高中化学必修二-第一课时-化学反应速率的概念

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第三节化学反应的速率和限度

第1课时化学反应速率的概念理解

【明确学习目标】

1.了解影响化学反应的因素,认识其对现代文明的重大意义

2.掌握化学反应速率的概念、计算方法。(学习重难点)

3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。

课前预习案

【新课预习】学生阅读教材相关内容,并思考下列问题:

1.化学反应速率的概念,常说的化学反应速率是平均速率还是瞬时速率?

是正值还是负值?在化学反应中,可用哪些物质表示反应速率?

2.同一个化学反应,用不同物质表示时,速率是否相同?

3.你有几种方法测定Zn和稀硫酸反应的反应速率?分析实验的可行性。

【预习中的疑难问题】

课堂探究案

一、【合作探究1】影响化学反应速率的内因和常见表示方式

在化学实验和日常生活中,我们常观察有的化学反应进行的快,有的慢。你了解下列变化进行的快慢吗?反应的快慢和我们有什么关系?

①炸药爆炸②金属锈蚀③食物腐败④离子反应⑤塑料老化⑥溶洞形成⑦石

油的形成⑧钠、镁、铝和水反应⑨氧气和二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐的化合⑩

氢气和卤素单质的化合

总结:1.化学反应的快慢本质上由决定。反应物化学性质越,反应越快,越,反应越慢;如键的强度,物质氧化性、还原性的

强弱等。

2.化学反应速率常见的定性表示可以用反应的现象来描叙。如单位时间内

产生气泡的快慢、沉淀反应的浑浊程度、固体反应物的减少、溶液导电能力变化、体系的温度变化、溶液的颜色变化等。

二、【合作探究2】对化学反应速率的理解

1.在一个体积为2L的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),开始容器中SO2(g)和O2都是2mol,无SO3。5s后,测得SO3为0.8mol,填表:物质SO2O2SO3物质的量浓度变化

化学反应速率

化学反应速率之比

再过5s后,容器中SO2的物质的量(填“>”、“=”或“<”)0.4 mol,为什么?此时容器中c(SO2) + c(SO3) = 。

2.对于碳酸钙与盐酸的反应,我们可以用哪些物质来表示化学反应速率?

总结:1.化学反应速率是定量描述程度的物理量。通常用单

位时间内来表示。表达式为v=;对某一化学反应,不同时刻的瞬时速率是不同的,高中的化学反应速率为平均反应速率,均取正值。

2.对反应mA+nB==pY+qZ用不同物质表示的反应速率,其关系是v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=;同一化学反应选用不同的物质表示反应速率,数值可能,但表示的反应快慢程度,即意义。

3.对于固体和纯液体,单位体积内的物质的量,即物质的量浓度为,故不用固体或液体来表示化学反应速率。

三、【合作探究3】典例分析

1.反应4NH3+5O2=4NO+6H2O 在5L的密闭容器中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率可表示为( )

A.v(O2)=0.01 mol/(L·s) B.v (NO)=0.008 mol/(L·s)

C.v (H2O)=0.003 mol/(L·s ) D.v (NH3)=0.002 mol/(L·s )

2.对反应A2(g)+3B2(g)2C(g),以下表示化学反应速率最快的是( )

A.v(B2)=0.8 mol·L-1·s-1 B.v(A2)=0.4 mol·L-1·s-1

L-1·min-1 C.v(C)=0.6 mol·

L-1·s-1 D.v(B2)=4.2 mol·

3.某温度下,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体发

生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。

(1)此反应的化学方程式为

(2)0~10s内,用Z表示的平均反应速率为

(3)从反应开始到10s时,Y的物质的量浓度减少,Y的转化率为。

四、【实验探究2:化学反应速率的测定】

1.已知反应Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,你有几种方法测定该反应的反应速

率?试判断所设计实验的可行性。

2.设计实验测定锌与硫酸反应的速率,按下列实验步骤完成实验:

①按下图所示安装装置,加入锌粒,然后快速加40 mL 1mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。

②按图示再安装一套装置,加入与前一套装置相同的锌粒,然后再快速加入

40 mL 4 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。回答下列问题:

(1)实验所用仪器有哪些?

(2)观察到的现象是什么?

(3)你能得出的实验结论如何?

(4)该实验中的注意事项有哪些?

五、【化学反应速率测定方法的拓展】

化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系内

的化学物质(包括反应物和生成物),所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。如:

(1)利用能够直接观察的某些性质测定:

如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率,或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。

(2)利用科学仪器能测量的性质进行测定,如颜色的深浅、光的吸收、光的发

射、导电能力等。

(3)在溶液中当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,常常利用

和的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。

课堂练习案

1.下列说法正确的是()

①化学反应速率根本上是由外界因素决定的。②化学反应速率越快,现象就

越明显,反应物的物质的量在单位时间内内减少的就越多③化学反应速率为

0.8 mol·L-1·s-1是指反应 1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1。④可以

用任意物质来表示化学反应速率;在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,

所以用反应物表示的化学反应速率为负值。⑤反应2A(g)+B(g)? 2C(g)在某一时间段内用A和B表示的反应速率之比为2:1,值虽不同,但是表示的反应快慢一样。

2.一定温度下,把 5.6g铁投入100ml硫酸稀溶液中,2分钟后铁粉完全溶解,则下列表示的反应速率正确的是()

A.用Fe是0.5 mol·L-1·min-1 B.用H+是1 mol·L-1·min-1

C.用SO42_是0.5 mol·L-1·min-1 D.用H2是0.5 mol·L-1·min-1 3.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2minB的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是()

A.用A表示的反应速率是0.8 mol·L-1·s-1

B.分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3:2:1

C.在2min末时的反应速率,用B来表示是0.3 mol·L-1·min-1

D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的

4.向2L密闭容器里冲入 2 molM和一定量的N,发生如下反应M(g)+N(g)E(g)。当反应进行到4min时,测得M的浓度为0.2 mol·L-1,则反应进行到2min 时,密闭容器中M的物质的量浓度为()mol·L-1

A.等于0.6 B.小于0.6 C.等于0.8 D.小于0.8

5.对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中正确的是()

A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X) 6.一定温度下,密闭容器中发生:2HI H2+I2,若反应物浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20s,那么由0.06 mol·L-1降到0.024 mol·L-1,需要的反应时间为()

A.等于18 s B.等于12 s C.大于18 s D.小于18 s 7.已知m A(g)+n B(g)xC(g)某时刻的反应速率为v(A)=a mol·L-1·s-1, v(B)=bmol·L-1·s-1, v(C)=cmol·L-1·s-1。则x的值为()

A.bc/n B.nc/b C.ma/c D.ac/m

8.在2L的密闭容器中发生:m X(g) p Z(g)+qQ(g),在2秒钟内v(X)=0.3m/pmol·L-1·s-1,则2秒钟内Q物质的量增加了()

A.0.6q/p mol B.1.2p/m mol C .1.2p/q mol D.1.2q/p mol 9.在通过实验测量化学反应速率时,不可以利用的相关性质为( ) A.气体的体积和体系的压强 B.颜色的深浅

C.物质的浓度(或质量) D.元素的化合价

10.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)?2C(g),若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1②用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1③2 s时物质A的转化率为70%④2 s时物质B的浓度为0.7 mol ·L-1。其中正确的是( )

A.①③ B.①④ C.②③ D.③④