第1課時化學反應的歷程和反應速率第2章

化學反應的方向、限度與速率第3節化學反應的速率導入新課【視頻】如需使用此資源，請插入資源“【情境素材】化學反應的速率”。1.基元反應：大多數化學反應都是分

完成的。其中的

稱為基元反應。例如，氫氣和氧氣的混合氣體在點燃或有催化劑存在的條件下，可以發生爆炸式反應生成液態水，實際上，要經歷大約12步反應才能完成，主要的四步如下：幾步每一步反應H·＋O2―→·OH＋O·O·＋H2―→·OH＋H··OH＋H2―→H2O＋H·一、化學反應是有歷程的以上每一步都是氫氣和氧氣生成水的反應中的一個

。其中微粒H·、·OH和O·存在未成對電子，它們稱為

(H·和O·也稱為

原子)。

的反應活性很強，壽命極短。2.反應歷程基元反應構成的

稱為反應歷程(又稱反應機理)?；磻?/p>

稱為總反應。由幾個

組成的總反應也稱復雜反應。平常所寫的化學方程式是總反應的化學方程式，它只能表示出最初的

和最終的

以及它們之間的化學

關系。也有一些化學反應是反應物一步直接轉化為反應產物的，其總反應就是

，這類反應又稱為簡單反應。自由基基元反應自由自由基反應序列總和基元反應反應物反應產物計量基元反應一、化學反應是有歷程的3.影響反應歷程的因素不同的

，反應歷程

，反應物的

和

決定著一個反應的反應歷程。4.化學反應速率千差萬別的原因反應歷程的

是造成化學反應速率不同的主要原因。5.化學反應的實質化學反應，實質上就是舊化學鍵的

、

和

的生成過程，是反應物獲得能量形成

，再生成產物的過程。不同化學反應結構反應條件差別伸長斷裂新化學鍵過渡態一、化學反應是有歷程的(1)在常溫下，H2與O2混合，看不到有水生成，原因是常溫下，2H2(g)O2(g)===2H2O(l)的平衡常數很小(

)(2)所有的化學反應，都是反應物先斷鍵變成單個原子，然后原子再重新結合成新的物質(

)(3)同一化學反應，不同條件下，可能有不同的反應歷程(

)(4)所有的化學反應都是分幾步完成的(

)(5)若一個化學反應分多步完成，總反應的快慢由基元反應中最慢的一步決定(

)(6)H＋＋OH－===H2O既是基元反應又是總反應(

)【判斷正誤】××√×√√一、化學反應是有歷程的1.已知2HI===H2＋I2經過兩步完成，第1步……第2步：2I·―→I2寫出第1步基元反應：

。2.已知氧氣氧化溴化氫氣體的反應歷程：a.HBr＋O2―→HOOBrb.HOOBr＋HBr―→2HOBrc.HOBr＋HBr―→H2O＋Br2(1)該反應過程中的中間體有

、

。(2)寫出O2氧化HBr的總反應

。2HI―→H2＋2I·HOOBrHOBr4HBr＋O2===2H2O＋2Br2一、化學反應是有歷程的【理解應用】1.含義描述化學反應進行

的物理量。2.用某物質表示的化學反應速率(1)對于反應體系

的化學反應，用單位時間內

(或質量、物質的量等)的

(取絕對值)來表示該物質的化學反應速率。(2)數學表達式快慢體積不變某物質濃度改變量Δc(A)：表示物質A的濃度在Δt內的變化，單位為_______Δt：表示時間的改變量，單位常用min、s或hv(A)：表示物質A的化學反應速率，單位為

、

或____________mol·L－1mol·L－1·min－1mol·L－1·s－1mol·L－1·h－1二、化學反應速率(3)特點：①用不同的反應物或反應產物表示的化學反應速率的數值往往不同。②用各物質表示的化學反應速率的數值之比等于反應方程式中_________

之比，如對于化學反應aA＋bB===dD＋eE，v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝

。各物質化學式前的系數a∶b∶d∶e二、化學反應速率3.具體化學反應的反應速率對于反應體系體積不變的化學反應：aA＋bB===dD＋eE。(1)定義式：v＝

＝

＝

＝________即：v＝

＝

＝

＝______(2)優點：無論用哪一種物質表示，化學反應速率都

。相同二、化學反應速率(1)化學反應方程式中，任何一種物質均可用v＝

求出該物質表示的化學反應速率(

)(2)可逆反應的正反應速率，必須用單位時間內反應物的改變量來表示(

)(3)化學反應速率越大，化學反應的現象越明顯(

)(4)同一化學反應中，不同物質表示的化學速率可能數值不同，但表示的意義(快慢)相同(

)×××√二、化學反應速率【判斷正誤】有關反應物質SO2O2SO3物質的量變化/mol______0.8物質的量濃度變化/mol·L－1_________用具體物質表示的化學反應速率/mol·L－1·s－1____________該化學反應的反應速率/mol·L－1·s－1____

0.80.40.40.20.40.080.040.080.04二、化學反應速率【理解應用】

④>③＝②>①二、化學反應速率解析方法一：將以不同物質表示的反應速率換算為用同一物質同一單位表示的速率，再比較速率數值的大小。若以物質A為標準，根據用不同物質表示同一反應的速率時，速率之比等于各物質的化學計量數之比，將②③④的反應速率換算為用物質A表示的反應速率，則有：故反應在不同情況下進行的快慢順序為④>③＝②>①。二、化學反應速率方法二：首先將反應速率單位統一為mol·L－1·min－1，則②v(B)＝0.60mol·L－1·min－1。由化學方程式計算化學反應的反應速率：故反應在不同情況下進行的快慢順序為④>③＝②>①。二、化學反應速率比較化學反應速率的三個步驟“一看”：看化學反應速率的單位是否一致，若不一致，需轉化為同一單位。“二化”：將不同物質的化學反應速率轉化成化學反應的反應速率，即分別除以相應物質的化學計量數?！叭容^”：標準統一后比較數值大小，數值越大，反應速率越大。二、化學反應速率【方法指導】1.測定原理利用與化學反應中任何一種化學物質的

(或

)相關的性質進行測定。2.測定方法(1)科學儀器測定：如

和

等。(2)直接觀察測定：如反應體系顏色的變化。在溶液中，當反應物或產物本身有較明顯的顏色時，可利用

和

間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。濃度質量釋放出氣體的體積體系的壓強顏色深淺顯色物質濃度三、化學反應速率的測定

一組二組三組鹽酸的濃度/mol·L－12.01.51.0鹽酸的體積/mL202020鎂條的質量/g0.120.120.12鎂條的物質的量/mol0.0050.0050.005時間/st1t2t3v(Mg)/g·s－1v(Mg)/mol·s－13.化學反應速率測定實驗及數據記錄用電子天平準確取三段質量相等的鎂條，放入體積相同濃度不同的過量的鹽酸中，記錄鎂條完全消失所用時間，填入右表：(1)根據所得實驗數據，將計算結果填入右表。三、化學反應速率的測定(2)如果分別用單位時間內鹽酸濃度的減小、氯化鎂濃度的增大來表示化學反應速率(提示：忽略反應前后溶液體積的改變)，以第三組數據為例，分別計算鹽酸、氯化鎂表示的化學反應速率：①v(HCl)＝

；②v(MgCl2)＝

；③上述①、②兩數據不同的原因是

。(3)比較t1、t2、t3的大小順序依次為

。用鹽酸濃度表示的化學反應速率，三組數據由大到小的順序是_______________________?；瘜W方程式中HCl、MgCl2的系數不同t3＞t2＞t1v(一組)＞v(二組)＞v(三組)三、化學反應速率的測定1.已知反應Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，你有幾種方法測定該反應的反應速率？評價這幾種方案中，最容易操作的是哪一種？【深度思考】答案(1)測量收集一定體積的H2時所用的時間或測量一段時間內收集到H2的體積。(2)測量一段時間內溶液中H＋濃度的變化。(3)測量一段時間內鋅粒質量的變化。以上三種方法中第(1)種方法容易操作。三、化學反應速率的測定Ⅱ.按圖示再安裝一套裝置，加入與前一套裝置相同的鋅粒，然后再快速加入40mL4mol·L－1的硫酸，測量收集10mLH2所用的時間。回答下列問題：(1)實驗所用的儀器有哪些？答案錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導氣管、50mL注射器、鐵架臺、秒表。2.某實驗小組用如下方法測定鋅與稀硫酸反應的速率：Ⅰ.按右圖所示安裝裝置，加入鋅粒，然后快速加入40mL1mol·L－1的硫酸，測量收集10mLH2所用的時間。三、化學反應速率的測定答案鋅跟硫酸反應產生氣泡，收集10mL氣體(2)所用時間比(1)所用時間短。(2)觀察到的現象是什么？(3)你能得出什么實驗結論？答案4mol·L－1的硫酸與鋅反應比1mol·L－1的硫酸與鋅反應快。加入試劑反應時間反應速率1mol·L－1硫酸長小4mol·L－1硫酸短大三、化學反應速率的測定(4)該實驗中的注意事項有哪些？答案a.鋅粒的大小(即表面積)基本相同。b.40mL的硫酸溶液要迅速加入。c.裝置氣密性要好，且計量要迅速、準確。三、化學反應速率的測定課堂小結1.下列說法正確的是A.化學反應速率通常用反應物或反應產物的物質的量濃度變化來表示B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時，其數值

之比等于反應方程式中對應物質的系數之比C.化學反應速率的單位由時間單位和物質的量的單位決定D.反應過程中，反應物濃度逐漸變小，所以用反應物表示的化學反應速

率為負值√課堂檢測解析化學反應速率通常用單位時間內反應物或反應產物的物質的量濃度的變化來表示，A項錯誤；化學反應速率單位由時間單位和物質的量濃度的單位決定，C項錯誤；反應過程中反應物濃度逐漸變小，用反應物或反應產物濃度的變化量表示的化學反應速率均為正值，D項錯誤。課堂檢測2.對于反應3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，在測量化學反應速率時，以下相關性質不可以利用的是A.氣體的體積和體系的壓強

B.溶液顏色的深淺C.固體物質的體積

D.H＋濃度的變化量解析與化學反應中任何一種化學物質的濃度(或質量)相關的性質在測量反應速率時都可以加以利用，包括能夠直接觀察的某些性質，也包括必須依靠科學儀器才能測量的性質，故A、B、D三項可以利用。√課堂檢測

解析首先將四個答案的單位變為相同單位，A