高中化学 第六章 化学反应与能量 第二节 第1课时 化学反应的速率课件 新人教版必修第二册-新人教版高中第二册化学课件

1、第第1 1课时课时化学反应的速率化学反应的速率知识铺垫新知预习自主测试1.观察下列图片,哪些图片表示的过程中化学反应较快?哪些表示的化学反应较慢?答案:火箭发射、汽油燃烧的过程中化学反应较快,溶洞形成、铁制品生锈的过程中化学反应较慢。2.一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2充入2 L的密闭容器中发生反应,经过一段时间后,N2的物质的量为0.4 mol,则H2的物质的量为1.2 mol,生成NH3的物质的量为1.2 mol,N2浓度的变化量是0.3 molL-1,NH3浓度的变化量是0.6 molL-1。 知识铺垫新知预习自主测试1.化学反应速率意义表示化学反应过程进行快慢的物理量定

2、义单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量单位molL-1min-1或molL-1s-1说明:v表示反应速率,c表示反应物(或生成物)浓度的变化,t表示反应时间的变化。知识铺垫新知预习自主测试2.实例某反应的反应物浓度在5 min内由6 molL-1变成了2 molL-1,则在这5 min内以该物质表示的平均反应速率为0.8 molL-1min-1。 【微思考】我们研究的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?提示化学反应速率一般是指一段时间内的平均反应速率,非瞬时速率。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)化学反应速率是表示化学反应进行快慢程度的物理量。

3、()(2)在同一个反应中,可以用反应物或生成物来表示反应速率。()(3)化学反应速率的常用单位有molL-1s-1和molL-1min-1等。()(4)化学反应速率可以用固体物质来表示。()答案:(1)(2)(3)(4)解析:(1)化学反应速率表示化学反应进行的快慢。(2)同一反应中,既可以用反应物也可以用生成物表示反应速率。(3)化学反应速率的常用单位为molL-1s-1或molL-1min-1等。(4)固体物质的浓度视为常数,不用于表示化学反应的速率。知识铺垫新知预习自主测试2.在某一化学反应中,反应物A的浓度在10 s内从0.8 molL-1变为0.2 molL-1,则在这10 s内A的

4、化学反应速率为()A.0.02 molL-1B.0.02 molL-1s-1C.0.06 molL-1s-1D.0.06 molL-1min-1答案:C解析:10 s内A的化学反应速率为(0.8 molL-1-0.2 molL-1)10 s=0.06 molL-1s-1。任务一任务二素养脉络随堂检测化学反应速率的计算方法与规律化学反应速率的计算方法与规律问题探究问题探究下图分别为塑料垃圾场(左图)和氢气爆炸(右图)的场景。1.某一化学反应在第5 s时的反应速率是0.2 molL-1s-1的说法正确吗?提示不正确。化学反应速率是平均速率,不是某时刻的瞬时速率。2.单位时间内,反应物消耗的物质的量

5、越多,是不是反应速率越大?提示不一定。反应物的物质的量消耗得多,但浓度变化不一定大。任务一任务二素养脉络随堂检测3.已知反应4NH3(g)+5O2(g) = 4NO(g)+6H2O(g)在5 L的密闭容器中进行。20 s后,NO的物质的量增加了1.6 mol。(1)此时用NO表示该反应的反应速率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?用不同物质表示同一反应的反应速率其数值有什么

6、规律?任务一任务二素养脉络随堂检测提示(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。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展知识拓展1.化学反应速率的正确理解任务一任务二素养脉络随堂检测2.化学反应速率的计算(1)定义式法

7、利用公式v= 计算化学反应速率,也可利用该公式计算浓度变化量或反应时间。(2)关系式法化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。任务一任务二素养脉络随堂检测3.“三段式”计算化学反应速率(v)和转化率()设a molL-1、b molL-1分别为A、B两物质的起始浓度,t s后,mx molL-1为反应物A的转化浓度,nx molL-1为反应物B的转化浓度,则:任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例1将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(s)+B(g) 2C(g),反应2 s后测得C的浓度为0.6

8、molL-1。下列说法正确的是()A.用物质A表示2 s内的平均反应速率为0.3 molL-1s-1B.用物质B表示2 s内的平均反应速率为0.6 molL-1s-1C.2 s时v(C)=0.3 molL-1s-1D.2 s时物质B的浓度为0.7 molL-1任务一任务二素养脉络随堂检测答案:D解析:不能用固体物质的浓度变化表示化学反应速率,A项错误;化学反应速率是平均值不是瞬时值,C项错误;据题目条件知v(C)=0.6 molL-12 s=0.3 molL-1s-1,则v(B)=0.3 molL-1s-12=0.15 molL-1s-1,则2 s时物质B的浓度为 -0.15 molL-1s-

9、12 s=0.7 molL-1,B项错误,D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练变式训练1在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min末时生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 molL-1。下列判断不正确的是()A.x=1B.2 min内A的反应速率为0.3 molL-1min-1C.B的转化率为40%D.x无法求解任务一任务二素养脉络随堂检测答案:D 任务一任务二素养脉络随堂检测化学反应快慢的比较方法化学反应快慢的比较方法问题问题探究探究日常生活和生产中我们会遇

10、到很多化学反应,有的反应进行地轰轰烈烈瞬间完成(如图1烟花的燃放),而有些反应却是在潜移默化中完成的(如图2铁的生锈),还有的则需要上亿年的时间(如煤、石油的形成)。所以有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢,那么我们在日常生活中怎样判断一个化学反应的快慢呢?任务一任务二素养脉络随堂检测某实验小组模拟工业合成氨的反应,将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器后,测得反应速率分别为:甲中v(H2)=3 molL-1min-1,乙中v(N2)=2 molL-1min-1,丙中v(NH3)=1 molL-1min-1。则三个容器中合成氨的速率由大到小的顺序为v(乙)v(甲)v(丙)(用“

11、v(甲)”“v(乙)”“v(丙)”及“”表示)。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展知识拓展化学反应速率大小比较的两种方法同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一定的换算。(1)方法一:换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用素能应用典例典例2反应:3A(g)+B(g) = 2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:v(A)=0.6 molL-1min-1v(B)=0.45 molL-1min-1v(C)=0.015 molL-1min-1v(D)=0.45 molL

12、-1min-1则此反应在不同条件下进行最快的是()A.B.C.D.只有答案:D任务一任务二素养脉络随堂检测解析:化学反应速率之比等于化学方程式中各物质相应化学计量数之比,即v(A) v(B) v(C) v(D)=3 1 2 2,则用A表示的化学反应速率分别为:v(A)=0.6 molL-1min-1,任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练变式训练2反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为v(A)=0.45 molL-1min-1,v(B)=0.6 molL-1s-1,v(C)=0.4 molL-1s-1,v(D)=0.45 molL-1s-1。该反应进行快

13、慢的顺序为()A.=B.=D.答案:A解析:若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率,且以molL-1s-1为单位,、中的速率分别是0.022 5 molL-1s-1、0.6 molL-1s-1、0.6 molL-1s-1、0.675 molL-1s-1,故A正确。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.下列关于化学反应速率的说法中正确的是()A.化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示B.在同一反应中,用反应物或生成物表示的化学反应速率的值是相等的C.化学反应速率是指反应进行的时间内,反应物浓度的减少或生成物浓度的增加D.可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示氢

14、氧化钠和硫酸的反应速率答案:D解析:化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化值来表示的平均速率,故A、C两项错误;因化学反应速率与各反应物、生成物的化学计量数成正比,如果化学方程式中反应物与生成物的化学计量数不同,则反应速率的值不相同,B项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测2.下列说法正确的是()A.化学反应速率是对可逆反应而言的,非可逆反应不谈化学反应速率B.在可逆反应中,正反应的化学反应速率是正值,逆反应的化学反应速率是负值C.在同一化学反应中,其化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示,也可以用生成物浓度的改变来表示,其值可能相同,也可能不同D.化学反应速率的单位可以是gL-1

15、s-1,也可以是kgL-1s-1,甚至可以用tL-1s-1等来表示任务一任务二素养脉络随堂检测答案:C解析:本题考查学生对化学反应速率概念的认识。由其定义“单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加”,可以看出它适合于所有的化学反应,并非专指可逆反应,故A项不正确;化学反应速率均为正值,B项不正确;由化学反应速率的计算公式vB= 可以看出,其单位中不可能出现g、kg、t等质量单位,D项不正确。任务一任务二素养脉络随堂检测3.一定条件下发生反应N2+3H2 2NH3,在5 min内,N2的物质的量浓度由6 molL-1变为2 molL-1,则用NH3表示该反应在这段时间内的平均速率为()A.4

16、 molL-1min-1B.1.6 molL-1min-1C.0.8 molL-1min-1D.0.6 molL-1min-1答案:B解析:首先依据5 min内N2浓度的变化量,计算出用N2表示的化学反应速率:v(N2)= =0.8 molL-1min-1。然后利用“反应速率之比等于化学计量数之比”确定v(NH3)=2v(N2)=1.6 molL-1min-1。任务一任务二素养脉络随堂检测4.反应4A(g)+3B(g) C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最大的是()A.v(A)=0.15 molL-1s-1B.v(B)=0.50 molL-1s-1C.v(C)=0.32 molL-1s-1D.v(D)=5.40 molL-1s-1答案:C任务一任务二素养脉络随堂检测5.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+