高中化學(xué)選修四第二章第一節(jié)

1、節(jié)節(jié) 日日 焰焰 火火燃燃 燒燒煤煤 的的 形形 成成鋼鋼 鐵鐵 生生 銹銹思考：思考：不同的化學(xué)反應(yīng)快慢是不一樣的。怎樣比較不同的化學(xué)反應(yīng)快慢是不一樣的。怎樣比較和描述不同反應(yīng)的快慢呢？和描述不同反應(yīng)的快慢呢？一化學(xué)反應(yīng)速率 1概念：用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的一個(gè)物理量。它與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是反應(yīng)的它與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是反應(yīng)的時(shí)間時(shí)間；另一個(gè)是；另一個(gè)是反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)物或生成物的濃度濃度。反應(yīng)物反應(yīng)物濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷減小，行而不斷減小，生成物生成物濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而增大。增大。 在容積不變的反應(yīng)器中，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃

2、度的減少或生成物濃度的增加來表示。3.數(shù)學(xué)表達(dá)式： 4.單位： mol/(Ls) 、mol/(Lmin)、 mol/(Lh)或或 molL-1min-1、molL-1s-1 、molL-1h-1 v(B)表示表示B物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率；物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率；c(B)表示表示B物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的改變量；物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的改變量；t表示時(shí)間的表示時(shí)間的改變量。改變量。 v(B) = = (v只為正值只為正值)c(B)tn(B)V.t.表示方法:1 1通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示，所以生成物濃度的增加來表示，所以反應(yīng)速率反應(yīng)速率是是正值正

3、值。. .中學(xué)階段的化學(xué)反應(yīng)速率是中學(xué)階段的化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率平均速率。. .由于固體和純液體的濃度是恒定不變的，由于固體和純液體的濃度是恒定不變的，濃度僅指溶液或氣體的濃度僅指溶液或氣體的，固體、純液體無固體、純液體無濃度變化可言。濃度變化可言。例題例題: :在在2 2L L的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入1 1molNmolN2 2和和3 3molHmolH2 2，發(fā)發(fā)生生 N N2 2+3H+3H2 2 = 2NH = 2NH3 3 ，在在2 2s s末時(shí)，測(cè)得容器中含有末時(shí)，測(cè)得容器中含有0.40.4molmol的的NHNH3 3，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

4、。三步法三步法:起始濃起始濃(mol/L)(mol/L)2 2s s末濃度末濃度(mol/L)(mol/L) (2)0.1mol/0.05mol/st2sNCLVL（）(2)0.3mol/0.15mol/st2sHCLVL（）變化濃度變化濃度(mol/L)(mol/L) 0.51.500.20.20.30.10.41.2(3)0.2mol/0.10mol/st2sNHCLVL（）22332NHNHmol/L Smol/L Smol/L S問題一、問題一、V（N2）、）、 V（H2 ）與）與 V（NH3）的數(shù)值是否相同？）的數(shù)值是否相同？ 問題二、數(shù)值上有何規(guī)律？問題二、數(shù)值上有何規(guī)律？ 問題三

5、、由上述計(jì)算題的結(jié)果，你會(huì)得出什么結(jié)論？問題三、由上述計(jì)算題的結(jié)果，你會(huì)得出什么結(jié)論？ 即對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng)即對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng) aA + bB = cC + dD來來說說 V(A )：V(B) ：V(C) ：V(D) = a ：b ：c ：d 結(jié)論：結(jié)論：在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比反應(yīng)速率之比等等于方程式中的化學(xué)于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)量數(shù)之比。4. 4. 同一個(gè)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速同一個(gè)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率，數(shù)值是不一樣的，所以應(yīng)率，數(shù)值是不一樣的，所以應(yīng)注明注明是由是由哪種哪種物質(zhì)表示物質(zhì)表示的。的。5.5.同一

6、反應(yīng)中，各物質(zhì)的同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的速率之比速率之比等于等于他們他們?cè)诨瘜W(xué)方程式中的在化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。等于等于各各物質(zhì)濃度變化量（物質(zhì)濃度變化量（c c）之比，）之比，等于等于各物質(zhì)物各物質(zhì)物質(zhì)的量變化量質(zhì)的量變化量( (n n) )之比之比。 abcdABCD對(duì)于具體反應(yīng)：V(A )：V(B) ：V(C) ：V(D)= a ：b ：c ：d 常見題型例舉：常見題型例舉：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的密閉的密閉容器中進(jìn)行，容器中進(jìn)行，30s后，后，NO的物質(zhì)的量增加了

7、的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率可表示為：則此反應(yīng)的平均速率可表示為：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 再根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比。再根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比。D2 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)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為：速率分別為：VA = 0.15molL-

8、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則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是 = PSPS：在在同一反應(yīng)中同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小。應(yīng)單純地看數(shù)值大小。應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率速率再進(jìn)行再進(jìn)行比較比較。3 3根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)方程式。根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(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

9、Z，經(jīng)過，經(jīng)過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，則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為：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的平均速率是的平均速率是多少？多少？H2NH30.5mol/(L min ) 不同濃度的稀硫酸與鋅反應(yīng)的實(shí)

10、不同濃度的稀硫酸與鋅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，如何比較反應(yīng)速率的大小？驗(yàn)，如何比較反應(yīng)速率的大??？測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。 定性描述定性描述:（根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）（根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）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，感受試管外壁溫度的高、低定量描述：（根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量）定量描述：（根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量）單位時(shí)間內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)測(cè)定氣體的體積測(cè)定氣體的體積測(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

11、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)的熱量變化實(shí)驗(yàn)分析（1 1）儀器）儀器錐形瓶錐形瓶分液漏斗分液漏斗玻璃導(dǎo)管玻璃導(dǎo)管乳膠管乳膠管注射器注射器(50ml)(50ml)鐵架臺(tái)鐵架臺(tái) ( (帶鐵夾帶鐵夾) )量筒量筒(50ml)(50ml)膠頭滴管膠頭滴管秒表秒表（2 2）藥品）藥品 2g2g鋅粒、鋅粒、1mol/L1mol/L硫酸、硫酸、 40ml 40ml 2g 2g鋅粒、鋅粒、 4mol/L4mol/L硫酸、硫酸、40ml40ml（實(shí)驗(yàn)一）（實(shí)驗(yàn)一）1 1、如何檢查該裝置的氣密性、如何檢查該裝置的氣密性? ?思考思考?2 2、如果沒有注射器，用什么來代替？、如果沒有注射器，用什么來代替

12、？反應(yīng)物（指氣體和液體，不含純液體和固體）的濃度反應(yīng)物（指氣體和液體，不含純液體和固體）的濃度越大，反應(yīng)時(shí)間越短，反應(yīng)速率越快。越大，反應(yīng)時(shí)間越短，反應(yīng)速率越快。3 3、你還能根據(jù)反應(yīng)速率相關(guān)的哪些變化來測(cè)定該反、你還能根據(jù)反應(yīng)速率相關(guān)的哪些變化來測(cè)定該反應(yīng)的反應(yīng)速率應(yīng)的反應(yīng)速率? ?塞緊塞子，關(guān)閉分液漏斗活塞塞緊塞子，關(guān)閉分液漏斗活塞將注射器活塞向外拉出一段，將注射器活塞向外拉出一段，若復(fù)原，則證明氣密性良好。若復(fù)原，則證明氣密性良好。原理：原理：密封密封 改變壓強(qiáng)改變壓強(qiáng) 觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象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)1

13、mol/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)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。 測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法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1 1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義及、化學(xué)反

14、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、化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計(jì)算3 3、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定、化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定練習(xí)練習(xí)1.可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)A(g)+ B(g) = C(g)+ D(g) ，在，在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)四種不同情況下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是（進(jìn)行得最快的是（ ） A. V（A） = 0.15mol/（Lmin） B. V（B） = 0.5 mol/（Lmin） C. V（C） = 0.4 mol/（Lmin） D. V（D） = 0.01 mol/（Ls） D練習(xí)練習(xí)2 2. .把把0.6molX0.6molX氣體的氣

15、體的0.4molY0.4molY氣體混合于氣體混合于2L2L容器容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：3X+Y= nZ+2W3X+Y= nZ+2W。2min2min末已末已生成生成0.2molW0.2molW，若測(cè)知，若測(cè)知V(z)=0.1mol/(Lmin)V(z)=0.1mol/(Lmin)，則，則上述反應(yīng)中上述反應(yīng)中Z Z氣體的計(jì)量數(shù)氣體的計(jì)量數(shù)n n的值是的值是( )( )A.1A.1 B.2 B.2C.3C.3D.4D.4上述反應(yīng)在上述反應(yīng)在2min2min末時(shí)，已消耗的末時(shí)，已消耗的Y Y占原來的百分比占原來的百分比是是( )( )A.20%A.20% B.25%B.

16、25% C.33%C.33% D.50%D.50%DB反應(yīng)物的消耗量反應(yīng)物的消耗量轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)物的起始量反應(yīng)物的起始量100%練習(xí)練習(xí)3.3.一定溫度下，向一個(gè)容積為一定溫度下，向一個(gè)容積為2L的事先的事先裝入催化劑的真空密閉容器中通入裝入催化劑的真空密閉容器中通入1molN2和和3mol H2，3min末測(cè)此容器內(nèi)壓強(qiáng)是起始時(shí)壓末測(cè)此容器內(nèi)壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的強(qiáng)的0.9倍。在此時(shí)間內(nèi)用倍。在此時(shí)間內(nèi)用 H2的量的變化來表的量的變化來表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率 是（是（ ）A A、0.2 mol/Lmin B0.2 mol/Lmin B、0.6 mol/Lmin 0.6 mol/Lmin C C 、0.1 mol/Lmin D0.1 mol/Lmin D、0.1 mol/Lmin0.1 mol/LminC練習(xí)練習(xí)4.4.將固體將固體NHNH4 4BrBr置于密閉容器中，在某溫度下，置于