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1、第二节 化学反应速率和限度 第一课时高一化学人教版（2019）必修第二册第六章 化学反应与能量学习目标l1 1掌握化学反应速率的概念和表示方法。掌握化学反应速率的概念和表示方法。l2 2能能够进行化学反应速率的简单计算。够进行化学反应速率的简单计算。l重点重点:化学反应速率的概念和表示方法。化学反应速率的概念和表示方法。l难点：难点：化学反应速率的简单计算。化学反应速率的简单计算。新知探究思考与交流思考与交流在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得很快，有的化学反应进行的很慢。你了解下列化学反应进行得很快，有的化
2、学反应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？爆炸牛奶变质钢铁生锈溶洞形成新知探究你了解以上反应进行的快慢吗？你了解以上反应进行的快慢吗？炸药爆炸炸药爆炸金属锈蚀金属锈蚀食物腐败食物腐败离子反应离子反应塑料老化塑料老化溶洞形成溶洞形成快快快快慢慢慢慢慢慢慢慢化学反应的快慢是化学反应的快慢是相对的相对的！如何判断一个化学反应的速率呢如何判断一个化学反应的速率呢？学科连接学科连接 在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？用速度来描述：单位时间内物体
3、移动的距离的大小用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小v v s st t一、化学反应的速率：一、化学反应的速率：1 1定义定义：注意：注意：反应速率都是反应速率都是正值。正值。化学反应化学反应速率速率是一段时间内的平均速率是一段时间内的平均速率,而不是指瞬时速率。而不是指瞬时速率。浓度浓度仅指溶液或气体的。仅指溶液或气体的。一般一般不用固体或纯液体不用固体或纯液体（其浓度是其浓度是常常数数）表示化学反应速率。表示化学反应速率。用用单位时间内反应物或单位时间内反应物或生成物浓度的生成物浓度的变化来表示。在容积不变的变化来表示。在容积不变的反应反应容容器器中，通常用反应物浓度的减少或生成物
4、浓度的增加来表示。中，通常用反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。新知探究2 2表达式表达式：v=v=cctt3.3.单位：单位：molLmolL-1-1ss-1-1或或 molL molL-1-1minmin-1-1 mol/(Ls)mol/(Ls)或或mol/(Lmin)mol/(Lmin)例例1 1：在：在18 L18 L容积的容器中，容积的容器中，5 h5 h内产生内产生180 mol180 mol物质；在另一容器为物质；在另一容器为12 12 L L的容器中，的容器中，10 h10 h内产生内产生60 mol60 mol物质，问哪个反应速率快？物质，问哪个反应速率快？V V（生成
5、物）（生成物）=2 mol/2 mol/（L Lh h）V V（生成物）（生成物）=0.5 mol/=0.5 mol/（L Lh h）前者快前者快 新知探究问：第问：第10h10h的反应速率的反应速率为多少？为多少？无法确定解解：新知探究例例2 2在在2L2L密闭容器中，在一定条件下进行密闭容器中，在一定条件下进行合成氨合成氨的反应的反应 3H3H2 2+N+N2 2 2NH 2NH3 3，先加入，先加入 H H2 2和和N N2 2 各各 2 mol2 mol，反应经，反应经 2 min2 min钟后，测得钟后，测得N N2 2的的物质的量浓度为物质的量浓度为0.8 mol/L0.8 mol
6、/L。求此。求此反应的反应的化学反应速率是多少？化学反应速率是多少？解：解：3H 3H2 2 +N+N2 2 2NH2NH3 3 起始量起始量 1mol/L 1mol/L 01mol/L 1mol/L 0t=2min 0.4mol/L 0.8mol/L t=2min 0.4mol/L 0.8mol/L 0.4mol/L 0.4mol/L 变化量变化量 0.6mol/L 0.2mol/L 0.6mol/L 0.2mol/L 0.4mol/L 0.4mol/L“三段式三段式”法法在应用化学方程式进行有关化学反应速率的计算时在应用化学方程式进行有关化学反应速率的计算时,一定弄清三个量一定弄清三个量:
7、起始浓度起始浓度(或起始量或起始量)、变化浓度、变化浓度(或变化量或变化量)、某时刻后的浓度、某时刻后的浓度(或某时或某时刻后的量刻后的量)，其中：其中：变化量之比变化量之比等于等于化学计量数之比化学计量数之比。新知探究 v(Hv(H2 2)=)=v(Nv(N2 2 =v(NH v(NH3 3)=)=化学反应速率之比等于它们的计量数之化学反应速率之比等于它们的计量数之比比认真观察分析：认真观察分析：上述化学反应速率的比值与它们在方程式中的化学计上述化学反应速率的比值与它们在方程式中的化学计量数的比值之间有什么关系？量数的比值之间有什么关系？新知探究注意：注意：同同一反应各物质的反应速率之比一定
8、等于其化学计量数之比。一反应各物质的反应速率之比一定等于其化学计量数之比。对反应：对反应：mA+nB=pY+qZmA+nB=pY+qZ v v(A)(A)v(B)v(B)v(Y)v(Y)v(Zv(Z)=m)=mn np pq q同一体系，同一体系，V V相同相同，t t相同时，相同时，n n物质的物质的量之比等于速率之比也等于化学计量数之比量之比等于速率之比也等于化学计量数之比v=v=cctt=nnVtVt练习练习1 1：合成氨反应：合成氨反应：3H3H2 2+N+N2 2 2NH2NH3 3，其反应速率可分别为，其反应速率可分别为V(HV(H2 2)，V(NV(N2 2)，V(NHV(NH3
9、 3)用用mol/(Ls)mol/(Ls)表示表示，则正确的关系（，则正确的关系（）A.V(HA.V(H2 2)=V(N)=V(N2 2)=V(NH)=V(NH3 3)B.V(N B.V(N2 2)=)=2V 2V(NH(NH3 3)C.V(H C.V(H2 2)=3/2V(NH)=3/2V(NH3 3)D.V(N D.V(N2 2)=3 V(H)=3 V(H2 2)C C新知探究练习练习2:2:设有以下的气态反应：设有以下的气态反应：A+2 B A+2 B 2 2 C C，起始浓，起始浓度度c c（A A）=1 mol/L=1 mol/L、c c（B B）=1 mol/L=1 mol/L、c
10、 c（C C）=0=0，1 min1 min后的后的浓度浓度c c（A A）=0.8=0.8 mol/Lmol/L、c c（B B）=0.6 mol/L=0.6 mol/L、c c（C C）=0.4=0.4 mol/Lmol/L，试分别用，试分别用A A、B B、C C物质浓度的变化来表示这个反应的速率。物质浓度的变化来表示这个反应的速率。新知探究解解析析:A A +2 B 2+2 B 2 C C起始浓度（起始浓度（mol/Lmol/L）1 1 01 1 0变化变化浓度（浓度（mol/Lmol/L）1 10.8 10.8 10.6 0.6 0.4 0.40 0终时浓度（终时浓度（mol/Lmo
11、l/L）0.8 0.6 0.40.8 0.6 0.4V V（A A）=0.2 mol/=0.2 mol/（L Lminmin）V V（B B）=0.4 mol/=0.4 mol/（L Lminmin）V V（C C）=0.4 mol/=0.4 mol/（L Lminmin）化学反应速率是化学反应速率是标量，标量，反应速率都为反应速率都为正数。正数。一段时间内的平均速率，一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。而不是指瞬时速率。小结：小结：小结：小结：一般一般不用固体或纯液体不用固体或纯液体（其浓度是（其浓度是常数常数）表示化学反应速率。表示化学反应速率。用不同物质表示的化学反应速率之比等于用不
12、同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比化学计量数之比 反应：反应：m mA+A+n nB=B=p pC+C+q qD D v(A):(A):v(B):(B):v(C):(C):v(D)=(D)=m m:n n:p p:q q 用不同物质表示的化学反应速率，其值用不同物质表示的化学反应速率，其值不一定相同不一定相同，但其表示，但其表示反反应的快慢程度相同应的快慢程度相同指明具体物质指明具体物质v v(A)(A)新知探究 CO CO H H2 2O O CO CO2 2 H H2 2 浓度浓度 (mol/l)(mol/l)t=0 t=0 时时 0.02 0.02 0.02 0.02 0 0
13、 0 01min 1min 后后 0.005 0.005 化学反应速率化学反应速率 (mol/(Lmin)(mol/(Lmin)0.0050.0050.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0150.015练习练习3 3根据根据化学反应化学反应CO+HCO+H2 2O O COCO2 2+H+H2 2，填写下表中的空白：，填写下表中的空白：新知探究练习练习4 4在在4 4个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（据在相同时间内测
14、定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）A AV V（H H2 2）=0.1 mol/Lmin =0.1 mol/Lmin B BV V（N N2 2）=0.2 mol/Lmin=0.2 mol/Lmin C CV V（NHNH3 3）=0.15 mol/Lmin =0.15 mol/Lmin D DV V（H H2 2）=0.3 mol/Lmin=0.3 mol/Lmin注：此类题均换算为同一物质的速率为标准比较注：此类题均换算为同一物质的速率为标准比较 B B新知探究新知探究先统一单位，换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越
15、大。对于反应：对于反应：aAaAbB=dDbB=dDeEeE,用不同的物质表示速率满足关系：用不同的物质表示速率满足关系：v(A)v(B)v(D)v(E)v(A)v(B)v(D)v(E)abde abde 即即方法指导:想一想：反应 A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率为：v(A)=0.45molL-1min-1 v(B)=0.6molL-1s-1 v(C)=0.4molL-1s-1 v(D)=0.45molL-1s-1则该反应速率的快慢顺序为_=练习练习5 5把把0.6molX0.6molX气体的气体的0.4molY0.4molY气体混合于气体混合于2L2L
16、容器中，使它们发生如容器中，使它们发生如下反应：下反应：3X+Y=nZ+2W3X+Y=nZ+2W。2min2min末已生成末已生成0.2molW0.2molW，若测知，若测知V(z)=0.1mol/(Lmin)V(z)=0.1mol/(Lmin)，则，则上述反应中上述反应中Z Z气体的计量数气体的计量数n n的值是的值是()A.1A.1 B.2 B.2C.3C.3D.4D.4上述反应在上述反应在2min2min末时，已消耗的末时，已消耗的Y Y占原来的百分比是占原来的百分比是()A.20%A.20%B.25%B.25%C.33%C.33%D.50%D.50%D DB B反应物的消耗量反应物的消
17、耗量转化率转化率=反应物的起始量反应物的起始量100%100%新知探究练习练习6 6某某温度时，在温度时，在2 L2 L容器中，容器中，X X、Y Y、Z Z三种气体物质的物质的量随三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图，由图中数据分析，该反应的化学方程式为？反应时间变化的曲线图，由图中数据分析，该反应的化学方程式为？反应开始至开始至2 min2 min，Z Z的平均反应速率？的平均反应速率？新知探究 V V(Z)=(Z)=0.05 mol0.05 mol/(L/(Lmin)min)解：由解：由图知，图知，2 min2 min内内X X、Y Y、Z Z物质的量物质的量的变化为的变化为0.3
18、mol0.3 mol、0.1 mol0.1 mol、0.2 mol0.2 mol比比值为值为312312，可知可知3 3 X+Y 2 ZX+Y 2 Z小结：化学反应速率的计算小结：化学反应速率的计算(1)(1)定义式法定义式法利用公式利用公式v v 计算化学反应速率，计算化学反应速率，也可利用该公式计算浓度变化量或时间。也可利用该公式计算浓度变化量或时间。(2)(2)关系式法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。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。反应速率大小比较的两种方法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
19、表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能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。只看数值大小，还要进行一定的换算。(1)(1)方法一：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。方法一：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)(2)方法二：比较化学反应速率与化学计量数的比值。方法二：比较化学反应速率与化学计量数的比值。新知探究一、化学反应的速率：一、化学反应的速率：1 1定义定义：注意事项：注意事项：2 2表达式表达式：v=v=cctt3.3.单位：单位：molLmolL-1-1ss-1-1或或 molL molL-1-1minmin-1-1 mol/(Ls)mol/(Ls)或或mol/(Lmin)mol/(Lmin)有关化学反应的速率的计算：有关化学反应的速率的计算：课堂小结