第一单元化学反应速率.ppt

第一节化学反应速率的表示方法第一节化学反应速率的表示方法阅读：课本第阅读：课本第32页页H2O2分解的浓度变化表格，求分解的浓度变化表格，求020分分钟内过氧化氢分解的平均速率。钟内过氧化氢分解的平均速率。H2O2浓度变化量：浓度变化量：0.80molL-1-0.40molL-1=0.40molL-1时间变化量：时间变化量：20min所以所以V（H2O2）=0.02molL-1min-10.40molL-1 20min练习：请计算练习：请计算2040分钟内该反应的平均速率分钟内该反应的平均速率0.01molL-1min-10.10.20.30.40.50.60.70.81020304050607080t/min请同学们把表中的数据在左图的直角坐标系中表示出来请同学们把表中的数据在左图的直角坐标系中表示出来请同学们根据图像分别计算第请同学们根据图像分别计算第1020分、分、第第6070分钟内的平均速率。分钟内的平均速率。通过计算某段时间内的化学反应速率，可通过计算某段时间内的化学反应速率，可见，在不同的时间段内，化学反应的速率见，在不同的时间段内，化学反应的速率可能不同。可能不同。我们通常计算的是某时间段内化学反我们通常计算的是某时间段内化学反应的平均速率。当应的平均速率。当t非常小时，就是非常小时，就是某时刻的即时速率，在该图像上就是某时刻的即时速率，在该图像上就是某时刻对应的斜率某时刻对应的斜率。即时速率常用于反应、平衡以及图即时速率常用于反应、平衡以及图象的分析，没有信息不要求计算。象的分析，没有信息不要求计算。平均速率多出现在高考计算中，必平均速率多出现在高考计算中，必须掌握计算技巧。须掌握计算技巧。一：化学反应速率一：化学反应速率:表示化学反应快慢的物理量表示化学反应快慢的物理量1、概念、概念单位时间内反应物浓度的单位时间内反应物浓度的减少减少或生成物浓度的或生成物浓度的增加增加。2、表示方法、表示方法：化学反应速率化学反应速率（v）=反应物（或生成物）浓度的变化量反应物（或生成物）浓度的变化量（mol/L）反应时间反应时间（min或或s或或h）C数学表达式：数学表达式：v=t单位：单位：是复合单位，要注意它们的写法及换算是复合单位，要注意它们的写法及换算 mol/(Ls)、mol/(Lmin)、mol/(Lh)（）mol/Ls、mol/Lmin、mol/Lh（）mol(Ls)-1或或mol(Lmin)-1或或mol(Lh)-1（）mol/(Ls)=60mol/(Lmin)=3600mol/(Lh)对于化学反应速率，应对于化学反应速率，应注意注意以下几点：以下几点：化学反应速率要指明化学反应速率要指明具体具体物质并取正值物质并取正值化学反应速率指的是一段时间内的化学反应速率指的是一段时间内的平均速率平均速率，而不是瞬时速率；，而不是瞬时速率；化学反应速率的单位是化学反应速率的单位是复合单位复合单位，要注意它们的写法及换算：，要注意它们的写法及换算：化学反应速率表示的是浓度的变化而非物质的量的变化。化学反应速率表示的是浓度的变化而非物质的量的变化。在反应中对于在反应中对于固体或纯液体固体或纯液体而言，其物质的量浓度无意义，所而言，其物质的量浓度无意义，所以不用它们来表示化学反应速率以不用它们来表示化学反应速率气体的浓度的表示：气体的浓度的表示：气体的物质的量气体的物质的量 容器的容器的体积体积【练习练习】在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1molN2和和3molH2，发生发生N2+3H2=2NH3，在在2s末时，末时，测得容器中含有测得容器中含有0.4mol的的NH3，分别用不同分别用不同的物质来表示这的物质来表示这2s内该反应的化学反应速率内该反应的化学反应速率该反应的化学反应速率。该反应的化学反应速率。N2+3H2=2NH3起始浓度（起始浓度（mol/L）0.51.502s末浓度（末浓度（mol/L）0.21.20.4v(N2)=(0.5-0.4)/2=0.05mol/（Ls）v(H2)=(1.5-1.2)/2=0.15mol/（Ls）v(NH3)=(0.2-0)/2=0.1mol/（Ls）2s内变化浓度（内变化浓度（mol/L）0.20.30.1t/min012345N2O5C(N2O5)/mol/L1.001.000.710.710.500.500.350.350.250.250.170.17 C(N2O5)/mol/LNO2C(NO2)/mol/L0 00.580.581.001.001.301.301.501.501.661.66 C(NO2)/mol/L0.580.581.001.001.301.301.501.501.661.66O2C(O2)/mol/L0 00.150.150.250.250.330.330.380.380.420.42 C(O2)/mol/L0.150.150.250.250.330.330.380.380.420.42C(N2O5)t t/mol/（L.min)C(NO2)t t/mol/（L.min）C(O2)t t/mol/（L.min）P31 交流与讨论交流与讨论0.290.2900.500.2160.650.3320.3750.1660.1880.750.830.4300.5000.5800.150 0.125 0.110 0.095 0.0840.250该反应的速率即可以用单位时间内该反应的速率即可以用单位时间内N2O5的浓度的浓度减少来计算，还可以用单位时间内减少来计算，还可以用单位时间内NO2或或O2的的浓度增加来表示。请同学们分别用这三种物质浓度增加来表示。请同学们分别用这三种物质来表示第来表示第34分钟内该反应的平均速率。分钟内该反应的平均速率。解析解析V(N2O5)=0.10molL-1min-1V(NO2)=0.20molL-1min-1V(O2)=0.05molL-1min-1这三个数字都可用于表示第这三个数字都可用于表示第34分钟内该反应的平均分钟内该反应的平均速率，也就是说，它们表示的化学反应速率是速率，也就是说，它们表示的化学反应速率是一样一样快快的，但三者有什么关系？的，但三者有什么关系？1 1、同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其、同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其数值可能不同，但所表示的意义是相同的。数值可能不同，但所表示的意义是相同的。2 2、用不同的物质表示同一反应的反应速率时，反应、用不同的物质表示同一反应的反应速率时，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的计量速率的数值之比等于化学方程式中各物质的计量数数之比之比（也等于浓度变化之比（也等于浓度变化之比）。）。即对于反应：即对于反应：aA+bBaA+bB=cC+dDcC+dD v vA A:v:vB B:v:vC C:v:vD D=a:b:c:d=a:b:c:d结论结论（二）化学反应速度的测定：（二）化学反应速度的测定：1理论依据：化学反应速率是通过实验测定的，因为化学反应理论依据：化学反应速率是通过实验测定的，因为化学反应中中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以所以与其中任何一种化学物质的与其中任何一种化学物质的浓度浓度（或（或质量质量）相关的性质在）相关的性质在测量反应速率测量反应速率时都可以加以利用。时都可以加以利用。2用于化学反应速率测量的基本性质：用于化学反应速率测量的基本性质：（1）直接可观察的性质（如释）直接可观察的性质（如释放出气体的体积和体系压强放出气体的体积和体系压强）；）；（2）依靠科学仪器才能测量的性质（如）依靠科学仪器才能测量的性质（如颜色的深浅、光的吸收和颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力发射、导电能力等）；等）；（3）在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常）在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常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度。测量反应速度。3方法：一般用单位时间内物质方法：一般用单位时间内物质颜色的改变程度颜色的改变程度或气体的生成或气体的生成体积来衡量化学反应速率的快慢。体积来衡量化学反应速率的快慢。活动与探究：盐酸与碳酸钙反应生成活动与探究：盐酸与碳酸钙反应生成CO2，通过测定一定时间，通过测定一定时间内产生内产生CO2气体的体积，可测定该反应的速率。请完成下列反应速气体的体积，可测定该反应的速率。请完成下列反应速率的测定实验。率的测定实验。1.如图如图2-4所示，在锥形瓶中放入大理石所示，在锥形瓶中放入大理石5g，加入，加入2molL-1盐酸盐酸20mL。每隔。每隔10s观察注射器中气体的体积，将实验数据记录到观察注射器中气体的体积，将实验数据记录到表表2-3中。中。2.以以mLs-1为反应速率的单位，计算每为反应速率的单位，计算每10s时间间隔内的反应速时间间隔内的反应速率，将计算的结果填入表率，将计算的结果填入表2-3。表表2-3盐酸与碳酸钙反应的速率盐酸与碳酸钙反应的速率时间/s10203040506070气体体积/mL反应速率/mLs-13.以反应速率为横坐标，产生气体体积为纵坐标，绘制二氧化碳以反应速率为横坐标，产生气体体积为纵坐标，绘制二氧化碳气体体积气体体积V(CO2)反应时间反应时间(t)曲线图。曲线图。4.比较你与其他同学的实验结果，如有差异，分析产生差异可能比较你与其他同学的实验结果，如有差异，分析产生差异可能的原因。的原因。1、某化合物某化合物A的蒸气的蒸气1mol充入充入0.5L容器中容器中加热分解：加热分解：2A(g)=B(g)+nC(g)，反应到反应到3min时，容器内时，容器内A的浓度变为的浓度变为0.8mol/L，测得这段时间内，平均速率测得这段时间内，平均速率v(c)=0.6mol/(L.min),则化学反应方程式中则化学反应方程式中n值为值为_，v(B)=_mol/(L.min)。30.2速率比速率比计量系数比计量系数比2、某温度时，在某温度时，在2L容器中容器中，x、y、z三种物质随时三种物质随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式是：的化学方程式是：_，反应开始至，反应开始至2min，z的平均速率是的平均速率是。3x+y=2z0.05mol/(L.min)yxz时间/min0.90.70.21.00.80.60.40.20.0物质的量mol12345速率定义所求得的是速率定义所求得的是平均速率平均速率，而图上的，而图上的是是瞬时速率瞬时速率 3.3.对于可逆反应对于可逆反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3下列各项所表示的下列各项所表示的 反应速率最快的是反应速率最快的是 A AV(NV(N2 2)=0.01mol/(LS)=0.01mol/(LS)B BV(HV(H2 2)=0.2mol/(LS)=0.2mol/(LS)C CV(HV(H2 2)=0.6mol/(Lmin)=0.6mol/(Lmin)D DV(NHV(NH3 3)=1.2mol/(Lmin)=1.2mol/(Lmin)B结论：用化学反应速率来比较同一反应在不同条件下结论：用化学反应速率来比较同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质同一单位来表示，才反应的快慢时，应选择同一物质同一单位来表示，才能用数字的大小来比较快慢。能用数字的大小来比较快慢。比较反应速率快慢，首先转化为比较反应速率快慢，首先转化为同种物质同种物质表示的速率表示的速率注意单位的一致性注意单位的一致性4、在2L密闭容器中，发生3A+B=2C 的反应，若最初加入A和B都是4mol，前，前10sA的平均反应速率是0.12mol/(L.s)，则第10s末容器中的B的物质的量是：A、1.6molB、2.8molC、3.2molD、3.6molC5、在温度、体积不变的容器中进行反在温度、体积不变的容器中进行反应应H2=2H，若反应物的浓度由若反应物的浓度由0.1mol/L降到降到0.06mol/L需需20s，那么由那么由0.06mol/L降到降到0.036mol/L，所需反应时所需反应时间应为（间应为（）A、10sB、12sC、12sD、12s化学反应速率是受到浓度条件影响化学反应速率是受到浓度条件影响CV(0.1mol/L0.06mol)/L/20s=0.002mol/L.st=(0.06mol/L-0.036mol)/L/0.002mol/L.s=12s2、把、把0.6molX气体和气体和0.4molY气体混合于气体混合于2L容器中，使它容器中，使它们发生如下反应：们发生如下反应：3X+Y=nZ+2W。5min末已生成末已生成0.2molW，若，若V(z)=0.01mol/(Lmin)，则则上述反应中上述反应中Z气体的计量数气体的计量数n的值是多少？的值是多少？上述反应在上述反应在5min末时，则已消耗的末时，则已消耗的Y占原来的百分比为占原来的百分比为多少？多少？1 1、一个、一个、一个、一个5L5L的容器中，盛入的容器中，盛入的容器中，盛入的容器中，盛入8.0mol8.0mol某气体反应物，某气体反应物，某气体反应物，某气体反应物，5min5min后，测得这种气体反应物还剩余后，测得这种气体反应物还剩余后，测得这种气体反应物还剩余后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol6.8mol，求这求这求这求这种反应物的化学反应速率。（要求列式计算）种反应物的化学反应速率。（要求列式计算）种反应物的化学反应速率。（要求列式计算）种反应物的化学反应速率。（要求列式计算）作业：作业：