化學(xué)反應(yīng)速率

1、第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率人教版選修人教版選修4 4 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理速率速率是物體運(yùn)動的快慢 ，即運(yùn)動物體經(jīng)過的路程S和通過這一路程所用時間t的比值。汽車的行駛速度控制在10km/h以內(nèi)物理定義物理速率單位 km/h 單位時間內(nèi)長度的變化量VS 化學(xué)反應(yīng)速率？ 一定時間單位內(nèi)，體系某種變化量想一想：在日常生活中或化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢的實(shí)例？食物變質(zhì)食物變質(zhì) 較快較快 鋼鐵的銹蝕鋼鐵的銹蝕 較慢較慢溶溶 洞的形洞的形 成成 很慢很慢爆炸爆炸 很快很快一次性飯盒的降解過程一次性飯盒的降解過程 化學(xué)反應(yīng)速率這一物理量是如何定義的？化學(xué)反應(yīng)速率這一物理量是如何定義

2、的？ 怎樣寫表達(dá)式？怎樣寫表達(dá)式？ 常用的單位是什么？常用的單位是什么？ 計(jì)算中應(yīng)注意什么？計(jì)算中應(yīng)注意什么？單位時間內(nèi)反應(yīng)物單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的濃度的減少或生成物減少或生成物濃度的濃度的增加增加表達(dá)式：表達(dá)式：v=C/t單位：單位：mol/L.min或或mol/L.s 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 1 1、定義、定義一一 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量2 2、表示方法、表示方法用單位時間內(nèi)用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度的的或或生成物濃度生成物濃度的的增加量增加量（均取正值均取正值）來表示來表示。3、數(shù)學(xué)表達(dá)式、數(shù)學(xué)表達(dá)式：CCCVtt 反反應(yīng)應(yīng)前前反

3、反應(yīng)應(yīng)后后變化的濃度變化的濃度(mol/L)(mol/L)變化的時間（時變化的時間（時或分或秒）或分或秒） 4、單位、單位mol/(Lh)mol/(Lmin)mol/(Ls)molL-1h-1molL-1min-1molL-1s-1計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的步驟計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的步驟:起始濃度起始濃度c（起始）（起始）變化濃度變化濃度 c終了濃度終了濃度c（終了）（終了） - 三部曲三部曲計(jì)算中注意以下量的關(guān)系：對反應(yīng)物：c(起始)c(轉(zhuǎn)化)c(某時刻)對生成物：c(起始)c(轉(zhuǎn)化)c(某時刻)轉(zhuǎn)化率100% 1.1.化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度的的變化

4、，而不是指物質(zhì)的量或物質(zhì)質(zhì)量的變化。變化，而不是指物質(zhì)的量或物質(zhì)質(zhì)量的變化。 2.2.反應(yīng)速率反應(yīng)速率不取負(fù)值不取負(fù)值，通常所指的反應(yīng)速率是一段通常所指的反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的時間內(nèi)的平均速率平均速率，而不是某一時刻的瞬時速率。，而不是某一時刻的瞬時速率。 3.3.在同一反應(yīng)中，選用在同一反應(yīng)中，選用不同的物質(zhì)不同的物質(zhì)表示速率，其數(shù)表示速率，其數(shù)值不一樣，故應(yīng)值不一樣，故應(yīng)標(biāo)明是哪種物質(zhì)標(biāo)明是哪種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，但這些數(shù)值表示的意義是一樣的，均表示速率，但這些數(shù)值表示的意義是一樣的，均表示該反應(yīng)的快慢。該反應(yīng)的快慢。 4.4.各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)表示的反應(yīng)

5、速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。量數(shù)之比。 5.5.對于純固體或純液體，其對于純固體或純液體，其濃度為常數(shù)濃度為常數(shù)，因此一般，因此一般不用它們來表示化學(xué)反應(yīng)速率。不用它們來表示化學(xué)反應(yīng)速率。、注意、注意【例題例題】在在1L1L的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入8mol 8mol N N2 2和和20mol H20mol H2 2，發(fā)生，發(fā)生 N N2 2 + 3H + 3H2 2 = = 2NH2NH3 3 ，在在5min5min末時，測得容器中含有末時，測得容器中含有6mol6mol的的N N2，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。 N2 + 3H2 = 2

6、 NH3起始濃度（起始濃度（mol/Lmol/L） 8 20 08 20 05min5min末濃度（末濃度（mol/Lmol/L） 4 6v(N2)= 2/5=0.4mol/(Lmin)v(H2)= 6/5=1.2 mol/(Lmin)v(NH3)= 4/5=0.8mol/(Lmin) 2 C (mol/L)C (mol/L) 6【練習(xí)練習(xí)1】下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確 的是（的是（ ）A.化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加B.化學(xué)反應(yīng)速率為化

7、學(xué)反應(yīng)速率為“0.8mol/(LS)”所表示的意思是所表示的意思是: 時間為時間為1s時時,某物質(zhì)的濃度為某物質(zhì)的濃度為0.8mol/LC.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn) 行的快慢行的快慢D.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象 越來越明顯越來越明顯C對于對于A（g）+B（g）=3C（g）的反應(yīng)。在單位時的反應(yīng)。在單位時間內(nèi)，在容器間內(nèi)，在容器1，經(jīng)測定，減少了，經(jīng)測定，減少了5molA；在容器在容器2中減少了中減少了3molA，問在哪個容器，問在哪個容器中反應(yīng)速率快？中反應(yīng)速率快？【練習(xí)練習(xí)2

8、2】 對于鋅和不同濃度的稀硫酸對于鋅和不同濃度的稀硫酸的實(shí)驗(yàn)，你準(zhǔn)備如何比較反應(yīng)速的實(shí)驗(yàn)，你準(zhǔn)備如何比較反應(yīng)速率的快慢？率的快慢？實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一二、測定化學(xué)反應(yīng)速率的方法二、測定化學(xué)反應(yīng)速率的方法觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢；觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢；觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少；觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少；用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的 高、低高、低 定性定性描述描述如何通過用注射器測量氫氣的體積的方法如何通過用注射器測量氫氣的體積的方法來判斷鋅和不同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率來判斷鋅和不同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率快慢？快慢？確定變量確定變量找出某種易于測量的某種物理

9、量或找出某種易于測量的某種物理量或 性質(zhì)的變化性質(zhì)的變化控制不變的因素控制不變的因素稀硫酸的濃度不同稀硫酸的濃度不同鋅粒的表面積、溫度鋅粒的表面積、溫度時間或氫氣的體積時間或氫氣的體積測量氫氣的體積或時間測量氫氣的體積或時間測定測定氫氣的體積或氫氣的質(zhì)量的變化氫氣的體積或氫氣的質(zhì)量的變化測量體系的壓強(qiáng)的變化測量體系的壓強(qiáng)的變化測定測定鋅粒的質(zhì)量鋅粒的質(zhì)量的變化的變化測定測定H H+ +的濃度或的濃度或ZnZn2+2+的的濃度變化濃度變化測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化測量溶液的導(dǎo)電能力的變化測量溶液的導(dǎo)電能力的變化 定量定量描述描述化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)

10、驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一一步驟：步驟：1 1、連接實(shí)驗(yàn)裝置、連接實(shí)驗(yàn)裝置2 2、檢查裝置的氣密性、檢查裝置的氣密性3 3、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸向分液漏斗中加入稀硫酸4 4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應(yīng)、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應(yīng)5 5、觀察收集、觀察收集10mLH10mLH2 2所用的時間或所用的時間或1 1分分鐘收集到的鐘收集到的H H2 2的體積的體積定量描述定量描述二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測定二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測定1 1、測定原理、測定原理：利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種物質(zhì)的：利用化學(xué)反應(yīng)中與某一種物質(zhì)的_ （或（或_）相關(guān)的）相關(guān)的性質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行

11、測定。進(jìn)行測定。質(zhì)量質(zhì)量濃度濃度2 2、測定方法：、測定方法：（1 1）對于有）對于有固體固體或或液體質(zhì)量液體質(zhì)量變化的反應(yīng)，變化的反應(yīng)， 可用：可用：_（2 2）對于有）對于有氣體氣體產(chǎn)生或消耗的反應(yīng)，產(chǎn)生或消耗的反應(yīng)， 可用：可用：_（3 3）對于有顯色物質(zhì)生產(chǎn)）對于有顯色物質(zhì)生產(chǎn)/ /消耗的反應(yīng)，消耗的反應(yīng)， 常利用常利用 和和 間的正比關(guān)系間的正比關(guān)系來來 跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。一定時間內(nèi)質(zhì)量的變化來表示反應(yīng)速率。一定時間內(nèi)質(zhì)量的變化來表示反應(yīng)速率。一定時間內(nèi)生成或收集的氣體體積來表示速率。一定時間內(nèi)生成或收集的氣體體積來表示速率。顏色深淺顏色深淺

12、顯色物質(zhì)濃度顯色物質(zhì)濃度按圖按裝兩套裝置，在錐形按圖按裝兩套裝置，在錐形瓶里裝有瓶里裝有2g2g鋅粒（顆粒大小鋅粒（顆粒大小相同），然后通過分液漏斗相同），然后通過分液漏斗分 別 加 入分 別 加 入 4 0 m L4 0 m L 1 m o l / L1 m o l / L 和和40mL40mL4mol/L4mol/L硫酸，比較二者硫酸，比較二者收集收集10ml10ml氫氣氫氣所需的時間。所需的時間。加入試劑加入試劑反應(yīng)時間（反應(yīng)時間（minmin）反應(yīng)速率反應(yīng)速率1mol/L1mol/L硫酸硫酸4mol/L4mol/L硫酸硫酸mol/(Lmin)mol/(Lmin)長長短短小小大大討論討論

13、：除本實(shí)驗(yàn)測定速率的方法外，可行的方案還有哪些？除本實(shí)驗(yàn)測定速率的方法外，可行的方案還有哪些？測定測定一定時間一定時間內(nèi)：內(nèi)：生成氫氣的體積生成氫氣的體積鋅粒質(zhì)量的變化、鋅粒質(zhì)量的變化、H+H+濃度的變化等濃度的變化等常見題型常見題型: :1 1、用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率。、用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率。例例1、反應(yīng)、反應(yīng)4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在在5L的密閉容的密閉容器中進(jìn)行，器中進(jìn)行，30s后，后，NO的物質(zhì)的量增加了的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則，則此反應(yīng)的平均速率可表示為：此反應(yīng)的平均速率可表示為：A v (O2)=0.01 mol/(Ls) B v (NO)

14、=0.008 mol/(Ls)C v (H2O)=0.003 mol/(Ls )D v (NH3)=0.002 mol/(Ls )v (NO)=0.3/（530）=0.002 mol/(Ls) 2 2在四個不同的容器中，在不同的條件下在四個不同的容器中，在不同的條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時間內(nèi)測定進(jìn)行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是（ ）（A A）(H(H2 2)=0.1 mol)=0.1 molL L-1-1minmin-1-1 （B B）(N(N2 2)=0.2 mol)=0.2 molL L-1-1minmin-1-1

15、（C C）(NH(NH3 3)=0.15 mol)=0.15 molL L-1-1s s-1-1 （D D）(H(H2 2)=0.3 mol)=0.3 molL L-1-1minmin-1-1B B2 2、比較反應(yīng)速率的大小、比較反應(yīng)速率的大小比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小的方法(1)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)法：將以某一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率選定為比較標(biāo)準(zhǔn)，以其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率全部按上述換算方法換算成同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后直接依據(jù)數(shù)值比較反應(yīng)速率的大小。(2)比較比值法：先求出不同物質(zhì)表示的速率，用各物質(zhì)表示的速率除以化學(xué)方程式中各自的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后比較大小，比值大者反應(yīng)速率大。練習(xí)練習(xí): : 反應(yīng)反應(yīng)A

16、 + 3B = 2C + 2DA + 3B = 2C + 2D在四種不在四種不同情況下的反應(yīng)速率同情況下的反應(yīng)速率分別為分別為V VA A = 0.15mol = 0.15molL L-1-1s s-1-1 V VB B = 0.6mol = 0.6molL L-1-1s s-1-1 Vc = 0.4molVc = 0.4molL L-1-1s s-1-1 V VD D = 0.45mol = 0.45molL L-1-1s s-1-1 則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是 = = 3 3、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)方程式?；?/p>

17、學(xué)方程式。 3 3 某溫度下，濃度都是某溫度下，濃度都是1mol/L1mol/L的兩種的兩種氣體氣體X X2 2和和Y Y2 2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z Z，經(jīng)過經(jīng)過t mint min后，測得物質(zhì)的量濃度分別后，測得物質(zhì)的量濃度分別為為:c(X:c(X2 2)=0.4mol/L,c(Y)=0.4mol/L,c(Y2 2)=0.8mol/L ;)=0.8mol/L ;且且t mint min后容器內(nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼暮笕萜鲀?nèi)的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?/5,4/5,則則該 反 應(yīng) 的 反 應(yīng) 方 程 式 可 表 示 為 ：該 反 應(yīng) 的 反 應(yīng) 方 程 式 可 表 示 為 ：

18、3X3X2 2 + Y + Y2 2 = 2Z = 2Z 某溫度時，在某溫度時，在2L容器中，容器中，x、y、z三種三種物質(zhì)隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，物質(zhì)隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_，反應(yīng)開始至反應(yīng)開始至2min，z的平均速率是的平均速率是 。3x+y=2z0.05mol/(L.min) yxz時間/min0.90.70.21.00.80.60.40.20.0物質(zhì)的量mol 1 2 3 4 5【練習(xí)【練習(xí)3 3】根據(jù)下圖填空:(1)反應(yīng)物是反應(yīng)物是_;生成物是生成物是_。(2)2min內(nèi)內(nèi)A、B、C三者的反應(yīng)速率是多少？三者的反應(yīng)速率是多少？該反應(yīng)的化學(xué)方程式是該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ 練習(xí)練習(xí)44 5. 一定溫度下，在2 L的密閉