苏教版高中化学选修四《2.1 化学反应速率》课件

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1、,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,第一课时 化学反应速率的表示方法,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,一、化学反应速率,1. 概念：通常用化学反应速率来衡量化学反应 。 2. 表示方法：通常用 内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示。 3. 表达式 若用v表示化学反应速率，c表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值)，t表示一定的时间间隔，则v 。如对于化学反应aAbB=cCdD，用A、B、C、D四种物质的浓度变化来表示，则v(A) ，v(B) ，v(C) ，v(D) 。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,4单位：常用 或 。,5平均速率与瞬时

2、速率 (1)平均速率由v 求得的。v是在反应时间间隔 内反应的平均速率。 (2)瞬时速率：当t非常小时，由v 可求化学反应在 的瞬时速率。 通过ct图像，运用数学方法也可求得瞬时速率。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,1下列关于化学反应速率的说法中，正确的是 ( ) A化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 B化学反应速率为0.8 molL1s1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 molL1 C根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行得快慢 D对于一个化学反应来说，其反应速率越大，反应现象就越明显,解析：A中若有固体，不可用其表示反应速率；B中0.

3、8 molL1s1不是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 molL1，而是指1 s内该物质的浓度变化量为0.8 molL1；D中反应速率与反应现象无必然联系。 答案：C,练习,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2反应4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 molL1，对此反应速率的表示正确的是 ( ) A用A表示的反应速率是0.4 mol(Lmin)1 B分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是321 C在2 min时的反应速率，用B表示是0.3 mol(Lmin)1 D在这2 min内用B和C表示的反应速率数值不同，意义也不同,解析：A为固体，其浓度为常

4、数，不能用其来表示化学反应速率，A项错误；用B、C、D表示的反应速率之比等于化学方程式中B、C、D的化学计量数之比，B项正确；在2 min内用B表示的反应速率为v(B) 0.3 molL1min1，是指在2 min内的平均速率，不是瞬时速率，C项错误；在这2 min内用B、C表示的反应速率数值不同，但意义相同，D错误。 答案：B,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,总结,表示化学反应速率的注意事项 (1)化学反应速率，是某一时间段的平均速率而不是瞬时速率。 (2)不论是反应物还是生成物，其化学反应速率值都取正值。 (3)固体或纯液体(注意：不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数，因此，一般不

5、用固体或纯液体表示化学反应速率。 (4)同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的化学物质。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,二、化学反应速率的计算和比较,1化学反应速率的计算方法 (1)定义式法 利用公式v(A) 计算化学反应速率。 (2)关系式法 利用化学反应速率之比物质的量浓度之比化学计量数之比。 如对于反应mAnB=pYqZ， v(A)v(B)v(Y)v(Z)mnpq 或 v(A) v(B) v(Y) v(Z)。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(3)“三段式”法 求解化学反应速率计算题的一般步骤： a写出有关反应的化学方程式。

6、 b找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 c根据已知条件列方程计算。 例如 mA nB pC 起始浓度/(molL1) a b c 转化浓度/(molL1) x 某时刻浓度/(molL1) ax b c v(B) ,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,计算中注意以下量的关系： a对反应物：c(起始)c(转化)c(某时刻) b对生成物：c(起始)c(转化)c(某时刻) c转化率 100%,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2化学反应速率快慢的比较方法比值法 (1)转化为同一单位表示，其转化公式为1 molL1s160 molL1min1。 (2)比较化学反应速率与化学计量数的比值 如反应aA

7、bB=cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较 与 ，若 ，则A表示的反应速率比B表示的大。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1在一定条件下发生反应2A(g)=2B(g)C(g)，将2 mol A通入2 L容积恒定的密闭容器中，若维持容器内温度不变，5 min末测得A的物质的量为0.8 mol。用B的浓度变化来表示该反应的速率为 ( ) A0.24 mol(Lmin)1 B0.08 mol(Lmin)1 C0.06 mol(Lmin)1 D0.12 mol(Lmin)1,解析：v(A) 0.12 mol(Lmin)1，由化学方程式知，v(B)v(A)0.12 mol(Lmin

8、)1。 答案：D,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2对于反应A(g)3B(g)=2C(g)2D(g)来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是 ( ) Av(A)0.015 mol(Ls)1 Bv(B)0.06 mol(Ls)1 Cv(C)0.04 mol(Ls)1 Dv(D)2.7 mol(Lmin)1,解析：在比较反应速率大小时，首先换算成相同单位，v(D)2.7 mol(Lmin)10.045 mol(Ls)1。其次，用化学反应速率与其化学计量数作比值。A.v(A)0.015 mol(Ls)1，B.v(B)/30.02 mol(Ls)1，C.v(C)/ 20.02 mol(Ls

9、)1，D.v(D)/20.022 5 mol(Ls)1，数值大者速率快，因此反应速率最快的是D项。 答案：D,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,三、化学反应速率的测定,1测定原理 测定不同反应时刻反应物或生成物的 ，可通过观察和测量体系中的 再进行适当的转换和计算达到测定目的。,2测定方法 (1)量气法 对于反应2H2O2=2H2OO2，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O等有气体生成的反应，可测量反应在一定温度和压强下释放出来的 。,(2)比色法 有些反应物(或生成物)有颜色，随着反应的进行，溶液的颜色不断变化，可以用 的方法测定溶液的 深浅，换算成反应物(或生成物)在不同反应时刻的

10、 。,某一物质的相关性质,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,3利用盐酸与碳酸钙反应测定化学反应速率 (1)实验装置,(2)测定方法 用v(反应物)表示：测定单位时间内 或 的变化； 用v(生成物)表示：测定单位时间内收集到CO2气体的 或收集一定体积的CO2所用的 。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,4测定化学反应速率的一般方法 (1)对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。 (2)对于有固体参加的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少。 (3)对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中c(H)或c(OH)的变化。 (4)对于有颜色变化或有沉淀生

11、成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 对于反应CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，用下列方法来测定反应速率是否正确 (1)测定收集一定体积的CO2时所用的时间 ( ) (2)测定一段时间内溶液中c(H)的变化 ( ) (3)测定一定质量的CaCO3完全溶解所需时间 ( ) (4)测定一定时间内产生CO2气体的体积 ( ),江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如右图所示，下列有关说法正确的是 ( ) AOE段表示的反应速率最

12、快 BEF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多 CFG段表示的收集的CO2最多 DOG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,解析：CaCO3与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，图像的横坐标是时间，纵坐标是生成二氧化碳的体积，用单位时间内放出CO2的体积来表示其反应速率，表现在图像上就是曲线的斜率，斜率越大，反应速率越大，放出的CO2越多。由图可以看出，EF段反应速率最快，收集的CO2最多；整个反应过程中，反应速率先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐渐增大，所以只有B项正确。 答案：B,江苏教育出版社 高中

13、化学| 选修4,小结,1化学反应的快慢可以用化学反应速率来衡量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示化学反应速率，v 。 2表示化学反应速率应注意以下三点：指明具体物质；不能用固体或纯液体表示；化学反应速率为平均反应速率，不是瞬间速率。 3对于同一化学反应用不同物质表示的化学反应速率之比相应物质浓度变化量之比物质的量的变化量之比相应物质的化学计量数之比。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,第二课时 影响化学反应速率的因素,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,一、化学反应速率理论,1碰撞理论 (1)有效碰撞与化学反应的发生 反应的先决条件：反应物分子发生 。 反应的主要条

14、件：反应物分子之间发生 。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(2)有效碰撞 概念：能 的碰撞。 有效碰撞的条件： a发生碰撞的分子具有 。 b分子在 上发生碰撞。 (3)活化分子 较高，有可能发生 的分子。 (4)活化能 活化分子的 与所有分子的 之差。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2过渡态理论 (1)含义：反应物转化为生成物的过程要经过 的过渡状态。 (2)活化能：过渡状态的 与反应物分子的 的差。 (3)图示 图中Ea为 反应的 ，Ea为 反应的 ， EaEa为 。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,3活化能与化学反应速率的关系 活化能越低活化分子的百分数越大单位体积内活化分

15、子数越多有效碰撞次数越多速率越快。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1下列说法正确的是 ( ) 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应 活化分子比普通分子具有较高的能量 化学反应的实质是原子的重新组合 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程 化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞 A B C D,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,解析：化学反应的分解过程为 错误，因为活化分子发生有合适取向且力度合适的碰撞时，才能发生化学反应；错误，因为普通分子间的碰撞并非有效碰撞，因而不会发生化学反应； 指代不明确，即某种普通分子所具有的能量可能

16、比另一种活化分子的能量高，因而是错误的。 答案：C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2某反应的H100 kJmol1，下列有关该反应的叙述正确的是 ( ) 正反应活化能小于100 kJmol1 逆反应活化能一定小于100 kJmol1 正反应活化能不小于100 kJmol1 正反应活化能比逆反应活化能大100 kJmol1 A B C D,解析：某反应的H100 kJmol1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJmol1，正反应的活化能应大于100 kJmol1，不能确定逆反应活化能的大小。 答案：C,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,二、浓度和压

17、强对化学反应速率的影响,1影响化学反应速率的内因反应物的性质 影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。,2浓度对化学反应速率的影响 (1)规律：当其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率 ；反之，反应速率 。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(2)条件： 此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。 (3)解释：,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,图示如下：,(3)实质：压强对反应速率

18、的影响可以归结为 对反应速率的影响若反应物为固体、液体，或反应在溶液中进行时，由于改变压强对它们体积的影响很小，因此可以忽略改变压强对反应速率的影响。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,总结,(1)压强对固体或液体(溶液)间的反应无影响。 (2)压强的改变实质是改变反应物的浓度，判断时看反应物的浓度是否发生改变。只有浓度改变了反应速率才改变，不能简单机械地使用结论。 (3)对于气体反应有以下几种情况： 恒温时：增大压强体积减小浓度增大反应速率增大。 恒容时：a.充入气体反应物反应物浓度增大总压增大反应速率增大； b充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)引起总压增大，但各反

19、应物的浓度不变反应速率不变。 恒压时：充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)引起体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,110 mL 1 molL1盐酸与一小块大理石的化学反应：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，下列措施能使化学反应速率提高的是 ( ) A加入一定量的CaCl2 B加入5 mL 1.5 molL1盐酸 C加入15 mL 0.5 molL1盐酸 D加入5 mL H2O 解析：CaCl2是反应中的生成物，其浓度增大，不能增大反应速率；加入1.5 molL1的盐酸可使1 molL1的盐酸浓度增大，加快化学反应速率

20、；加入0.5 molL1的盐酸可使1 molL1的盐酸浓度减小，减慢化学反应速率；加水相当于稀释，使盐酸 的浓度减小，从而使反应速率减慢。答案：B,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,2对于反应：N2O22NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是 ( ) 缩小体积使压强增大 体积不变充入N2使压强增大 体积不变充入He使气体压强增大 使总压强不变，充入He A B C D,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,解析：压强改变，若浓度改变，则速率改变，压强虽变，若浓度不变，则速率不变。气体的量不变，仅缩小体积，气体的浓度增大，反应速率增大；容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，速率

21、增大；容积不变，充入He，虽然反应容器内压强增大，但反应物N2、NO的浓度并没有变化，因此不影响反应速率；压强不变，充入He，反应容器体积增大，压强不变但N2、O2、NO的浓度减小，反应速率减慢。 答案：A,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,三、温度和催化剂对化学反应速率的影响,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(3)经验规律：许多反应的温度每升高10 K，其反应速率增加 倍。 (4)应用：在实验室或工业生产中，常采用加热的方法使化学反应在较高温度下进行，以 。,2催化剂对化学反应速率的影响 (1)规律：催化剂对化学反应速率有显著影响，使用合适的催化剂，反应速率 。,江苏教育出版社 高中化

22、学| 选修4,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,(3)应用 90%化工生产涉及的化学反应都使用催化剂，给化工生产带来巨大的经济效益。 在环境领域中的应用，如汽车尾气的催化转化，废水的处理。,3其他因素对反应速率的影响 (1)增大反应物间的接触面积，反应速率随之 。 (2)光、 、超声波等也会对反应速率产生影响。,特别提醒 正反应不论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都要加快。,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,练习,1硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( ),江苏教育出版社 高中化学| 选修

23、4,解析：多个外界条件不同时，要对比找出其他相同条件，然后比较。影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合液体积都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越快，可以推知D选项正确。 答案：D,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,22SO2O2 2SO3是工业上制造硫酸的重要反应。下列关于该反应的说法正确的是 ( ) A增加O2的浓度能加快反应速率 B降低体系温度能加快反应速率 C使用催化剂不影响反应速率 D一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3,解析：降低体系温度能减慢反应速率；使用催化剂能加快反应速率；一定条件下达到反应限度时，因为是可逆反应，SO2不可能全部转化为SO3。 答案：A,江苏教育出版社 高中化学| 选修4,小结,