化学人教版选修4素材：教材梳理 第二章第一节　化学反应速率 Word版含解析.doc

1、化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 庖丁巧解牛庖丁巧解牛 诱学导入点拨诱学导入点拨 材料：材料：我们知道，石油的形成需要数万年甚至数十万年，而氢气和氧气的爆炸反应瞬间 就能完成。同样作为化学反应，不同化学反应间的快慢差距是如此之大！我们只能定性比较 石油的形成速率和氢氧爆鸣气之间的差别，我们却无法确切表述这两个化学反应快慢的差 距； 如果两个反应相差快慢很接近的反应， 我们如何定量地、 准确地表明两者的反应快慢呢？ 问题设置：问题设置： 导入点拨：导入点拨：与物体的运动速率相类比，我们可以定义一个新的概念化学反应速率。 定义的角度和方式也要参照物体运动速率

2、的定义模式：单位时间内物质的某一量值的变化 量。 知识巧学升华知识巧学升华 1.定义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的， 通常用单位时间内反应物 若浓度用物质的量浓度（c）来表示，单位为 molL -1，时间用 t （s）或分（min）或小时（h 单位是：mol/（Ls）或 mol/（Lmin）或 mol/（Lh） 要点提示要点提示 化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，且 用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的。 对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物 比较不同反应进行得快慢或同一反应

3、在不同条件下反应的快慢时， 应选择同一物质来 一般不用固体和纯液体来表示化学反应速率， 因为固体和纯液体的浓度可以看作是一 个常数。 2.2. (1) 数学表达式：v= t c 得到的速率是该反应在t时间内的平均速率，而不是在某一时刻的速率（瞬时速率） ， 当t0 时，该平均速率可以看作瞬时速率。 辨析比较辨析比较 瞬时速率和平均速率 分类角度分类角度 从测定时间分从测定时间分 从反应方向分从反应方向分 类型 瞬时速率：某一时刻的反应速率 平均速率：某段时间内的反应速率的平 均值 正反应速率： 可逆反应中正反应方向的反应速率 逆反应速率： 可逆反应中逆反应方向的反应速率 注意点 通常所计算的是

4、平均速率 通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率 (2) 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 对于在一个容器中的反应aA+bBcC+dD 来说有：v(A)v(B)V(C)V(D) c(A)c(B)c(C)c(D) n(A)n(B)n(C)n(D)= abcd 即对于同一个反应用不同的物质来表示其反应速率， 其速率之比等于化学方程式前的化 1.1. (1) 化学反应速率是通过实验测定的。 因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质 （包 括反应物和生成物） ，所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反 (2) 在溶液中， 当反应物或产物本

5、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测量反应速率。 2.2.利用实验测量化学反应速率利用实验测量化学反应速率 加入试剂加入试剂 反应时间（反应时间（分钟）分钟） 反应速率（反应速率（mL/minmL/min） Zn 粒1 molL -1 H 2SO4 8 1.25 mLmin -1 Zn 粒4 molL -1 H 2SO4 1 10 mLmin -1 结论： 不同浓度的酸与相同物质反应， 反应的速率是不同的， 浓度越大， 反应速率越快。 问题思路探究问题思路探究 问题问题 1 1 怎样理解固体反应物与反应速率的关系? 导思导思: : 探究探究:

6、 :对于物质而言，影响化学反应速率的是物质的浓度。溶液和气体的浓度是可以改 变的，但纯固体的浓度是无法改变的。因此在化学反应中，单纯改变固体物质的量无法改变 化学反应速率。但如果改变了固体颗粒的大小，如把固体粉碎成小颗粒，由于接触面积的增 问题问题 2 2 试分析：为什么硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰，而在氧气中点燃却产生明亮 导思导思: :火焰颜色的明暗变化说明硫在空气和纯氧中燃烧时剧烈程度不同。因而产生的热 探究探究: :纯氧中氧气浓度大，反应速率快，放出热量多，体系温度高，火焰明亮。 典题热题新题典题热题新题 一、重点：化学反应速率一、重点：化学反应速率 例 1 在 2 L 的密闭容器中，

7、加入 1 mol 和 3 mol 的 H2和 N2，发生反应 N2+ 3H22NH3， 在 2 s 末时，测得容器中含有 0.4 mol 的 NH3 解析：解析： N2 + 3H22NH3 起始量/mol：1 3 0 2s 末量/mol：1-0.2 3-0.6 0.4 变化量/mol：0.2 0.6 0.4 则v（N2） =0.2/22=0.05 mol L -1 s-1 v(H2)=0.6/22=0.15 mol L -1 s-1 v(NH3)=0.4/2 2=0.1 molL -1s-1 误区警示误区警示 利用定义求解化学反应的速率，必需牢牢抓住“物质的量浓度变化量”这一 关键， 而不是

8、“物质的量的变化量” 这一问题。 初学时往往忽略该题目给出的体积数值 “2 L” 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 而忽略计算各物质的物质的量浓度变化量，直接用物质的物质的量的变化量求解。 例例 2 2 可逆反应 2A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为： v(A)=0.5 molL -1min-1 v(B)=0.6 molL -1min-1 v(C)= 0.35 molL -1min-1 v(D)=0.4 molL -1min-1 则该反应在不同条件下反应速率最快的是（ A. B. C. D. 解析：解析：在同一反应

9、中，化学反应速率用不同物质来表示，无法判断其反应速率的快慢， 需要根据反应速率之比等于物质的化学计量数之比换算成用同一物质表示的反应速率的数 v(A)=0.5 molL -1min-1 v(A)= 3 2 v(B)=0.4 molL -1min-1 v(A)=v(C)=0.35 molL -1min-1 v(A)=2v(D)=0.8 molL -1min-1 0.80.50.40.35，故反应速率最快. 答案：答案：D 误区警示误区警示 易犯的错误是依据化学反应速率数值的大小简单判断化学反应的快慢， 忽略 不同物质的化学计量数对化学反应速率的影响。 因此解题时不要被题目的表象迷惑， 要严格 按

10、照计算公式或者物质间的数值关系，比较各反应速率数值的大小。 例例 3 3 反应 A3B2C2D 在四种不同情况下的反应速率分别为：v(A)=0.15 molL -1s-1 v(B)=0.6 molL -1s-1 v(C)=0.4 molL-1s-1 v(D)=0.45 molL -1s-1 解析：解析：方法一：将不同物质表示的速率换算成同一物质的速率，再比较速率的大小。以 物质 A v(A)v(B)=13 则表示的是v(A)=0.2 molL -1s-1 v(A)v(C)=12 则表示的是v(A)=0.2 molL -1s-1 v(A)v(D)=12 则表示的是v(A)=0.225 molL

11、-1s-1 反应进行的快慢顺序是：= 答案：答案：= 深化升华深化升华 由速率之比与反应中各物质的化学计量数之比进行比较，比较后做出判断。 v(A)v(B)=13，而v(A)v(B)=0.150.6=14，故v(B)v(A)，即得 v(B)v(C)=32，而v(B)v(C)=0.60.4=32，故v(B)=v(C)，即得= v(C)v(D)=22=11，而v(C)v(D)=0.40.45，故v(D)v(C)，即得 所以反应进行的快慢顺序是= 例例 4 4 某温度时，在 2 L 容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所 示。 由图中数据分析： 该反应的化学方程式为 。 反应开

12、始至 2 min， 用 Z 表示的平均反应速率为 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 解析：解析：由图可知，X、Y 的物质的量随反应的进行而减小，Z 的物质的量随反应的进行而 增大，则 X 和 Y 为反应物，Z n（X）=1.0 mol-0.7 mol=0.3 mol n(Y)=1.0 mol-0.9 mol=0.1 mol n(Z)=0.2 mol-0 mol=0.2 mol 反应方程式为：3X+Y2Z v(Z)= min2 22 . 0Lmol =0.05 molL -1min-1 深化升华深化升华 遇到这一类题目， 一定要充分利用化学反应中各物质的反

13、应速率之比等于它 们的化学计量数之比这一规律进行计算。 例例 5 5 用纯净的 CaCO3与稀 HCl 反应制 CO2，实验过程记录如右图所示。根据分析、判断， A.OE B.EF段表示反应速率最快，收集的 CO2 C.FG段表示收集的 CO2 D.OG 解析：解析：CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为：CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O，图象的横坐标 是时间，纵坐标是二氧化碳的体积。很显然可以用单位时间内放出 CO2的体积表示其反应速 率，表现在图象上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越快，放出 CO2 答案：答案：B 深化升华深化升华 要把图象上表达的意义跟化学反应速率联系起来

14、，弄清曲线的斜率就是该化 学反应的反应速率。 三、疑点：三、疑点： 例例 6 6 在 2 L 的固定容器中通入 0.8 mol H2、0.4 mol N2,经 2 分钟后，容器内有 NH3 0.12 mol,求用 H2 解析：解析：由 N2+3H22NH3；v（NH3）= min22 12. 0 L mol =0.03 molL -1min-1. 化学备课大师 【全免费】 “备课大师”全科【9 门】 ：免注册，不收费！ 故v（H2）=0.03 molL -1min-1 2 3 =0.45 molL -1min-1 答案：答案：v（H2）=0.45 molL -1min-1 误区警示误区警示 根据 N2 + 3H2 2NH3 起始物质的量 0.4 mol 0.8 mol 0 2 x 0.12 mol x=0.18 mol v（H2）= min2 18. 0mol =0.9 molL -1min-1 错误原因是求v（H2）应当找出单位时间内 H2浓度的变化量，题目开始给的容器 2 L， 所以不仅要找出单位时间物 求解过程与上相同，同时也考虑到容器为 2 L 最后得出v（H2）= 22 18. 0 =0.45 错误是没有写单位。