【课件】化学反应速率++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、第二节第二节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度第一课时第一课时 化学反应速率化学反应速率学习目标1 1、了解化学反应速率的概念及其表达式、了解化学反应速率的概念及其表达式2 2、学会利用反应速率表达式进行简单的定量计算，并能比较、学会利用反应速率表达式进行简单的定量计算，并能比较反应速率的大小反应速率的大小在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。爆 炸很快(瞬 间)较快牛奶变质(几天)较慢铁钉生锈(几个月)溶洞的形成溶洞的形成很慢(上亿年)例如启示启示:从从这些生活实例中这些生活实例中,我们了解到我们了解到,有些化学有些化学反应进行的反应进行的

2、很慢很慢,有些进行的有些进行的很快很快。有利有利的的反应反应适当适当快快一些好；一些好；有害的反应有害的反应越越慢慢越好。越好。反应反应的快慢与我们有什么的快慢与我们有什么关系关系？如：工业上合成氨、生产硫酸、硝酸等，快一些好；食物的变质、橡胶、塑料的老化、金属的腐蚀，越慢越好。判断化学反应进行得判断化学反应进行得快慢快慢的方法有哪些的方法有哪些？1 1、产生气泡的快慢；、产生气泡的快慢；2 2、固体质量的变化；、固体质量的变化；3 3、温度的变化；、温度的变化；4 4、浑浊程度；、浑浊程度；5 5、颜色变化、颜色变化新概念 不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相不同的化学反应进行的快慢

3、千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是对而言的，我们以上的判断方法都是定性定性地描述反应的地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量定量地描地描述一个反应的快慢。述一个反应的快慢。什么是什么是定性定性？什么是？什么是定量定量？思考：思考：新概念新概念例如例如：我们学过物理都知道：我们学过物理都知道：（1 1）光的传播速度是很快的；）光的传播速度是很快的；（2 2）光在空气中的传播速度是）光在空气中的传播速度是3103108 8m/sm/s。就是就是定量定量描述描述属于基本常识属于基本常识属于科学素养属于科学素养就是就是定性定性

4、描述描述思考思考:如何如何定量定量地判断一个化学反应的速率呢？地判断一个化学反应的速率呢？学科连接学科连接 在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？度快慢的？用速度来描述：用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小单位时间内物体移动的距离的大小v s st t内容内容内容一、化学反应的速率chemical reaction rate快慢快慢 1 1含义含义 化学反应速率是用来描述化学反应化学反应速率是用来描述化学反应_的物理量。的物理量。反应物浓度反应物浓度的减少量的减少量 生成物浓度生成物浓度的增加量的增加量 通常用单位时间内通常用单位

5、时间内_或或_来表示。来表示。2 2表示方法表示方法 均取正值均取正值一、化学反应的速率chemical reaction rate3 3表达式表达式 t t：浓度变化的：浓度变化的时间时间n（B）:反应物物质的量的变化量反应物物质的量的变化量 c c(x)(x)：反应物：反应物(或生成物或生成物)x x浓度的变化量浓度的变化量 4 4单位单位 化学反应速率的常用单位为化学反应速率的常用单位为molLmolL1 1s s1 1 或或molLmolL1 1minmin1 1 。v v(x)=(x)=c c(x)(x)t t t tnn(x)(x)V V1 1 molLmolL1 1s s1 1

6、=60 60 molLmolL1 1minmin1 1 例例1：在某一化学反应里，反应物在某一化学反应里，反应物A的浓度在的浓度在20 s内从内从8.0 mol/L变变成成3.0 mol/L。试求在这。试求在这20 s内该反应的化学反应速率为多少？内该反应的化学反应速率为多少？tc(A)=（8.0-3.0）mol/L20 s0.25 mol/(Ls)典例分析第第2s的反应速率为多少？的反应速率为多少？无法确定无法确定注意：反应速率指一段时间内的平均速率注意：反应速率指一段时间内的平均速率例题例题2：反应反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5升的密闭升的密闭容器中进行，容器中进行，30秒

7、后，秒后，NO 的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol，此，此反应的平均反应速率用反应的平均反应速率用NO来表示为多少？来表示为多少？=0.002mol/(Ls)c(NO)=n(NO)V=0.3mol5L=0.06 mol/Lv(NO)=c(NO)t=0.06mol/L30s内容内容内容一、化学反应的速率chemical reaction rate例例v v(O(O2 2)=0.0025 mol/(Ls)=0.0025 mol/(Ls)v v(NH(NH3 3)=0.002 mol/(Ls)=0.002 mol/(Ls)v v(NO)=0.002 mol/(Ls)(NO)=0.002 m

8、ol/(Ls)反应反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2 =4NO+6H =4NO+6H2 2O O 在在5L5L的密闭的密闭容器中进行，容器中进行，3030秒后，秒后，NONO的的物质的量物质的量增加了增加了0.3mol0.3mol，此反应的平均反应速率为，此反应的平均反应速率为多多少？分别少？分别用用v v(NH(NH3 3)、v v(O(O2 2)、v v(NO)(NO)、v v(H(H2 2O)O)表示表示同一反应的速率可用不同物质来表示，其数值可能不同，同一反应的速率可用不同物质来表示，其数值可能不同，但表示的意义相同，所以需要指明但表示的意义相同，所以需要指明具体具体物质物质，如

9、如v v(NO)(NO)微提醒微提醒不用不用固体固体或或纯液体纯液体表表示化学反应速率。示化学反应速率。内容内容内容一、化学反应的速率chemical reaction rate例例v v(O(O2 2)=0.0025 mol/(Ls)=0.0025 mol/(Ls)v v(NH(NH3 3)=0.002 mol/(Ls)=0.002 mol/(Ls)v v(NO)=0.002 mol/(Ls)(NO)=0.002 mol/(Ls)反应反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2 =4NO+6H =4NO+6H2 2O O 在在5L5L的密闭的密闭容器中进行，容器中进行，3030秒后，秒后，NON

10、O的的物质的量物质的量增加了增加了0.3mol0.3mol，此反应的平均反应速率为，此反应的平均反应速率为多多少？分别少？分别用用v v(NH(NH3 3)、v v(O(O2 2)、v v(NO)(NO)、v v(H(H2 2O)O)表示表示v v(NO):(NO):v v(O(O2 2):):v v(NH(NH3 3)=)=4:5:41 1、同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率，数值可能不相、同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率，数值可能不相同，但意义相同，均表示这段时间内该反应的化学反应速率。同，但意义相同，均表示这段时间内该反应的化学反应速率。vA:vB:vC:vD 化学

11、反应速率之比化学反应速率之比化学计量数之比化学计量数之比物质的量变化量之比物质的量变化量之比浓度变化量之比浓度变化量之比=nA:nB:nC:nD =CA:CB:CC:CD=m:n:p:qmA+nB pC+qD规律小结：(2)对于反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，则有各物质的各物质的速率之比速率之比等于方程式等于方程式计量数之比计量数之比例题例题4:4:在在某温度时某温度时,在在2L2L的容器中的容器中,A B C,A B C三三种物质的物质的种物质的物质的量浓度随时量浓度随时间间的变化曲线如图的变化曲线如图.由图得由图得,(1)2min(1)2min内内A A反应速率反应

12、速率是多少？是多少？(2 2)该该反应的化学方程式为反应的化学方程式为(2)3A +2B 3C(1)1)V(A)(8-2)2=3mol/(Lmin)内容内容内容一、化学反应的速率chemical reaction rate5 5化学反应速率大小的比较方法化学反应速率大小的比较方法 换算成同一物质换算成同一物质表示的反应速率表示的反应速率,再比较数值的大小再比较数值的大小归一法归一法看单位是否统一看单位是否统一,若不统一若不统一,换算成相同的单位换算成相同的单位通过两幅图能判断出马通过两幅图能判断出马和狗水跑的快吗？和狗水跑的快吗？内容内容内容一、化学反应的速率chemical reaction

13、 rate则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为:_:_【例例】反应反应 A+3B=2C+2D A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：在四种不同条件下的反应速率为：(1)(1)v v(A)=0.3mol/(Ls)(A)=0.3mol/(Ls)(2)(2)v v(B)=0.6mol/(Ls)(B)=0.6mol/(Ls)(3)(3)v v(C)=0.4mol/(Lmin)(C)=0.4mol/(Lmin)(4)(4)v v(D)=0.45mol/(Ls)(D)=0.45mol/(Ls)(1)(4)(2)(1)(4)(2)(3)(3)v v(C)=0.6mol/(Ls)(C

14、)=0.6mol/(Ls)v v(C)=0.4mol/(Ls)(C)=0.4mol/(Ls)v v(C)=0.4/60=0.0067mol/(Ls)(C)=0.4/60=0.0067mol/(Ls)v v(C)=0.45mol/(Ls)(C)=0.45mol/(Ls)随堂练习随堂练习1.1.已知已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示表示,则正确的关系是则正确的关系是()A.4v(NH3)=5v(O2)B.5v(O2)=6v(H2O)C.2v(NH3)=3v(H2O)D.4v(O2)=

15、5v(NO)D练习练习6 6：反应反应A(g)+3B(g)=2C(g)A(g)+3B(g)=2C(g)在在2L2L密闭容器中反密闭容器中反应，应，0.50.5minmin内内C C的物质的量的物质的量增加增加0.6mol0.6mol，有关反应速，有关反应速率正确的率正确的A A、V(A)=0.005mol/(Ls)V(A)=0.005mol/(Ls)B B、V(C)=0.002mol/(Ls)V(C)=0.002mol/(Ls)C C、V(B)=V(A)/3 V(B)=V(A)/3 D D、V(A)=0.001mol/(LsV(A)=0.001mol/(Ls）A基本关系基本关系变化变化量与方程

16、式中各物质的量与方程式中各物质的化学计量数化学计量数成比例成比例转化率转化率(A)A的的变化变化量量A的的起始起始量量100%例例：m A +n B p C +q D 起始起始(mol/L)：变化变化(mol/L)：某时刻某时刻(mol/L)：a b 0 0mxnx px qxamx bnx px qx 设A、B 两种物质的起始浓度分别为 a mol/L 、b mol/L，mx mol/L 为反应物A 的转化浓度，则：5.计算化学反应速率：“三段法”例例、在在2 L的的密密闭闭容容器器中中，加加入入1 mol N2和和3 mol H2，发发生生 N23H22NH3，在在2 s末末时时，测测得得

17、容容器器中中含含有有0.4 mol的的NH3，求求该该反应的化学反应速率。反应的化学反应速率。分析：分析：三段法三段法 N2 3H2 2NH3 起始浓度起始浓度(mol/L)2s末浓度末浓度(mol/L)变化浓度变化浓度(mol/L)0.5 1.5 00.20.20.30.10.41.2v(H2)0.15mol/(Ls)v(N2)0.05mol/(Ls)v(NH3)0.1mol/(Ls)特点：特点：v(N2):v(H2):v(NH3)1:3:2 1、一定温度下，向一个容积为一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入容器中通入1mol氮气和氮气和3

18、mol氢气，氢气，3min后测得后测得容器内的压强是起容器内的压强是起始时压强的始时压强的0.9倍倍，在此时间内，用氢气的变化量来表示该反应的，在此时间内，用氢气的变化量来表示该反应的平均反应速率平均反应速率v(H2)是：是：A、0.2mol/(Lmin)B、0.6mol/(Lmin)C、0.1mol/(Lmin)D、0.3mol/(Lmin)恒温恒容时，气体压强比等于物质的量之比！恒温恒容时，气体压强比等于物质的量之比！随堂练习随堂练习2 2、数学表达式：、数学表达式：课堂小结：化学反应速率课堂小结：化学反应速率1 1、定义：、定义：3 3、常用的单位：、常用的单位：mol/(Lmin)mo

19、l/(Lmin)或或mol/(Ls)mol/(Ls)同一反应，用不同物质表示反应速率，在数值上可能不同，但是表示同一反应，用不同物质表示反应速率，在数值上可能不同，但是表示的快慢意义相同；而且它们的化学反应速率之比等于它们的计量数之比。的快慢意义相同；而且它们的化学反应速率之比等于它们的计量数之比。注意：注意：化学反应速率为某段时间的化学反应速率为某段时间的平均速率，平均速率，且是且是正值正值一般不用一般不用固体固体和和纯液体纯液体物质来表示化学反应速率物质来表示化学反应速率表示化学反应的速率时，必须表示化学反应的速率时，必须指明指明是用反应体系中的哪种是用反应体系中的哪种物质物质做标准做标准

20、用单位时间内用单位时间内反应物浓度的减小反应物浓度的减小或或生成物浓度的增大生成物浓度的增大来表示。来表示。（1 1）化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度（）化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度（）（2 2）化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表）化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示（示（）（3 3）对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显（）对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显（）（4 4）在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学）在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于其化学方程式中

21、的化学计量数之比（计量数之比（）（5 5）合成氨的反应中，）合成氨的反应中，3 3v v(H(H2 2)=2)=2v v(NH(NH3 3)（）1判断正误，正确的打判断正误，正确的打“”，错误的打，错误的打“”(6)(6)同同一一化化学学反反应应，相相同同条条件件下下用用不不同同物物质质表表示示的的反反应应速速率率，其其数数值值可可能能不不同，但表示的意义相同同，但表示的意义相同()(7)(7)化化学学反反应应速速率率为为0.8 0.8 molLmolL 1 1ss 1 1是是指指1s1s时时某某物物质质的的浓浓度度为为0.8 0.8 molLmolL1 1()(8)(8)化学反应速率是表示化

22、学反应进行快慢程度的物理量。化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量。()(9)(9)化化学学反反应应速速率率通通常常用用单单位位时时间间内内生生成成或或消消耗耗某某物物质质的的质质量量的的多多少少来来表表示示。()(10)(10)化化学学反反应应速速率率的的常常用用单单位位有有mol/(Ls)mol/(Ls)和和mol/(Lmin)mol/(Lmin)。()(11)(11)化学反应速率可以用固体物质浓度的变化来表示。化学反应速率可以用固体物质浓度的变化来表示。()2在在2 L密闭容器中，发生以下反应：密闭容器中，发生以下反应：2A(g)B(g)2C(g)D(g)。若最初加入的若最初加入

23、的A和和B都是都是4 mol，在前，在前10 s A的平均反应速率为的平均反应速率为0.12 molL1s1，则，则10 s时，容器中时，容器中B的物质的量是的物质的量是()A1.6 mol B2.8 mol C2.4 mol D1.2 mol解解析析：根根据据化化学学反反应应速速率率之之比比等等于于对对应应物物质质的的化化学学计计量量数数之之比比，可可得得v(B)0.5v(A)0.50.12 molL1s10.06 molL1s1，则则c(B)0.06 molL1s110 s0.6 molL1，n(B)0.6 molL12 L1.2 mol，故故10 s时容器中时容器中B的物质的量为的物质的

24、量为4 mol1.2 mol2.8 mol。B3已知反应已知反应A(g)3B(g)=2C(g)D(g)在某段时间内以在某段时间内以A的浓的浓度变化表示的化学反应速率为度变化表示的化学反应速率为1 molL1min1，则此段时间内，则此段时间内以以C的浓度变化表示的化学反应速率为的浓度变化表示的化学反应速率为()A0.5 molL1min1 B1 molL1min1C2 molL1min1 D3 molL1min1解析：解析：因为对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率之比因为对于同一化学反应，用不同物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，由等于各物质的化学计量数之比，由v v(A)(A)1 molL1 molL1 1minmin1 1，可得出可得出v v(C)(C)2 2v v(A)(A)2 molL2 molL1 1minmin1 1。C