(1)量氣法對于反應(yīng)：2H2O2

2H2O＋O2↑，可測量反應(yīng)中惟一的氣體產(chǎn)物氧氣在溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)的體積變化。(2)比色法由于物質(zhì)對特定波長的光的吸收性能不同，因此可以通過吸光度來測定反應(yīng)物濃度。例如，在丙酮的溴化反應(yīng)過程中：CH3COCH3＋Br2―→CH3COCH2Br＋HBr有色反應(yīng)物Br2吸收波長為450nm的光波，因此可用分光光度計(jì)測量溶液對該波長的吸光度，據(jù)此計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。(3)電導(dǎo)法根據(jù)離子導(dǎo)電能力的差異，通過電導(dǎo)率的變化測定反應(yīng)物中離子濃度的變化，從而計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。例如，在乙酸乙酯水解反應(yīng)中：CH3COOC2H5＋OH－―→CH3COO－＋C2H5OH由于OH－的電導(dǎo)遠(yuǎn)大于CH3COO－的電導(dǎo)，可以利用電導(dǎo)儀測量出溶液電導(dǎo)的變化，據(jù)此求得OH－濃度的變化，從而求得化學(xué)反應(yīng)速率。觀察思考

實(shí)驗(yàn)2-1中可根據(jù)哪些相關(guān)的變化來測定該反應(yīng)的反應(yīng)速率？(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意哪些問題？

(2)該實(shí)驗(yàn)中還可以用哪些方法來收集氣體？

(3)測定該反應(yīng)速率的方法還有哪些？相同時(shí)間內(nèi)鋅粒質(zhì)量的變化相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生H2體積的大小相同時(shí)間內(nèi)H+濃度的變化課堂練習(xí):

將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A（g）+B（g）=x