化學(xué)反應(yīng)速率和速率的測(cè)定

1、第二章第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 化學(xué)反應(yīng)原理的三化學(xué)反應(yīng)原理的三個(gè)重要方面?zhèn)€重要方面化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向-推動(dòng)力推動(dòng)力21化學(xué)反應(yīng)快慢化學(xué)反應(yīng)快慢-速率速率化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度- -化學(xué)平衡化學(xué)平衡3回憶鈉和鉀分別與水反應(yīng)的現(xiàn)象。回憶鈉和鉀分別與水反應(yīng)的現(xiàn)象。 比較等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸與大比較等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸與大理石反應(yīng)的快慢。理石反應(yīng)的快慢。 不同的化學(xué)反應(yīng)快慢是不一樣的。怎不同的化學(xué)反應(yīng)快慢是不一樣的。怎么來(lái)比較和描述不同反應(yīng)的快慢呢？么來(lái)比較和描述不同反應(yīng)的快慢呢？ 化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)用來(lái)衡

2、量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的一個(gè)物理量。的一個(gè)物理量。溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度公式是什么？若已知某物質(zhì)的質(zhì)量，怎樣求其物質(zhì)的量。自主學(xué)習(xí)1.A物質(zhì)在物質(zhì)在2min內(nèi)濃度由內(nèi)濃度由1mol/L到到2mol/L，求以，求以A表示的化學(xué)反應(yīng)表示的化學(xué)反應(yīng)V。2.B物質(zhì)在反應(yīng)前濃度為物質(zhì)在反應(yīng)前濃度為3mol/L，3min后變?yōu)楹笞優(yōu)?.5mol/L，求以，求以B表示的表示的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)V。3.在在V為為10L的容器中，氣體的質(zhì)量為的容器中，氣體的質(zhì)量為10g, 5min后后H2被消耗完，求以被消耗完，求以H2表表示的化學(xué)反應(yīng)示的化學(xué)反應(yīng)V。成果展示一、化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率 1

3、、含含 義：義： 2、表示方法：表示方法： 3、數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式： 4、單單 位：位： 化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。物理量。 化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分，每化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分，每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化來(lái)小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化來(lái)表示。在容積不變的反應(yīng)器中，通常是用單位表示。在容積不變的反應(yīng)器中，通常是用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示來(lái)表示 。 V = C/ t mol/（Ls） 或或 mol/（Lmin）或或 m

4、ol/（Lh） 設(shè)問(wèn)設(shè)問(wèn)1：在下列方程式中，哪些物：在下列方程式中，哪些物質(zhì)可表示化學(xué)反應(yīng)速率？質(zhì)可表示化學(xué)反應(yīng)速率？2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)C(s)+CO2(g)=CO(g)設(shè)問(wèn)設(shè)問(wèn)2：化學(xué)反應(yīng)速率是平均值：化學(xué)反應(yīng)速率是平均值還是瞬時(shí)值？還是瞬時(shí)值？問(wèn)題討論問(wèn)題一、問(wèn)題一、V（N2）、）、 V（H2 ）與）與 V（NH3）的數(shù)值是否相同？）的數(shù)值是否相同？ 問(wèn)題二、是否表示此反應(yīng)的同一種速率？數(shù)值上有何規(guī)律？問(wèn)題二、是否表示此反應(yīng)的同一種速率？數(shù)值上有何規(guī)律？ 問(wèn)題三、由上述計(jì)算題的結(jié)果，你會(huì)得出什么結(jié)論？問(wèn)題三、由上述計(jì)算題的結(jié)果，你會(huì)得出什么結(jié)論？

5、結(jié)論：結(jié)論：對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng)對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng) aA + bB = cC + dD來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō) V(A )：V(B) ：V(C) ：V(D) = C(A) ：C(B) ：C(C )：C(D ) = n(A) ：n(B) ：n(C) ：n(D) = a ：b ：c ：d 特別強(qiáng)調(diào)理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題： 1. 1.上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時(shí)速率。上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時(shí)速率。 2.2.化學(xué)反應(yīng)速率是標(biāo)量，化學(xué)反應(yīng)速率是標(biāo)量，無(wú)正負(fù)號(hào)無(wú)正負(fù)號(hào)。一般都一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。

6、取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。 3.3.由于在反應(yīng)中固體和純液體的濃度是恒定不變的，由于在反應(yīng)中固體和純液體的濃度是恒定不變的， 因此對(duì)于有純液體或固體參加的反應(yīng)一般不用因此對(duì)于有純液體或固體參加的反應(yīng)一般不用 純液體或固體來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。純液體或固體來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。 4 4、對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示該、對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示該反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值不同，反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值不同，但表示的意義相但表示的意義相同。同。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明是用因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。每種物

7、質(zhì)都可每種物質(zhì)都可以用來(lái)表示同一反應(yīng)的快慢。以用來(lái)表示同一反應(yīng)的快慢。 5 5、在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于、在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。方程式中的系數(shù)比。 特別強(qiáng)調(diào)理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題： 常見(jiàn)題型例舉常見(jiàn)題型例舉1、用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率。、用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率。例例1、反應(yīng)、反應(yīng)4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在在5L的密閉容器的密閉容器中進(jìn)行，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，則此反則此反應(yīng)的平均速率可表示為：應(yīng)的

8、平均速率可表示為：A、v (O2)=0.01 mol/Ls B、 v (NO)=0.008 mol/LsC、 v (H2O)=0.003 mol/Ls D、 v (NH3)=0.002 mol/Ls v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/Ls 2、比較反應(yīng)速率的大小、比較反應(yīng)速率的大小例例2、反應(yīng)、反應(yīng)A + 3B = 2C + 2D在四種不同情況下的反應(yīng)速在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為率分別為VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是

9、則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是 = 結(jié)論結(jié)論2：在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小，數(shù)值大小，還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小來(lái)說(shuō)明。學(xué)計(jì)量數(shù)的大小來(lái)說(shuō)明。應(yīng)化為同一種物質(zhì)的應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較（反應(yīng)速率再進(jìn)行比較（標(biāo)準(zhǔn)一致，單位統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)一致，單位統(tǒng)一，）3、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫(xiě)出化學(xué)方程式。、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫(xiě)出化學(xué)方程式。例例3、某溫度下，濃度都是、某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體的兩種氣體X2和和Y2，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，

10、經(jīng)過(guò)，經(jīng)過(guò)t min后，測(cè)得物后，測(cè)得物質(zhì)的量濃度分別為：質(zhì)的量濃度分別為：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為：，則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為：3X2 + Y2 = 2Z3X2 + Y2 = 2X3Y習(xí)題：已知反應(yīng)習(xí)題：已知反應(yīng)N2 +3H2 2NH3 ，根據(jù)下圖判斷根據(jù)下圖判斷1、A是是_物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度變化情況變化情況2、C是是_物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度變化情況變化情況3、2分鐘內(nèi)分鐘內(nèi)N2的平均速率是多的平均速率是多少？少？H2NH30.5mol/(L min )點(diǎn)擊試題 在在2L的密閉容器中，加

11、入的密閉容器中，加入1mol N2和和3mol的的H2，發(fā)生發(fā)生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在2s末時(shí)，測(cè)得容器中含末時(shí)，測(cè)得容器中含有有0.4mol的的NH3，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。 解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（mol）： 1 3 0 2s末量（mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4變化量（mol）： 0.2 0.6 0.4 則 V（N2）=0.2/22=0.05 mol/（Ls） V（H2）=0.6/22=0.15 mol/（Ls） V(NH3)=0.4/22=0.1 mol/（Ls） 注意：計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的步驟注意：計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率

12、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） - 三段式三段式例例2:將等物質(zhì)的量的將等物質(zhì)的量的A 、 B混合于混合于2L密閉容器密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：中，發(fā)生下列反應(yīng)：3 A（g）+B（g）= x C（g）+2 D（g），），4min后測(cè)得后測(cè)得C（D）=0.5mol/L，C(A):C(B)=3:5，C的平均反應(yīng)速率為的平均反應(yīng)速率為0.125mol/(L min)，求：，求：(1)此時(shí)此時(shí)A的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度? (2)B的平均反應(yīng)速率的平均反應(yīng)速率?(3)x的值是多少的值是多少? 不同濃度的稀硫酸與鋅反應(yīng)的實(shí)不同濃度的稀硫酸

13、與鋅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，你準(zhǔn)備如何比較反應(yīng)速率的快驗(yàn)，你準(zhǔn)備如何比較反應(yīng)速率的快慢？慢？合作探究化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量 2、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)候，反應(yīng)物和生成物的濃度都在不斷地變化，由于反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物濃度的變化，必然引起其他物質(zhì)濃度發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，化學(xué)反應(yīng)速率只要用反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)（反應(yīng)物或生成物）的濃度變化來(lái)表示，一般以最容易測(cè)定的物質(zhì)表示。3 3、在物質(zhì)的諸多性質(zhì)中、在物質(zhì)的諸多性質(zhì)中, ,特別是在溶液中特別是在溶液中, ,當(dāng)反應(yīng)當(dāng)反應(yīng)物或生成本身有比較明顯的顏色時(shí)物或生成本身有比較明顯的顏色時(shí), ,人們常常利用人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反顏

14、色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)的速率應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)的速率. .1、化學(xué)反應(yīng)速率是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。 化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定的基本思路：可用于化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定的基本性質(zhì)可直接觀察的性質(zhì),如釋放出的氣體的體積和體系的壓強(qiáng)依靠科學(xué)儀器才能測(cè)量的性質(zhì),如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成本身有比較明顯的顏色時(shí),人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)的速率.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高、低用手觸摸試管

15、，感受試管外壁溫度的高、低定性描述定性描述定量描述定量描述合作探究定量描述定量描述測(cè)定氣體的體積或體系的壓強(qiáng)測(cè)定氣體的體積或體系的壓強(qiáng)測(cè)定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化測(cè)定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化測(cè)定物質(zhì)或離子的濃度變化測(cè)定物質(zhì)或離子的濃度變化測(cè)定體系的溫度或測(cè)定反應(yīng)的熱量變化測(cè)定體系的溫度或測(cè)定反應(yīng)的熱量變化定量描述定量描述 按圖安裝兩套裝置，按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶?jī)?nèi)各盛有在錐形瓶?jī)?nèi)各盛有2g2g鋅粒鋅粒（顆粒大小基本相同），（顆粒大小基本相同），然后通過(guò)分液漏斗分別加然后通過(guò)分液漏斗分別加入入40mL 1mol/L40mL 1mol/L和和40mL 40mL 4mL/L4mL/L的硫酸，比較二者的硫

16、酸，比較二者收集收集10mLH10mLH2 2所用的時(shí)間。所用的時(shí)間。二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)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，然后再向分液漏斗中、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏斗中 加入稀硫酸加入稀硫酸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(shí)間所用的時(shí)間 二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定二、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：1 1、注意安全，團(tuán)結(jié)協(xié)作、注意安全，團(tuán)結(jié)協(xié)作2 2、如何

17、檢查裝置的氣密性、如何檢查裝置的氣密性3 3、何時(shí)計(jì)時(shí)，用何儀器計(jì)時(shí)、何時(shí)計(jì)時(shí)，用何儀器計(jì)時(shí) 4 4、稀硫酸滴入時(shí)注意：、稀硫酸滴入時(shí)注意： a:a:保持導(dǎo)氣管順暢保持導(dǎo)氣管順暢 b b液體快速滴下液體快速滴下 c c滴完后迅速關(guān)閉分液漏斗活塞滴完后迅速關(guān)閉分液漏斗活塞5 5、注射器讀數(shù)到什么位置，是、注射器讀數(shù)到什么位置，是10mL10mL處嗎處嗎加入試劑加入試劑反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間(min)(min)反應(yīng)速率反應(yīng)速率(mL/min)(mL/min)1mol/LH1mol/LH2 2SOSO4 44mol/LH4mol/LH2 2SOSO4 4結(jié)論結(jié)論： 鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，收集鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)

18、生氣泡，收集10 mL10 mL氣體。濃硫酸氣體。濃硫酸所用的時(shí)間比稀硫酸所用的時(shí)間短所用的時(shí)間比稀硫酸所用的時(shí)間短實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：4mol/L4mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L1mol/L的硫酸的硫酸與鋅反應(yīng)快。與鋅反應(yīng)快。 知識(shí)拓展測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見(jiàn)方法測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見(jiàn)方法1 1、量氣法、量氣法2 2、比色法、比色法3 3、電導(dǎo)法、電導(dǎo)法4 4、激光技術(shù)法、激光技術(shù)法知識(shí)拓展測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見(jiàn)方法測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見(jiàn)方法1 1、量氣法、量氣法2 2、比色法、比色法3 3、電導(dǎo)法、電導(dǎo)法4 4、激光技術(shù)法、激光技術(shù)法學(xué)習(xí)感悟1 1、化

19、學(xué)反應(yīng)速率的含義及、化學(xué)反應(yīng)速率的含義及數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)式2 2、常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率、常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率評(píng)價(jià)反饋 (1) 向向2L的密閉容器的密閉容器(內(nèi)有催化劑內(nèi)有催化劑)充入充入2mol的的SO2和和1molO2，經(jīng)，經(jīng)2S，測(cè)得容器內(nèi)有，測(cè)得容器內(nèi)有1mol的的SO3，則該反應(yīng)的速率可怎樣表示？則該反應(yīng)的速率可怎樣表示？ (2) 在一定條件下，密閉容器中合成氨，在一定條件下，密閉容器中合成氨，3H2+N2 2NH3，開(kāi)始時(shí)測(cè)得，開(kāi)始時(shí)測(cè)得C(H2）=4mol/L ，C（N2）=1mol/L，2S末，測(cè)得末，測(cè)得C（N2）= 0.9mol/L。求。求V（H2）為多大？）為

20、多大？評(píng)價(jià)反饋(1)解：解： 2SO2 + O2 2SO3 起始量（起始量（mol）：）： 2 1 0 2s末量（末量（mol）：）： 1變化量（變化量（mol）：）： 1 0.5 1 則則 V（SO2）= V（SO3）= 0.25 mol/（Ls） V（O2）= 0.125 mol/（Ls） (2)解：解： V（N2）= C(N2)/ t = 0.05 mol/（Ls） V（H2）= 3 V（N2） = 0.15 mol/（Ls） 1 1、在密閉容器中、在密閉容器中A A與與B B反應(yīng)生成反應(yīng)生成C C，其反應(yīng)速，其反應(yīng)速率分別用率分別用V(A)V(A)、V(B)V(B)、V(C)V(C)表示。已知表示。已知V(A)V(A)、V(B)V(B)、V(C)V(C)之間有以下關(guān)系之間有以下關(guān)系2V(