1、-1-第第1 1课时课时化学反应速率化学反应速率知识铺垫必备知识正误判断化学反应进行得越快越好吗?提示:并不是所有的化学反应都是进行得越快越好。如金属的腐蚀人们就希望进行得越慢越好。知识铺垫必备知识正误判断一、化学反应是有历程的1.对“化学反应是有历程的”这个问题的认识(1)基元反应:大多数反应都是分几步完成的,其中的反应称为基元反应,如氢气与氧气反应生成水,主要是分成四步:(2)反应历程:基元反应构成的称为反应历程(又称反应机理),基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。平常所写的化学方程式就是总反应的化学方程式。(3)简单反应:有的反应反应物直接转化为反应产物,其
2、总反应就是基元反应,这类反应又称为,如中和反应OH-+H+=H2O。每一步反应序列一步简单反应知识铺垫必备知识正误判断2.造成化学反应速率千差万别的原因反应不同,反应历程就不相同。同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同,反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程,而的差别又造成了的不同。3.激光技术开创化学反应的新阶段化学反应实质上就是旧化学键的伸长、断裂和新化学键的生成过程,是反应物获得能量形成,再生成反应产物的过程。反应历程化学反应速率过渡态知识铺垫必备知识正误判断二、化学反应速率1.含义描述化学反应进行的物理量。2.表示方法(1)对于反应体系的化学反应,可以用单位时间内(或质量、物
3、质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。(2)表达式:v=。3.常用单位、。快慢体积不变某物质浓度molL-1s-1molL-1min-1知识铺垫必备知识正误判断4.用不同物质表示的反应速率之间的关系在同一化学反应中,用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中之比。如对于化学反应这样对于一个化学反应来说,无论用哪一种物质表示,化学反应速率都是相同的。各物质化学式前的系数abcd 【微思考】同一反应同一时间段用不同物质表示的化学反应速率不同,表示反应速率的意义是否相同?提示:相同。知识铺垫必备知识正误判断三、化学反应速率的测定1.测定原理:利用化学反应中与某一种化学物
4、质的(或)相关的性质进行测定。2.测定方法测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内反应体系中某物质的变化。物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其或存在函数关系,因此人们常用物理方法,通过准确而快速地测定反应物或反应产物浓度的变化来确定化学反应速率。常用于测定化学反应速率的物理方法有、。浓度质量浓度物质的量浓度量气法比色法电导法知识铺垫必备知识正误判断判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显。()(2)对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或反应产物浓度的变化来表示化学反应速率。()(3)单位时间内反应
5、物浓度的变化表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率。()(4)化学反应速率为0.8molL-1s-1是指1s时某物质的浓度为0.8molL-1。()(5)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。()(6)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快。() 探究一探究二素养脉络随堂检测化学反应速率的计算方法化学反应速率的计算方法问题探究问题探究如何定量表示一个化学反应在一定条件下的反应速率?提示:用单位时间反应物或反应产物浓度的变化来表示化学反应在一定条件下的反应速率。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展深
6、化拓展化学反应速率的计算方法(1)利用反应速率的定义式v=求算。(2)利用化学反应中各物质的反应速率之比等于化学式前的系数之比的规律求算。(3)利用“三段式”进行计算。求解化学反应速率计算题的一般步骤:a.写出有关反应的化学方程式;b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;c.根据已知条件列方程计算。探究一探究二素养脉络随堂检测例如,对于反应:mA+nBpC+qD。起始时A的浓度为amolL-1,B的浓度为bmolL-1。反应进行至t1s时,A消耗了xmolL-1,则反应速率可计算如下:计算时注意以下量的关系:a.对反应物:c起始-c转化=c某时刻b.对生成物:c起始+c转化=c某时刻。探究一
7、探究二素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例1(2019陕西西安模拟)将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H0。测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在810min内CO2的平均反应速率是()A.0.5molL-1min-1B.0.1molL-1min-1C.0molL-1min-1D.0.125molL-1min-1探究一探究二素养脉络随堂检测答案:C探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练变式训练1一定条件下,向2L密闭容器中加入2molN2和10mo
8、lH2,发生反应N2+3H22NH3,2min时测得剩余N21mol,下列化学反应速率不正确的是 ()A.v(N2)=0.25molL-1min-1B.v(H2)=0.75molL-1min-1C.v(NH3)=1molL-1min-1D.v(NH3)=0.5molL-1min-1答案:C解析:根据反应速率的定义式可得,v(N2)=0.25molL-1min-1。因为v(N2) v(H2) v(NH3)=1 3 2,故v(H2)=0.75molL-1min-1,v(NH3)=0.5molL-1min-1。C项不正确。探究一探究二素养脉络随堂检测化学反应速率的比较化学反应速率的比较问题探究问题探
9、究在两种不同条件下进行反应mA+nBpC+qD中,一种条件下v(A)=4molL-1min-1,另外一种条件下v(B)=1molL-1min-1,若A表示的反应速率比B表示的反应速率快,试分析m、n符合什么关系?提示:同一条件下不同物质表示的化学反应速率之比=化学式前的系数之比,即mn=v(A) v(B),已知v(A) v(B)=4 1,且两种条件下用A表示的反应速率比用B表示的反应速率快,则mnca。探究一探究二素养脉络随堂检测(2)比值法:用不同条件下各物质的量表示的反应速率除以对应各物质的系数,然后再对求出的数值(注意单位保持一致)进行大小排序,数值大的反应速率快。例如:对于反应mA+n
10、BpC+qD,探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例2对于反应A(g)+3B(g)=2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是 ()A.v(A)=0.01molL-1s-1B.v(B)=0.02molL-1s-1C.v(B)=0.60molL-1min-1D.v(C)=1.0molL-1min-1答案:A解析:对于同一反应在不同条件下的反应速率进行比较时,必须选定同一种速率单位和同一种物质,这样比较才有意义。如果选择B物质和单位molL-1min-1,并依据“各物质的速率之比等于化学方程式中化学式前的系数之比”进行相应的换算,然后进行对比。A项,v(B
11、)=3v(A)=360smin-10.01molL-1s-1=1.8molL-1min-1;B项,v(B)=60smin-10.02molL-1s-1=1.2molL-1min-1;D项,v(B)=v(C)=1.5molL-1min-1,经过比较可知A项反应进行得最快。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练变式训练2反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)=0.15molL-1s-1;v(B)=0.6molL-1s-1;v(C)=0.4molL-1s-1;v(D)=0.45molL-1s-1。该反应进行的快慢顺序为。答案:= 探究一探究二素养脉络随堂检测解析:解法一:由反
12、应速率之比与物质的系数之比,比较后进行判断。由化学方程式A+3B=2C+2D可知,A与B的系数之比为1 3,而v(A) v(B)=0.15 0.6=1 4,故v(B)v(A),从而得。B与C的系数之比为3 2,而v(B) v(C)=0.6 0.4=3 2,故v(B)=v(C),从而得=。C与D的系数之比为2 2=1 1,而v(C) v(D)=0.4 0.45,故v(D)v(C),从而得。故反应进行的快慢顺序为=。解法二:将不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的反应速率,再比较反应速率数值的大小。若将其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率,则由方程式中的系数知:v(A) v(B)=1
13、 3,则表示的v(A)=0.2molL-1s-1;v(A) v(C)=1 2,则表示的v(A)=0.2molL-1s-1;v(A) v(D)=1 2,则表示的v(A)=0.225molL-1s-1。故反应进行的快慢顺序为=。探究一探究二素养脉络随堂检测探究一探究二素养脉络随堂检测1.某一反应物的浓度是1.0molL-1,经过20s后,它的浓度变成了0.2molL-1。在这20s内用该物质浓度变化表示的化学反应速率为()A.0.04B.0.04molL-1s-1C.0.08molL-1s-1D.0.04molL-1答案:B探究一探究二素养脉络随堂检测2.在N2+3H22NH3的反应中,经过一段时
14、间后,NH3的浓度增加了0.6molL-1,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45molL-1s-1,则此段时间是()A.1sB.2sC.44sD.1.33s答案:B探究一探究二素养脉络随堂检测3.在不同条件下,分别测得反应2SO2+O22SO3的化学反应速率如下,其中表示该反应进行得最快的是 ()A.v(SO2)=4molL-1min-1B.v(O2)=3molL-1min-1C.v(SO2)=0.1molL-1s-1D.v(O2)=0.1molL-1s-1答案:D解析:本题考查的是化学反应速率的比较。以SO2为标准,并将单位进行统一,将A、B、C、D选项换算成以SO2表示的反应速率分别为:A中v(SO2)=4molL-1min-1;B中v(SO2)=2v(O2)=6molL-1min-1;C中v(SO2)=(0.160)molL-1min-1=6molL-1min-1;D中v(SO2)=2v(O2)=(20.160)molL-1min-1=12molL-1min-1。则D项符合题意。探究一探究二素养脉络随堂检测4.某温度时,在VL密闭容器中,A、B、C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:(1)反应的化学方程式为。(2)从开始到t1min末,用物质C表示的反应速率为。
