《高中化学 化学反应速率的表示方法课件 苏教选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 化学反应速率的表示方法课件 苏教选修4（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学反应速率 表示方法【思考与交流】【思考与交流】你了解下列事物化学变化进行的快慢吗你了解下列事物化学变化进行的快慢吗？烟花的爆炸是瞬间完成烟花的爆炸是瞬间完成从反应快慢的角度来描述下列现象从反应快慢的角度来描述下列现象爆炸反应和燃烧反应爆炸反应和燃烧反应反应速率极快反应速率极快反应速率快反应速率快反应速率慢反应速率慢反应速率极慢反应速率极慢酸碱溶液的中和反应酸碱溶液的中和反应 酿酒酿酒石油的形成石油的形成一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品分解需一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品分解需要几百年。要几百年。 汽车尾气汽车尾气NONO、COCO反应能生成反应能生成N N2 2、COCO2 2，但汽，但汽车
2、尾气中仍有车尾气中仍有NONO、COCO排放，因为反应太慢了排放，因为反应太慢了有的反应我们认为快一点好有的反应我们认为快一点好!（2）橡胶老化，钢铁腐蚀；橡胶老化，钢铁腐蚀； “云龙陛石云龙陛石”近几十年腐蚀加快；近几十年腐蚀加快； 乐山大佛近几十年腐蚀特别严重。乐山大佛近几十年腐蚀特别严重。有的反应我们认为慢一点好有的反应我们认为慢一点好! 不同的化学反应进行的快慢千差万别，不同的化学反应进行的快慢千差万别，“快快”与与“慢慢”是相对而言的，在科学是相对而言的，在科学研究和实际应用中，需要用一个统一的研究和实际应用中，需要用一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物定量标准来衡量或比较。
3、与物理学中物体的运动快慢用体的运动快慢用“速度速度”表示相类似，表示相类似，化学反应过程中进行的快慢用化学反应过程中进行的快慢用“反应速反应速率率”来表示。来表示。化学反应速率：表示化学反应快慢的物理量化学反应速率：表示化学反应快慢的物理量化学反应速率通常用单位时间内反应物化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度浓度的减少的减少或生成物或生成物浓度浓度的增加来表示。的增加来表示。V= Ct特别注意特别注意：气体的浓度用：气体的浓度用 来表示来表示气体的物质的量气体的物质的量 容器的容器的体积体积化学反应速率的单位通常为：化学反应速率的单位通常为：molL-1s-1或或molL-1min-1 或或
4、molL-1h-1 V= Ct例：看课本第例：看课本第30页页H2O2分解的浓度变化表格，求分解的浓度变化表格，求020分分钟内过氧化氢分解的平均速率。钟内过氧化氢分解的平均速率。H2O2浓度变化量：浓度变化量：0.80molL-1-0.40molL-1=0.40molL-1时间变化量：时间变化量：20min所以所以V（ H2O2 ） = =0.02molL-1min-10.40molL-1 20min练习：请计算练习：请计算2040分钟内该反应的平均速率分钟内该反应的平均速率0.01molL-1min-10.10.20.30.40.50.60.70.81020304050607080t/mi
5、n请同学们把表中的数据在左图的直角坐标系中表示出来请同学们把表中的数据在左图的直角坐标系中表示出来请同学们根据图像分别计算第请同学们根据图像分别计算第1020、第、第6070分钟内的平均速率。分钟内的平均速率。通过计算某段时间内的化学反应速率，可通过计算某段时间内的化学反应速率，可见，在不同的时间内，化学反应的速率可见，在不同的时间内，化学反应的速率可能不同。能不同。我们通常计算的是某时间段内化学反我们通常计算的是某时间段内化学反应的平均速率。当应的平均速率。当t非常小时，就是非常小时，就是某时刻的即时速率，在该图像上就是某时刻的即时速率，在该图像上就是某时刻对应的斜率某时刻对应的斜率。即时速
6、率常用于反应、平衡以及即时速率常用于反应、平衡以及图象的分析，没有信息不要求计图象的分析，没有信息不要求计算。平均速率多出现在高中计算算。平均速率多出现在高中计算中，必须掌握计算技巧。中，必须掌握计算技巧。练习练习(一)请指出下列说法所表示的含义：某物质在某一化学反应中的反应速率为0.50mol/Lmin。该说法表示该物质在参与反应时，1分钟分钟内物质的量浓度减少内物质的量浓度减少(或增加或增加)了为了为0.50mol/L.(二)在A+2B=C的反应中，已知其始时A的浓度为2mol/L，经过2分钟后，其浓度变为1mol/L，求该物质在2分钟内的反应速率。 0.50mol/Lmin 交流与交流与
7、讨论N2O5在四在四氯化碳溶液中的分解反化碳溶液中的分解反应： 2N2O5 = 4NO + O2、分、分别用反用反应物和生成物的物物和生成物的物质的量的量浓度在度在单位位时间内的内的变化来表示化来表示该反反应的速率，将的速率，将计算算结果填入表果填入表2-2。书本本P31、请将化学反应速率的比值与它们在方请将化学反应速率的比值与它们在方程式中的计量数的比值进行比较，归纳它程式中的计量数的比值进行比较，归纳它们之间有什么关系？们之间有什么关系？t/min012345N2O5C(N2O5)/ mol/L1.001.000.710.710.500.500.350.350.250.250.170.17
8、 C(N2O5)/moi/L NO2C(NO2)/ mol/L0 00.580.581.001.001.301.301.501.501.661.66 C(NO2)/ mol/L O2C(O2)/ mol/L0 00.150.150.250.250.330.330.380.380.420.42 C(O2)/ mol/LC(N2O5)t t/ mol/L.minC(NO2)t t/ mol/L.minC(O2)t t/ mol/L.minP31 交流与讨论交流与讨论0.290.2900.500.2160.650.3320.3750.1660.1880.750.830.4300.5000.5800.
9、150 0.125 0.110 0.095 0.0840.2500.58 1.001.301.661.500.150.250.330.380.42一个化学反应既有反应物又有生成物，表示化学反一个化学反应既有反应物又有生成物，表示化学反应速率时，即可用某反应物的浓度变化来表示，还应速率时，即可用某反应物的浓度变化来表示，还可以用其它反应物或生成物的浓度变化来表示。例可以用其它反应物或生成物的浓度变化来表示。例如：请同学们看课本第如：请同学们看课本第31页的化学反应，该反应的页的化学反应，该反应的速率即可以用单位时间内速率即可以用单位时间内N2O5的浓度减少来计算，的浓度减少来计算，还可以用单位时
10、间内还可以用单位时间内NO2或或O2的浓度增加来表示。的浓度增加来表示。请同学们分别用三种物质来表示第请同学们分别用三种物质来表示第34分钟内该反应分钟内该反应的平均速率。的平均速率。V(N2O5)=0.10molL-1min-1V(NO2)=0.20molL-1min-1V(O2)=0.05molL-1min-1这三个数字都可用于表示第这三个数字都可用于表示第34分钟内该反应的平均分钟内该反应的平均速率，也就是说，它们表示的化学反应速率是速率，也就是说，它们表示的化学反应速率是一样一样快快的，但三者有什么关系？的，但三者有什么关系？结论：同一反应速率可以用不同物质浓结论：同一反应速率可以用不
11、同物质浓度变化表示，其数值之比等于方程式中度变化表示，其数值之比等于方程式中的化学计量数之比。只要知道用某种物的化学计量数之比。只要知道用某种物质来表示的化学反应速率数值，就可以质来表示的化学反应速率数值，就可以换算成用其它物质来表示该反应速率。换算成用其它物质来表示该反应速率。、在同一反应中，用不同的物质表示的化、在同一反应中，用不同的物质表示的化2学反应速率数值不一定相等，但其速率之学反应速率数值不一定相等，但其速率之比等于其系数之比。比等于其系数之比。aA + bB = cC + dDv（A）：）：v （B）：）： v （C）：）： v （D）=a：b：c：d练习已知：反应已知：反应 A
12、 + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3 mol/L(1)v(A)=0.3 mol/Ls s (2)v(B)=0.6 mol/L(2)v(B)=0.6 mol/Ls s (3)v(C)=0.4 mol/L(3)v(C)=0.4 mol/Ls s (4)v(D)=0.45 mol/L(4)v(D)=0.45 mol/Ls s则该反应速率的快慢顺序则该反应速率的快慢顺序为为 。(1)(4)(2)=(3)在具体的化学反在具体的化学反应过程中，化学反程中，化学反应速率各不相同，科速率各不相同，科
13、学家是怎学家是怎样来来测量化学反量化学反应速率的呢？速率的呢？n测定方法有测定方法有 n、化学方法、化学方法 直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）系压强） 盐酸与碳酸钙反应生成盐酸与碳酸钙反应生成CO2，通过测定一定时，通过测定一定时 间内间内CO2气体的体积，可测定该反应的反应速气体的体积，可测定该反应的反应速率率；化学反应速率是通过实验测定的化学反应速率是通过实验测定的、物理方法、物理方法（1）比色法）比色法由于物质对特定波长的光吸收性能不同，因此可以由于物质对特定波长的光吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定反应物的浓度。通过吸光度来测
14、定反应物的浓度。（2）电导法）电导法根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化，从而计算化学反应速率。反应物中离子浓度变化，从而计算化学反应速率。3、此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定例例1在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入3mol和和1mol的的H2和和N2，发，发生生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol的的NH3，求该反应的化学反应速率。，求该反应的化学反应速率。【说明说明】计算反应速率一般运用计算反应速率一
15、般运用“三段思维法三段思维法”，即，即“起始起始”、“转化转化”、“平衡平衡”时的情况来考虑，这种方法的优点在于各物质时的情况来考虑，这种方法的优点在于各物质的量的量及变化非常清晰，一目了然。及变化非常清晰，一目了然。本本课小小结：一、化学反应速率一、化学反应速率1、概念、概念：表示化学反应快慢的物理量表示化学反应快慢的物理量，化学反应化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。物浓度的增加来表示。 单位：单位： molL-1min-1 、molL-1S-1、 molL-1 h-1 等等2、数学表达式：、数学表达式：V= Ct
16、3、对于同一化学反应速率用不同的的物质表示其化学反应速率，对于同一化学反应速率用不同的的物质表示其化学反应速率，可能不相同，但其化学反应速率比等于化学方程式中化学计量数可能不相同，但其化学反应速率比等于化学方程式中化学计量数之比之比aA + bB = cC + dDv（A）：）：v （B）：）： v （C）：）： v （D）=a：b：c：d二、化学反应速率的测量：实验间接测量二、化学反应速率的测量：实验间接测量测定方法：测定方法：、化学方法、化学方法-直接观察某些性质直接观察某些性质、物理方法、物理方法（1）比色法）比色法-可以通过吸光度来测定反应物的浓度可以通过吸光度来测定反应物的浓度（2）
17、电导法）电导法-通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化 3、此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定注意问题注意问题 (1)(1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度, ,它它只与时间和浓度变化有关只与时间和浓度变化有关. .(2)(2)化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向, ,无论无论用任何物质来表示反应速率都为正数。用任何物质来表示反应速率都为正数。(3)(3)对于固体物质或气态反应中的液体物质，反应在其对于固体物
18、质或气态反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的表面进行，它们的“浓度浓度”是不变的，因此不用液体是不变的，因此不用液体和固体表示化学反应速率。和固体表示化学反应速率。 (4)在同一反应中用不同物质来表示时在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率但都表示同一个反应的速率.因此因此,表示化学反应的速表示化学反应的速率时率时,必须说明反应物中哪种物质做标准必须说明反应物中哪种物质做标准. (6)相同的反应在不同的条件下进行相同的反应在不同的条件下进行,要化成同一种要化成同一种进行比较，还要注意单位的换算。进行比较，还要注意单位的换算。(7)同一反应中
19、同一反应中:速率速率(v)之比之比=系数之比系数之比=浓度变化浓度变化( c)之比之比(5)一般来说一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢慢.因此因此,某一段时间内的反应速率某一段时间内的反应速率,是平均速率是平均速率,而而不是瞬时速度。不是瞬时速度。练习练习1、反应反应A(g) + 3B(g)=2C(g)在在2L密闭容器中反应，密闭容器中反应，0.5min内内C的物质的量增加了的物质的量增加了0.6mol，有关反，有关反应速率正确的是（应速率正确的是（ ）A、V(A)=0.005mol/(Ls) B、V(C)=0.002mol/(Ls)C、V(B)=V(
20、A)/3 D、V(A)=0.001mol/(Ls)A2、某化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中加热分解：2A(g)=B(g)+nC(g)，反应到3min时，容器内A的浓度变为0.8mol/L，测得这段时间内，平均速率v(c)=0.6mol/ (L.min),则化学反应方程式中n值为_， v(B)=_mol/(L.min)。30.2速率比计量系数比。 3、某温度时，在2L容器中，x、y、z三种物质随时间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是：_，反应开始至2min，z的平均速率是_。3x+y=2z0.05mol/L.mol yxz时间时间/min1.00.80.60.40.
21、20.0 1 2 3 4 50.90.70.2物物质质的量的量/mol4、在2L密闭容器中，发生3A+B = 2C 的反应，若最初加入A和B都是4mol， A的平均反应速率是0.12mol/(L.s)，则10s后容器中的B的物质的量是： ( )A、1.6mol B、2.8mol C、3.2mol D、3.6molC5、反应A+3B=2C + 2D 在不同条件下反应速率分别为则该反应进行的最快的是 ( ) ： V(A)=0.15mol /(L.S) V(B)=0.6mol /(L.S) V(C)=4mol /(L.min) V(D)=0.15mol /(L.S) A. B. C. D. E.比较
22、反应速率快慢，首先转化为同种物质表示的速率，并注意单位的一致性。C6、在温度、体积不变的容器中进行反应在温度、体积不变的容器中进行反应H2 2 2，若反应物的浓度由若反应物的浓度由0.1mol/L降到降到0.06mol/L需需20s，那么由那么由0.06mol/L降到降到0.036mol/L，所需反应时间所需反应时间应为应为（ ）A、10s B、12s C、12s D、12sC (0.1mol/L0.06mol)/L/20s=0.002mol/L.st=(0.06mol/L 0.036mol)/L/0.002mol/L.s=12s8. 对于反应对于反应A+3B=2C+2D，下列数据表示不同条件
23、的反应速，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是率，其中反应进行得最快的是( )A.v (A) =0.15mol/(LS) B. v (B) =0.6mol/(L S)C. v (C) =1mol/(L S) D. v (D) =2mol/(L min)7.已知已知2SO2+O2=2SO3，若反应速率分别用，若反应速率分别用v（SO2） 、 v（O2） 、 v（SO3）表示，则下列式子正确的是（）表示，则下列式子正确的是（ ）A 、 2v（SO3）=v（O2） B 、v（SO2）=v（O2）=v（SO3）C 、 1/2v（SO2）=v（O2） D 、v（O2）=2v（SO2）反
24、应速率之比等于化学计量数之比反应速率之比等于化学计量数之比标准一致，单位统一标准一致，单位统一CC9. 在在25时，向时，向100mL含含HCl 14.6g的盐酸中的盐酸中，放入，放入5.6g铁粉，反应进行到铁粉，反应进行到2s时收集到氢时收集到氢气气1.12L(标况标况)，之后反应又进行了，之后反应又进行了4s，铁粉，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：全溶解。若不考虑体积变化，则： (1)前前2s内用内用FeCl2表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ； (2)后后4s内用内用HCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ； (3)前前2s与后与后4s比较，反应速率比较，反应速率 较快。较快。0.25mol/Ls0.25mol/Ls前前2s
