1、湖北省水果湖高級中學湖北省水果湖高級中學 人教版人教版化學化學選修選修4 化學反應速率化學反應速率第二章 第一節.回憶鈉和鉀分別與水反應的現象，比較反回憶鈉和鉀分別與水反應的現象，比較反應的劇烈程度。應的劇烈程度。 比較等物質的量濃度的鹽酸和醋酸比較等物質的量濃度的鹽酸和醋酸與大理石反應的快慢。與大理石反應的快慢。 不同的化學反應快慢是不一樣的。怎么樣不同的化學反應快慢是不一樣的。怎么樣來比較和描述不同反應的快慢呢？來比較和描述不同反應的快慢呢？ 化學反應速率是化學反應速率是用來衡量化學反應進行用來衡量化學反應進行快慢程度快慢程度的一個物理量。的一個物理量。. 化學反應速率通常用化學反應速率通

2、常用單位時間內反應物濃度的減單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加少或生成物濃度的增加來表示。來表示。濃度常用單位：濃度常用單位：mol/Lmol/L時間常用單位：時間常用單位：s s 、 minmin、h h表達式：表達式：v v（A A） = = c c （A） / /t t一、化學反應速率一、化學反應速率v v （A） = = n n （A） /(V/(V溶液溶液t)t)注注意意1 1、通常用、通常用單位時間內單位時間內反應物濃度的減小反應物濃度的減小或或生成物濃度的增加生成物濃度的增加來表示，所以反應速率來表示，所以反應速率是是正值正值。2 2、中學階段的化學反應速率是指在整個過

3、、中學階段的化學反應速率是指在整個過程中的程中的平均速率平均速率。3 3、濃度僅指、濃度僅指溶液或氣體的溶液或氣體的，固體、純液體固體、純液體無無濃度可言。濃度可言?；瘜W反應速率常用單位化學反應速率常用單位:mol/:mol/( (L Ls s) ) 或或 mol/mol/( (L Lminmin) ).【例題例題】起始起始濃度濃度(mol/L)(mol/L)5min5min末濃度末濃度(mol/L)(mol/L) 轉化轉化濃度濃度(mol/L)(mol/L) 三段式三段式82004462614min)/(4 . 0min5/2)(2LmolLmoltcNvmin)/(2 . 1min5/6)

4、(2LmolLmoltcHvmin)/(8 . 0min5/4)(3LmolLmoltcNHv32223NHHN在密閉容器中，合成氨的反應在密閉容器中，合成氨的反應開始時開始時N2的溶液為的溶液為8mol/L，H2的濃度為的濃度為20mol/L,5min后后N2的濃度為的濃度為6mol/L,分別用分別用N2、H2、NH3的濃的濃度變化來表示反應速率度變化來表示反應速率 32223NHHN.同一化學反應中，用不同物質的濃度變化所表同一化學反應中，用不同物質的濃度變化所表示的化學反應速率的數值可能不同，所以應注明示的化學反應速率的數值可能不同，所以應注明是由哪種物質表示的。是由哪種物質表示的。任何

5、化學反應中，反應速率之比等于方程式中任何化學反應中，反應速率之比等于方程式中化學式前的系數比（計量數之比）。化學式前的系數比（計量數之比）。速率之比等于濃度的速率之比等于濃度的變化值變化值之比，等于物質的之比，等于物質的量的量的變化值變化值之比。）之比。）如在如在N2 + 3H2 = 2NH3 中，中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2abcdABCD對于具體反應：.2、比較反應速率的大小、比較反應速率的大小 反應反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反在四種不同情況下的反應速率分別為：應速率分別為： v(A) =0.15mol/(L.s) v (B)= 0.6mol/(L

6、.s) v(C) = 0.4mol/(L.s) v (D)= 0.45mol/(L.s) 該反應進行的快慢順序為該反應進行的快慢順序為_= 比較一個反應的反應速率的大小比較一個反應的反應速率的大小, ,必須必須找找同一參照物同一參照物，不能單純地看數值大小。，不能單純地看數值大小。Key:都轉化成化學計量數是都轉化成化學計量數是1 1的那個物質來表示的那個物質來表示二、化學反應速率常見的計算類型二、化學反應速率常見的計算類型1、用不同的物質來表示反應速率、用不同的物質來表示反應速率0.20.20.225.2、比較反應速率的大小、比較反應速率的大小 反應反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的

7、反在四種不同情況下的反應速率分別為：應速率分別為： v(A) =0.15mol/(L.s) v (B)= 0.6mol/(L.s) v(C) = 0.4mol/(L.s) v (D)= 0.45mol/(L.s) 該反應進行的快慢順序為該反應進行的快慢順序為_=二、化學反應速率常見的計算類型二、化學反應速率常見的計算類型P30,方法二方法二.3、根據反應速率之比寫出化學方程式、根據反應速率之比寫出化學方程式(2)2min內內A、B、C 三者的反應速率之比是多少？三者的反應速率之比是多少？_該反應的化學方程式是該反應的化學方程式是_A、BC4、圖像、綜合類型、圖像、綜合類型3A+2B 3C(1)

8、反應物是反應物是_ 生成物是生成物是_。(3)2min內內A的轉化率為多少？的轉化率為多少？_反應物的消耗量反應物的消耗量轉化率轉化率=反應物的起始量反應物的起始量100%3：2：375%P32 T6P33 T3.【回憶回憶】什么是化學反應速率？什么是化學反應速率？化學反應速率是表示化學反應快慢的物理量。化學反應速率是表示化學反應快慢的物理量。觀察產生氣泡的快、慢；觀察產生氣泡的快、慢；觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、少；觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、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。如何知道化學反應的速率呢？如何知道化學反應的速率呢？ 對于鋅和

9、不同濃度的稀硫酸的實驗，你準備如何對于鋅和不同濃度的稀硫酸的實驗，你準備如何比較反應速率的快慢？比較反應速率的快慢？實驗實驗原理：利用化學反應中與某一種化學物原理：利用化學反應中與某一種化學物質的質的濃度或質量濃度或質量相關的性質進行測定。相關的性質進行測定?；瘜W反應的速率是通過實驗測定的化學反應的速率是通過實驗測定的. 不同濃度的稀硫酸與鋅反應的實不同濃度的稀硫酸與鋅反應的實驗，你準備如何比較反應速率的快驗，你準備如何比較反應速率的快慢？慢？思考交流二、化學反應速率的實驗測定二、化學反應速率的實驗測定.觀察產生氣泡的快、慢；觀察產生氣泡的快、慢；觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、少；觀察試管中剩

10、余鋅粒的質量的多、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、低定性描述定性描述成果展示.合作探究測定氣體的體積或體系的壓強測定氣體的體積或體系的壓強測定物質的物質的量的變化測定物質的物質的量的變化測定物質或離子的濃度變化測定物質或離子的濃度變化測定體系的溫度或測定反應的熱量變化測定體系的溫度或測定反應的熱量變化定量描述定量描述原理：利用化學反應中與某一種化學物原理：利用化學反應中與某一種化學物質的質的濃度或質量濃度或質量相關的性質進行測定。相關的性質進行測定。化學反應的速率是通過實驗測定的化學反應的速率是通過實驗測定的. 測定方法有測定方法有 、直接觀察某些

11、性質（如釋放出氣體的、直接觀察某些性質（如釋放出氣體的體積和體系壓強）；體積和體系壓強）； 、科學儀器測定（如顏色的深淺、光的、科學儀器測定（如顏色的深淺、光的吸收和發射、導電能力等）；吸收和發射、導電能力等）； 、溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質、溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。量反應速率。二、化學反應速率的實驗測定二、化學反應速率的實驗測定比色法、量氣法.反應速率的測定反應速率的測定按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內各盛有各盛有2g鋅粒（顆粒大小基本相鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過

12、分液漏斗分別加同），然后通過分液漏斗分別加入入40mL 1mol/L和和40mL 4mL/L的的硫酸，比較二者收集硫酸，比較二者收集10mLH2所所用的時間。把實驗結果填入下表：用的時間。把實驗結果填入下表：加入試劑加入試劑反應時間反應時間(min)反應速率反應速率(mL/min)1mol/LH2SO44mol/LH2SO4三、鋅和不同濃度稀硫酸反應的實驗三、鋅和不同濃度稀硫酸反應的實驗.該實驗所用的儀器和試劑該實驗所用的儀器和試劑?錐形瓶錐形瓶分液漏斗分液漏斗玻璃導管玻璃導管橡膠管橡膠管注射器注射器(50ml)(50ml)鐵架臺鐵架臺量筒量筒(50ml)膠頭滴管膠頭滴管秒表秒表鋅粒、鋅粒、1

13、mol/L硫酸、硫酸、 4 mol/L硫酸硫酸儀器儀器 ：藥品：藥品： . 不同濃度的稀硫酸與鋅反應的實不同濃度的稀硫酸與鋅反應的實驗，你準備如何比較反應速率的快驗，你準備如何比較反應速率的快慢？慢？.觀察產生氣泡的快、慢；觀察產生氣泡的快、慢；觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、少；觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、少；用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低低定性描述定性描述.定量描述定量描述定量描述定量描述單位時間內單位時間內測定氣體的體積測定氣體的體積測定物質的物質的量的變化測定物質的物質的量的變化測定物質或離子的濃度變化測定物質或離子的濃度變化測定體系的溫度或

14、測定反應的熱量變化測定體系的溫度或測定反應的熱量變化定量描述定量描述.實驗步驟：實驗步驟：1、連接實驗裝置、連接實驗裝置2、檢查裝置的氣密性、檢查裝置的氣密性3、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸斗中加入稀硫酸先用鑷子將鋅粒置于錐形瓶內壁，然后再把錐形瓶先用鑷子將鋅粒置于錐形瓶內壁，然后再把錐形瓶緩緩立起，使鋅?；恋撞烤従徚⑵?，使鋅粒滑至底部由下到上，由左到右由下到上，由左到右固定注射器的活塞（或用彈簧夾夾緊橡膠管），通過分固定注射器的活塞（或用彈簧夾夾緊橡膠管），通過分液漏斗向錐形瓶加水，一段時間后，若分液漏斗內形成液漏斗向錐形瓶加水，

15、一段時間后，若分液漏斗內形成一段持續不下降的液柱，則說明裝置氣密性良好。一段持續不下降的液柱，則說明裝置氣密性良好。把注射器向里推，一段把注射器向里推，一段時間后注射器回復原來時間后注射器回復原來位置則氣密性良好，反位置則氣密性良好，反之氣密性不行之氣密性不行 .4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應先取下分液漏斗的玻璃塞，再打開分液漏斗先取下分液漏斗的玻璃塞，再打開分液漏斗 的活塞，使稀硫酸順利滴入錐形瓶的活塞，使稀硫酸順利滴入錐形瓶5、觀察收集、觀察收集10mLH2所用的時間所用的時間 觀察一定時間內（如觀察一定時間內（如1分鐘）收集到的分鐘）收集到的H2的體積的多

16、少。的體積的多少。思考思考1：還可以通過怎樣收集氣體體積來比較：還可以通過怎樣收集氣體體積來比較化學反應速率快慢？化學反應速率快慢？思考思考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？滴硫酸時注意事項：保持導氣管順暢，快速滴下，及滴硫酸時注意事項：保持導氣管順暢，快速滴下，及時關閉活塞時關閉活塞重點：氣密性良好重點：氣密性良好.思考?如果沒有注射器，用什么來代替？.測量氫氣體積方法有哪些測量氫氣體積方法有哪些?.實驗步驟：實驗步驟：1、連接實驗裝置、連接實驗裝置2、檢查裝置的氣密性、檢查裝置的氣密性3、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏斗

17、中加入稀硫酸分液漏斗中加入稀硫酸4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應5、觀察收集、觀察收集10mL H2所用的時間所用的時間.反應速率的測定反應速率的測定按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內各盛有各盛有2g鋅粒（顆粒大小基本相鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過分液漏斗分別加同），然后通過分液漏斗分別加入入40mL 1mol/L和和40mL 4mL/L的的硫酸，比較二者收集硫酸，比較二者收集10mLH2所所用的時間。把實驗結果填入下表：用的時間。把實驗結果填入下表：加入試劑加入試劑反應時間反應時間(min)反應速率反應速率(mL/min)1mol/L

18、H2SO44mol/LH2SO4長長短短小小大大結論結論：4mol/L的硫酸與鋅反應比1mol/L的硫酸與鋅反應快。 .1、測量溶液中的、測量溶液中的H+的濃度的變化的濃度的變化2、測量溶液中的、測量溶液中的Zn2+的濃度變化的濃度變化3、測量氫氣的體積或氫氣的質量的變化、測量氫氣的體積或氫氣的質量的變化4、測量體系的壓強的變化、測量體系的壓強的變化5、測量鋅粒的質量的變化、測量鋅粒的質量的變化6、測量溶液的導電能力的變化、測量溶液的導電能力的變化7、測量反應體系的熱量變化、測量反應體系的熱量變化思考思考4 4：你還能根據反應速率相關的哪：你還能根據反應速率相關的哪些變化來測定該反應的反應速率些變化來測定該反應的反應速率? ?.小結：小結：1、化學反應速率的概念、化學反應速率的概念2、化學反應速率表示方法、化學反應速率表示方法3、測定化學反應速率的方法、測定化學反應速率的方法測定在化學反應過程發生變化的物理量測定在化學反應過程發生變化的物理量 化學反應速率就是用單位時間內反應物濃度的化學反應速率就是用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示化學反應的快慢。表示化學反應的快慢。.測定方法有測定