新教材人教版高中化学选择性必修1第二章第一节化学反应速率 精品教学课件.pptx

第1课时化学反应速率 第2课时影响化学反应速率的因素活化能 P28 第一节化学反应速率 素养目标 1.了解化学反应速率的定义,会定量表示化学反应速率 2.通过化学反应速率的简单计算,树立证据推理思想 3.通过实验探究,学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的大 小,培养科学探究和创新意识 知识铺垫 1.不同的化学反应进行的快慢千差万别,与物理学中物体的运动快慢用速 率表示类似,化学反应过程进行的快慢可用化学反应速率来表示 2.某反应的反应物浓度在5min内由6molL-1变成了2molL-1,则用该反应 物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为 0.8molL-1min-1 必备知识 一、化学反应速率 1.化学反应速率的含义 化学反应速率可以用单位时间、单位体积中反应物或生成物的物质的量 变化来表示如果反应体系的体积是恒定的,通常是用单位时间内反应物 浓度的减小或生成物浓度的增加来表示其数学表达式为v= (1)式中v表示反应速率(取正值);c表示反应物浓度或生成物浓度的变化; t表示反应时间的变化 (2)反应速率的单位:molL-1s-1或molL-1min-1或molL-1h-1等。

2.化学反应速率与化学计量数之间的关系 对一个化学反应:mA+nB=pY+qZ,用不同物质表示的反应速率其关系是 v(A)v(B)v(Y)v(Z)=mnpq,或 【微思考】利用v(A)=所得到的化学反应速率是瞬时速率还是平均 速率? 提示 是一段时间内的平均速率 二、化学反应速率的测定 1.测定原理 任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用 2.可测定的具体物理量 气体体积、体系压强、颜色深浅、光的吸收、导电能力等 自我检测 1.正误判断 (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成 物浓度的增加) (2)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显) (3)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) (4)由计算平均速率,用反应物表示时为正值,用生成物表示时为负值 ) (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)利用反应速率的大小可以判断化学反应进行快慢) 2.已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若各物质的反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位:molL-1min-1)表示,则正确的关系是( ) 答案 D 解析 在同一反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式 中各物质前的化学计量数之比。

A、B、C中的正确关系应分别为: 任务务一化学反应应速率的计计算 问题探究 1.中学教材中所说的反应速率是瞬时速率还是平均速率? 答案 平均速率 2.对于反应CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,能否用CaCO3来表示化学 反应速率? 答案 不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率 3.同一化学反应,用不同物质表示其反应速率时,数值相同吗? 答案 不一定相同;若化学反应计量数相同,则反应速率相同;否则,不相同 4.分别用2g锌粒(假设颗粒大小基本相同)与40mL1molL-1和40mL 4molL-1H2SO4溶液反应,请问你有几种方法分别测定它们反应速率的大 小? 答案 (1)测定收集一定体积的H2所用的时间 (2)测定一段时间内溶液中c(H+)的变化 (3)测定一段时间内Zn粒质量的变化 深化拓展 有关化学反应速率的计算 (1)计算依据 化学反应速率的定义: 对于同一个化学反应,用不同物质的物质的量浓度随时间的变化表示的 反应速率之比等于相应物质在化学方程式中的化学计量数之比,这是有关 化学反应速率的计算或换算的依据如:对于化学反应 aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),有下列恒等式:v(A)v(B)v(C)v(D)=abcd。

(2)运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤 写出有关反应的化学方程式 找出各物质的起始量、转化量、某时刻量 根据已知条件列方程计算 计算中注意以下关系: 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) c.各物质浓度的转化量之比等于其化学计量数之比 素能应用 典例1在2L的密闭容器中,加入1molH2和3mol的I2,在某温度下发生反应 H2(g)+I2(g)2HI(g)在2s末时,测得容器中含有0.4mol的HI2s内, 用H2、I2、HI表示该反应的反应速率分别是多少? 答案 v(H2)=0.05molL-1s-1,v(I2)=0.05molL-1s-1,v(HI)=0.1molL-1s-1 解析 根据题意,利用“三段式”法求解 H2+I22HI 起始量/mol:130 变化量/mol:0.20.20.4 2s末量/mol:1-0.2 3-0.2 0.4 变式训练1在2L的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生反应N2+3H2 2NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应在2s内的化 学反应速率。

答案 v(N2)=0.05molL-1s-1,v(H2)=0.15molL-1s-1,v(NH3)=0.1molL-1s-1 解析 N2+3H22NH3 起始量/mol:13 0 变化量/mol:0.20.60.4 2s末量/mol:1-0.23-0.60.4 任务务二比较较化学反应应速率大小的方法 问题探究 1.已知反应A(g)+2B(g)C(g)中,若知道A的反应速率,能否确定其他物 质的反应速率? 答案 能根据反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量数之比来求 算 2.比较化学反应速率大小时要注意哪些问题? 答案 对于同一化学反应的速率,用不同物质表示时数值可能不同,但表示 的意义相同可将不同物质表示的反应速率转化成同一物质进行比较,同 时要注意单位要一致 深化拓展 化学反应速率大小的比较方法 (1)用同一物质的反应速率比较反应进行的快慢时,必须要保证在速率单位 一致的前提下再比较数值的大小例如,v(H2)=0.1molL-1s-1与v(H2)=3 molL-1min-1不能只看数值大小,应该先将单位统一后,再进行比较 (2)用不同物质的反应速率比较反应快慢时,除要保证单位一致外,还要根 据反应速率之比等于化学计量数之比进行换算后再比较。

例如,反应 aA+bBcC,要比较两种不同情况下的v(A)与v(B)的相对大小,在单位统 一的情况下,即比较,则第一种情况下A的反应速 率较大 素能应用 典例2对于反应N2(g)+3H2O(g)2NH3(g)+O2(g),在不同时间段内所 测反应速率如下,则表示该化学反应进行最快的是() A.v(NH3)=1.5molL-1min-1 B.v(N2)=1.2molL-1min-1 C.v(H2O)=1.67molL-1min-1 D.v(O2)=1.5molL-1min-1 答案 B 解析 将选项中的各反应速率换算成同一物质的反应速率,然后比较 变式训练2在一定条件下,对于反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)来说,以下化 学反应速率中,表示化学反应速率最大的是() A.v(A2)=0.8molL-1s-1B.v(A2)=60molL-1min-1 C.v(AB3)=1.0molL-1s-1D.v(B2)=1.2molL-1s-1 答案 B 解析 解此类题目要先统一单位,然后利用化学反应速率之比等于对应物质 的化学计量数之比转化为同一种物质表示的反应速率再进行比较若都 转化为用A2表示的反应速率且单位统一为molL-1s-1,则A项中v(A2)=0.8 molL-1s-1,B项中v(A2)=1molL-1s-1,C项中v(A2)=0.5molL-1s-1,D项中 v(A2)=0.4molL-1s-1,则化学反应速率最大的是B项。

素养脉络络 随堂检测检测 1.(双选)下列说法正确的是() A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于 反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C.化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量浓度的单位决定 D.在化学反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速 率为负值 答案 BC 解析 化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化 来表示,A项错误、C项正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,B项正确; 反应速率均为正值,D项错误 2.反应N2+3H22NH3在2L密闭容器中进行,半分钟末有0.6molNH3生 成下列表示的化学反应速率正确的是() v(NH3)=0.6molL-1min-1 v(N2)=0.005molL-1s-1 v(H2)=0.9molL-1min-1 v(NH3)=0.02molL-1s-1 v(H2)=0.01molL-1s-1 v(N2)=0.03molL-1s-1 A.B.C.D. 答案 C 解析 已知半分钟末有0.6molNH3生成,可列式求算: N2+3H22NH3 0.150.450.3 v(NH3)=0.6molL-1min-1或0.01molL-1s-1,v(N2)=0.3molL-1min-1或0.005 molL-1s-1,v(H2)=0.9molL-1min-1或0.015molL-1s-1。

3.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)=0.02molL-1s-1 B.v(B)=0.03molL-1s-1 C.v(B)=0.90molL-1min-1 D.v(C)=0.60molL-1min-1 答案 A 解析 将选项中各速率转化为相同单位的用A表示的化学反应速率,比较得 出A项反应进行得最快 4.某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质物质的量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为反应开始 至2min末,Z的平均反应速率为 答案 X+3Y2Z0.05molL-1min-1 解析 反应开始,X、Y物质的量均为1.0mol,Z为0,反应进行到2min时,X的 物质的量为0.9mol、Y的物质的量为0.7mol、Z的物质的量为0.2mol相 同时间内,X、Y、Z物质的量的变化之比为132,故化学方程式为X+3Y 2ZZ的平均反应速率为 第2课时影响化学反应速率的因素活化能 素养目标 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响, 认识其一般规律,培养科学探究与变化观念等学科核心素养。

2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用,培养科学态度 与社会责任 3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响 4.了解通过改变外界条件从而改变化学反应速率的方法和意义 知识铺垫 1.影响化学反应速率的外界因素有:反应物浓度、温度、气体压强、 催化剂、固体反应物的表面积等 2.一般情况下,当其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大;升 高温度,化学反应速率增大;催化剂可以改变化学反应速率对气体来说, 增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物浓度,化学反应速率增大 3.过氧化氢溶液在常温下分解放出氧气的速率很小,但加入MnO2后,分解 速率增大,这是因为MnO2起到催化作用使反应速率加快;把食物放在冰箱 内可以延长食品保质期,是因为降低温度使反应速率减小;向炉膛内鼓风, 用煤粉代替煤块可以使炉火更旺,是因为增大了煤与空气的接触面积使反 应速率增大 必备知识 一、影响化学反应速率的因素 在相同条件下,不同的化学反应会有不同的速率,这表明反应速率首先是由 反应物的组成、结构和性质等因素决定的。