高中 化学 必修 第二册 第六章 化学反应与能量《第二节 第1课时 化学反应的速率》教学设计.docx

第二节化学反应的速率与限度

第1课时化学反应的速率

[学习目标]1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。2.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。3.学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法。

任务一化学反应速率及其表示方法

1．化学反应速率及其表示方法

[交流研讨1]已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)eq\o(?====?,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3(g)，其浓度数据如下：

N2

H2

NH3

起始浓度/(mol·L-1)

1.0

3.0

0

2s末浓度/(mol·L-1)

0.6

1.8

0.8

(1)2s内，N2、H2、NH3的物质的量浓度变化各为多少？则2s内用N2、H2、NH3表示的化学反应速率v(N2)、v(H2)、v(NH3)分别为多少？

提示：2s内，Δc(N2)＝(1.0－0.6)mol·L-1＝0.4mol·L-1，

Δc(H2)＝(3.0－1.8)mol·L-1＝1.2mol·L-1，

Δc(NH3)＝(0.8－0)mol·L-1＝0.8mol·L-1；

2s内，v(N2)＝eq\f(Δc(N2),Δt)＝eq\f(0.4mol·L-1,2s)＝0.2mol·L-1·s-1，

v(H2)＝eq\f(Δc(H2),Δt)＝eq\f(1.2mol·L-1,2s)＝0.6mol·L-1·s-1，

v(NH3)＝eq\f(Δc(NH3),Δt)＝eq\f(0.8mol·L-1,2s)＝0.4mol·L-1·s-1。

(2)根据上述计算，同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值是否相同？

提示：同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但都表示该反应的反应速率，意义相同。

(3)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝。

提示：1∶3∶2

eq\a\vs4\al()

1．对于固体和纯液体物质来说，它们的物质的量浓度为常数，故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。

2．对于反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，当单位相同时，同一段时间内用不同物质的化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。

2．化学反应速率大小的比较

[交流研讨2]已知反应A(g)＋3B(g)??2C(g)，在不同条件下，分别用A、B、C三种物质表示的速率为：①v(A)＝0.2mol/(L·s)②v(B)＝0.45mol/(L·s)③v(C)＝0.45mol/(L·s)，通过所学知识比较此反应在上述条件下进行的快慢程度。

提示：用不同物质比较化学反应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率，然后再进行比较。根据化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，将②③中的反应速率都用A表示为：②v(A)＝0.15mol/(L·s)，③v(A)＝0.225mol/(L·s)，故三者速率大小为③＞①＞②。

eq\a\vs4\al()

比较化学反应速率大小的两种方法

1．归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率，再比较数值的大小。

2．比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较eq\f(v(A),a)与eq\f(v(B),b)，若eq\f(v(A),a)＞eq\f(v(B),b)，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。

1．一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)在10L的密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则2min内N2的反应速率为()

A．1.2mol·L-1·min-1

B．6mol·L-1·min-1

C．0.6mol·L-1·min-1

D．0.4mol·L-1·min-1

答案：C

解析：2min内N2的物质的量变化量为(20－8)mol＝12mol，根据速率计算公式v＝eq\f(Δn,V·Δt)，即v(N2)＝eq\f(Δn(N2),V·Δt)＝eq\f(12,10×2)mol·L-1·min-1＝0.6mol·L-1·min-1，故选C。

2．已知4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是()

A．4v(NH3)＝5v(O2)

B．6v(O2