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1、第3节化学反应速率与限度第1课时化学反应速率1.了解化学反应速率的概念及其表达式。2.学会利用反应速率表达式进行简单的定量计算,并能比较反应速率的大小。3.知道反应速率的快慢受浓度、温度、催化剂、固体表面积等条件的影响。4.知道控制化学反应速率对人类生产、生活的意义。一、化学反应速率的含义及表示方法1.概念:表示化学反应进行快慢的物理量。化学反应不同,反应速率也不同。2.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。3.数学表达式:v=。 4.单位:molL-1min-1或molL-1s-1等。5.举例:某反应中H2在2 min内由2 molL-1变成1 molL-1,
2、则v(H2)=0.5 molL-1min-1。二、影响化学反应速率的因素1.温度将分别盛有3 mL 5% H2O2溶液(滴有两滴FeCl3溶液)的试管分别置于A.盛有冷水的烧杯中、B.盛有温水的烧杯中、C.盛有热水的烧杯中。(1)实验现象:产生气泡由快到慢的顺序是CBA(用字母表示)。(2)实验结论:升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小。2.催化剂有a、b、c三支分别盛有3 mL 5% H2O2溶液的试管,a试管中不加任何试剂,b试管中加入少许FeCl3溶液,c试管中加入少许MnO2粉末。(1)实验现象:产生气泡速率最慢的试管是a(填字母)。(2)实验结论:催化剂能加快反应速率。3.
3、其他影响因素除温度、催化剂外,固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、气体的压强等都可以影响化学反应速率。1.化学反应速率是指平均速率还是瞬时速率?2.有同学认为化学反应中:反应物的浓度是减少的,生成物的浓度是增加的,所以用反应物表示的反应速率为正值,则用生成物表示的反应速率为负值。你同意这个观点吗?3.决定化学反应速率的主要因素是什么?4.单位时间内,消耗反应物的物质的量越多,反应速率是不是就越大?探究1:化学反应速率的计算已知反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在5 L的密闭容器中进行。(1)20 s后,NO的物质的量增加了1.6 mol,此时用NO表示该反应的反
4、应速率v(NO)是多少?(2)20 s后,NH3、O2、H2O物质的量变化了多少?用NH3、O2、H2O表示的化学反应速率v(NH3)、v(O2)、v(H2O)分别是多少?(3)同一反应在相同时间内,用不同物质表示的反应速率,其数值是否相同?表示的反应快慢是否相同?用不同物质表示的反应速率其数值有什么规律?1.化学反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在不同时间内,用不同物质表示的反应速率大小如下:A.v(NH3)=3 molL-1s-1B.v(O2)=5 molL-1s-1C.v(NO)=5 molL-1s-1D.v(H2O)=6 molL-1s-1上述表示的反应速率
5、由大到小排列的顺序如何?2.在描述反应速率时应指明是用哪种物质表示的速率,为什么?反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(s),经2 min,B的浓度减少0.6 molL-1。则下列说法正确的是()。A.用A表示的反应速率是0.4 molL-1min-1B.分别用B、C表示反应的速率,其比值是32C.在2 min末,用B表示的反应速率是0.3 molL-1min-1D.在这2 min内,B和C两种物质浓度都逐渐减小探究2:外界条件对化学反应速率的影响某学习小组研究影响锌与稀硫酸反应速率的外界条件,设计实验的数据如下:实验序号锌的质量/g锌的状态c(H2SO4)/molL-1V(H2SO4)/
6、mL反应前溶液的温度/其他试剂10.65粒状0.55020无20.65粉末0.55020无30.65粒状0.550202滴CuSO4溶液40.65粉末0.85020无50.65粉末0.850352滴CuSO4溶液(1)在此5组实验中,判断锌和稀硫酸反应速率大小,最简单的方法可通过测定进行判断,其速率最快的是(填实验序号)。(2)实验1和2表明对反应速率有影响;实验1和3表明对反应速率有影响。(3)进行实验2时,该小组同学根据实验过程绘制的氢气体积(标准状况下)与时间的关系如图所示。在OA、AB、BC三段中反应速率最快的是,其原因是。24 min内以硫酸的浓度变化表示的反应速率(假设溶液的体积不
7、变)v(H2SO4)=molL-1min-1。1.若是气体之间的反应,增大压强(如缩小容器的体积),化学反应速率会加快的原因是什么?结合浓度对反应速率的影响分析。2.锌片与稀硫酸反应时,将锌片换成锌粉,反应速率为什么会增大?3.锌与稀硫酸反应时,能否用锌的浓度变化来表示该反应的反应速率?根据反应速率的计算公式分析。4.可以根据哪些相关量的变化来测量锌粒与硫酸反应的反应速率?某研究性学习小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形状一样,盐酸均过量),甲同学设计的实验如下表所示:实验编号盐酸浓度/molL-1铁的状态温度/K14.00块状29324.00粉末2933
8、2.00块状29344.00块状313请回答下列问题:(1)若四组实验均以收集到500 mL(已转化为标准状况下)氢气为标准,则上述实验中还需要测定的数据是。(2)实验(填实验编号,下同)和是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验和是研究温度对该反应速率的影响。(3)测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得到如图所示曲线,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是实验和。(4)乙同学设计了下列一组实验:所用铁块的形状、质量均相同,所用酸的体积相同,其浓度如下,你认为产生氢气速率最快的是。A.3.0 molL-1盐酸B.5.0 molL-1硝酸C.18.4 molL-1硫酸D.2.0 mo
9、lL-1硫酸1.互动交流学习体会是倡导的学习方法之一。下列是四位同学学习化学反应速率后交流的学习体会,其中正确的是()。A.化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢B.化学反应速率只能用反应物浓度的减少量来表示C.化学反应速率的大小主要取决于反应进行时的外界条件D.某物质的反应速率为0.2 molL-1s-1,表示反应进行1 s时该物质的浓度是0.2 molL-12.在恒温恒容的容器中进行反应N2O4(g)2NO2(g),若反应物浓度由0.1 molL-1降到0.06 molL-1 需20 s,则20 s 内NO2的平均反应速率是()。A.0.05 molL-1s-1B.0.002 molL-1
10、s-1C.0.004 molL-1s-1D.0.006 molL-1s-13.汽车尾气里含有有毒的NO和CO,NO和CO能缓慢地反应生成N2和CO2,下列对此反应的叙述中不正确的是()。A.使用催化剂能加快反应速率B.升高温度能加快反应速率C.改变压强对反应速率无影响D.此反应能减轻尾气对环境的污染4.某反应中各物质的浓度变化如图所示,试回答下列问题:(1)反应物是;生成物是。(2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为、。(3)该反应的化学方程式是。参考答案知识体系梳理快慢浓度的减少浓度的增加v=molL-1min-1molL-1s-10.5 molL-1min-1CBA增大减小
11、a加快表面积状态浓度基础学习交流1.化学反应速率表示的是一段时间内的平均反应速率。2.不同意;化学反应速率无正负之分,无论是用反应物还是用生成物表示反应速率,其数值都是正值。3.反应物自身的性质。4.不一定,反应物物质的量消耗越多,浓度变化不一定越大。重点难点探究探究1:互动探究(1)v(NO)=0.016 molL-1s-1。(2)NH3的物质的量减少了1.6 mol,O2的物质的量减少了2 mol,H2O的物质的量增加了2.4 mol;v(NH3)=0.016 molL-1s-1,v(O2)=0.02 molL-1s-1,v(H2O)=0.024 molL-1s-1。(3)同一反应在相同时
12、间内,用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的反应快慢相同;反应速率之比等于各物质化学计量数之比。探究拓展1.CB=DA2.在同一反应中,用不同物质来表示反应速率时,其数值不一定相同,故描述反应速率时应指明物质。探究体验B探究2:互动探究(1)锌完全消失所需的时间;5(2)固体反应物的表面积;(是否形成)原电池(3)AB;反应放热,使温度升高,反应速率加快0.06探究拓展1.增大气体的压强,相当于增大气体反应物的浓度,故反应速率增大。2.锌片换成锌粉,增大了固体的表面积,故反应速率增大。3.不能;因为锌是固体,无物质的量浓度变化,故一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率。4.可以通过测量一定质量的锌粒完全溶解所用的时间、一定时间内硫酸浓度的变化、一定时间内生成氢气的体积等来测量化学反应速率。探究体验(1)收集氢气所需的时间(2)1;3;1;4(3)1;3(4)D基础智能检测1.A2.C3.C全新视角拓展4.(1)A、B;C(2)3 molL-1min-1;2 molL-1min-1;3 molL-1min-1(3)3A+2B3C
