2024版新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率課件新人教版必修第二冊(cè)

第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率素養(yǎng)要求1.能從微觀視角理解化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素；2．學(xué)會(huì)“變量控制”的科學(xué)方法，增強(qiáng)證據(jù)推理意識(shí)；3．了解化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素與生活密切相關(guān)，對(duì)化工生產(chǎn)有重要現(xiàn)實(shí)意義。知識(shí)基礎(chǔ)·自學(xué)·嘗試核心素養(yǎng)·合作·探究知識(shí)基礎(chǔ)·自學(xué)·嘗試

反應(yīng)物濃度生成物濃度正某段時(shí)間間隔該段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)物或生成物的濃度的變化提醒一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)涉及反應(yīng)物、生成物等多種物質(zhì)，因而定量表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明是用哪一種反應(yīng)物或生成物來(lái)表示的。3．單位濃度常以______為單位，時(shí)間常以_____________為單位，化學(xué)反應(yīng)速率的單位相應(yīng)為____________或________。提醒要注意單位的書寫形式，小括號(hào)不能省略，也可寫為mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。

mol/Lmin(分)或s(秒)mol/(L·min)mol/(L·s)4．規(guī)律對(duì)于同一反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率，其比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的_____________________________。如對(duì)于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝_____________。提醒化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量，同一化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值可以不同，但這些數(shù)值所表示的意義相同?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)之比m∶n∶p∶q

提示：該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率不能用C(s)表示，可以用H2O(g)表示，固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。若反應(yīng)中水為氣體，可以用來(lái)表示反應(yīng)速率，若水為液體，則不能用水表示反應(yīng)速率。

提示：數(shù)值不相等，速率之比為1∶2(即化學(xué)計(jì)量數(shù)之比)，但表示的意義相同。2．對(duì)于反應(yīng)3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用A、B表示的反應(yīng)速率分別為條件①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；條件②v(B)＝(0.45mol·L－1·min－1)；則該反應(yīng)在條件①的速率比條件②的速率快嗎？

二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1．溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)試管中均為2～3mL相同濃度的滴有FeCl3溶液的H2O2溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率______②產(chǎn)生氣泡速率______③產(chǎn)生氣泡速率______實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)于反應(yīng)2H2O2催化劑2H2O＋O2↑來(lái)說(shuō)，溫度越高，H2O2的分解速率越______最慢較快最快快2.反應(yīng)物濃度的影響實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象____________________________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論____________________________________________不加水的試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快濃度越大反應(yīng)速率越快3.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①有____氣泡出現(xiàn)②產(chǎn)生____氣泡③產(chǎn)生______氣泡實(shí)驗(yàn)結(jié)論MnO2、FeCl3可以使H2O2的分解速率______少量大量大量加快提醒無(wú)論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，升溫都能加快化學(xué)反應(yīng)速率，不能認(rèn)為升溫只會(huì)加快吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響與反應(yīng)物的狀態(tài)無(wú)關(guān)。4．影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他因素除______________外，還有________、反應(yīng)物的______、固體_______、壓強(qiáng)、溶劑、光照等許多因素。人們可以通過(guò)這些因素來(lái)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率。

提醒對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，在其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大，減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減小。

溫度和催化劑反應(yīng)物濃度狀態(tài)表面積【學(xué)而思】1.下列措施或事實(shí)中，分別利用或體現(xiàn)了哪些影響反應(yīng)速率的因素？(1)氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣需加壓。____________(2)H2O2分解需加MnO2。____________(3)集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點(diǎn)燃鎂條時(shí)發(fā)生爆炸。_____(4)同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產(chǎn)生氣體有快有慢。____________壓強(qiáng)催化劑光反應(yīng)物本身的性質(zhì)2.在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)。該密閉容器有一個(gè)可移動(dòng)的活塞(如圖所示)。向下壓縮活塞，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)如何變化？氣體濃度如何變化？反應(yīng)速率如何變化？

提示：向下壓縮活塞，氣體壓強(qiáng)增大，濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快。3．合成氨的反應(yīng)中，保持容器的容積不變，向其中充入氦氣(He)，反應(yīng)速率如何變化？如果保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中充入氦氣(He)，反應(yīng)速率如何變化？提示：保持容器的容積不變，充入氦氣，盡管壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變；保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，充入氦氣，盡管壓強(qiáng)不變，但容器的體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小。

×√×

√×√2．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法中，正確的是(

)A．化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加B．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L－1C．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D．對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯解析：化學(xué)反應(yīng)速率一般以某物質(zhì)單位時(shí)間內(nèi)的濃度(mol·L－1)變化量來(lái)表示，A錯(cuò)誤；反應(yīng)速率為0.8mol·L－1·s－1表示1s內(nèi)某物質(zhì)的濃度平均變化了0.8mol·L－1，而不是1s時(shí)的實(shí)際濃度，B錯(cuò)誤；反應(yīng)速率越大，反應(yīng)越快，反應(yīng)速率越小，反應(yīng)越慢，C正確；反應(yīng)速率的快慢有時(shí)不一定能察覺(jué)，如酸堿中和反應(yīng)瞬間就能完成，但幾乎沒(méi)有明顯現(xiàn)象發(fā)生，D錯(cuò)誤。答案：C3．在某一化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從0.8mol·L－1變?yōu)?.2mol·L－1，則在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為(

)A．0.02mol·L－1B．0.02mol·L－1·s－1C．0.06mol·L－1·s－1D．0.06mol·L－1·min－1解析：10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1)÷10s＝0.06mol·L－1·s－1。答案：C4．下列各組化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速率最快的是(

)選項(xiàng)反應(yīng)物反應(yīng)物濃度反應(yīng)溫度AH2和F2均為0.02mol·L－15℃BH2和Br2均為1mol·L－1200℃CH2和Cl2均為1mol·L－1100℃DH2和N2均為4mol·L－1300℃解析：對(duì)于不同的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物本身的化學(xué)性質(zhì)是反應(yīng)速率快慢的決定性因素，題中F2的氧化性最強(qiáng)，與H2反應(yīng)的速率最快。答案：A5.H2O2可用于羊毛、生絲、紙漿等的漂白。5%H2O2溶液在常溫下分解速率很慢，為了加快H2O2分解，改變某一條件，下列裝置與改變的條件相對(duì)應(yīng)的是(

)A．甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑B．甲—濃度、乙—催化劑、丙—溫度C．甲—催化劑、乙—溫度、丙—濃度D．甲—溫度、乙—催化劑、丙—濃度解析：由題圖可知，甲與常溫下5%H2O2溶液的試管裝置相比，在60℃的熱水浴中反應(yīng)速率快，則改變的條件是溫度；乙與常溫下5%H2O2溶液的試管裝置相比，用10%的過(guò)氧化氫溶液反應(yīng)速率快，則改變的條件是濃度；丙與常溫下5%H2O2溶液的試管裝置相比，加了催化劑氯化鐵，則改變的條件是催化劑，所以裝置與改變的條件相對(duì)應(yīng)的是甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑。答案：A6．在下列事實(shí)中，各是什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)速率。(1)集氣瓶中H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點(diǎn)燃鎂條時(shí)發(fā)生爆炸：___________。(2)黃鐵礦煅燒時(shí)要粉碎成碎粒：__________________。(3)熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2，則很快產(chǎn)生氣體：______。(4)同濃度、同體積的鹽酸放入同樣大小的鋅粒和鎂條，產(chǎn)生氣體有快有慢：_____________。(5)同樣大小的石灰石分別與0.1mol·L－1鹽酸和(1mol·L^(-1))鹽酸反應(yīng)，速率不同：___________。(6)夏天食品容易變質(zhì)，而冬天不易發(fā)生該現(xiàn)象：________。光反應(yīng)物的接觸面積催化劑反應(yīng)物本身的性質(zhì)反應(yīng)物的濃度反應(yīng)溫度核心素養(yǎng)·合作·探究目標(biāo)1

化學(xué)反應(yīng)速率的判斷與計(jì)算例1.反應(yīng)4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol·L－1。對(duì)此反應(yīng)速率的表示正確的是(

)A．用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L－1·min－1B．分別用B、C、D表示反應(yīng)速率，其比值是3∶2∶1C．在2min末的反應(yīng)速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1D.在2min內(nèi)的反應(yīng)速率，用C表示是0.3mol·L－1·min－1

答案：B例2.反應(yīng)：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是(

)A．①

B．②C．③

D．④答案：B

2．反應(yīng)速率大小比較的兩種方法(1)定性比較法通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢等)或分析化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等)來(lái)定性判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。

歸納化學(xué)反應(yīng)速率的幾個(gè)要點(diǎn)(1)在同一化學(xué)反應(yīng)里，用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率可能不同，但意義相同，故描述反應(yīng)速率時(shí)必須指明具體的物質(zhì)。(2)固體或純液體的濃度視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。(3)化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。

[對(duì)點(diǎn)練]1．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反應(yīng)速率關(guān)系中正確的是(

)A．v(W)＝3v(Z)B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)D．3v(W)＝2v(X)解析：化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(W)＝v(Z)，3v(X)＝2v(Z)，2v(X)＝v(Y)，2v(W)＝3v(X)。答案：C2．在2L的密閉容器中有如下圖所示的反應(yīng)。看圖按要求回答下列問(wèn)題：(1)圖中，反應(yīng)物：Ⅰ是________，Ⅱ是________。(2)寫出反應(yīng)的方程式：Ⅰ_____________________________________________________，Ⅱ_____________________________________________________。(3)在圖Ⅱ中，以0～10s內(nèi)的平均反應(yīng)速率計(jì)算，t＝6s時(shí)A的濃度是________mol·L－1。AA3A===2B＋CA?B＋2C0.96

[示例]在一定條件下，向2L密閉容器中充入2molN2和4molH2發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)，10min時(shí)測(cè)定生成NH31mol，則用N2、H2、NH3表示的平均反應(yīng)速率分別為多少？三者之比為多少？

目標(biāo)2

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素與分析例3.控制變量法是科學(xué)研究的重要方法。相同質(zhì)量的Fe與足量稀硫酸分別在下列條件下發(fā)生反應(yīng)，其中化學(xué)反應(yīng)速率最大的是(

)選項(xiàng)硫酸濃度反應(yīng)溫度鐵的狀態(tài)A0.5mol·L－120℃塊狀B0.5mol·L－120℃粉末狀C1mol·L－135℃塊狀D2mol·L－135℃粉末狀解析：溫度越高，反應(yīng)速率越快，C和D的溫度均為35℃，且D中硫酸的濃度最大可以加快反應(yīng)速率，F(xiàn)e為粉末狀，能增大與稀硫酸的接觸面積，同樣可加快反應(yīng)速率，則D中反應(yīng)速率最快。答案：D拓展變量控制科學(xué)研究中，對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題，常常采用只改變其中的某一個(gè)因素，控制其他因素不變的研究方法，使多因素的問(wèn)題變成幾個(gè)單因素的問(wèn)題，分別加以研究，最后再將幾個(gè)單因素問(wèn)題的研究結(jié)果加以綜合。這種變量控制的方法是科