【化學課件】化學反應速率課件 2023-2024學年高一化學同步輔導（人教版2019必修第二冊）

第8講化學反應速率【內容導航】1．化學反應速率及其表示方法2．化學反應速率的簡單計算3．影響化學反應速率的因素4．控制變量法探究影響化學反應速率的因素高一化學同步輔導2．表示方法(1)表示方法：通常用______________________________________________（均取正值）來表示。(2)表達式：v＝

或v＝

。其中：Δc為______________，一般以_______為單位，Δn為_________________，單位是_______；Δt為時間，單位常用______________表示。(3)常用單位：_________________________。1．概念化學反應速率是用來衡量化學反應的______的物理量。ΔcΔtΔnV·Δt一、化學反應速率及其表示方法快慢單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加濃度的變化量mol·L-1物質的量的變化量molmin、s、hrmol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1課堂探究1．一定條件下的反應N2+3H2

2NH3，在10L的密閉容器中進行，測得2min內，N2的物質的量由20mol減小到8mol，則2min內N2的速率為（

）A．1.2mol·L-1·min-1B．1.0mol·L-1·min-1C．0.6mol·L-1·min-1D．0.4mol·L-1·min-1

2．在2L密閉容器中，發(fā)生3A+B2C的反應，若最初加入A和B各4mol，10s后，測得v(A)=0.12mol·L-1·s-1，則此容器中B的物質的量是（

）A．1.6molB．2.8molC．3.2molD．3.6molCC對化學反應速率的理解(1)Δt表示某一時間段，故化學反應速率是平均速率，而非瞬時速率。(2)表示化學反應速率時，必須指明具體的物質，因為同一化學反應，用不同的物質表示反應速率，其數(shù)值可能不同。(3)對于有固體或純液體參加的反應，由于固體或純液體的濃度為一常數(shù)，即Δc＝0(無意義)，所以不用固體或純液體表示反應速率。歸納小結【即學即練1】下列關于化學反應速率的說法正確的是(

)A．對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯B．化學反應速率通常表示一定時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加C．化學反應速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時某物質的濃度為0.8mol·L－1D．根據(jù)化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢D【即學即練2】已知合成氨的反應為N2＋3H22NH3，各物質的濃度數(shù)據(jù)如下表：

N2H2NH3起始濃度/mol·L-11.03.002s末濃度/mol·L-10.61.80.8當用氨氣濃度的增加來表示該化學反應的速率時，其速率為（

）A．0.2mol·L-1·s-1B．0.4mol·L-1·s-1C．0.6mol·L-1·s-1D．0.8mol·L-1·s-1B1．計算依據(jù)v(A)＝

。已知任意兩個量，可求第三個量。2．化學計量數(shù)轉換法對于同一個化學反應，用不同物質的濃度變化表示的反應速率之比等于相應物質在反應方程式中的化學計量數(shù)之比。對于反應aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固體或純液體)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。在同一時間內的同一個化學反應里，雖然用不同物質表示的化學反應速率不一定相同，但它們表示的意義相同，即一種物質的化學反應速率就代表了整個化學反應的反應速率。Δc(A)Δt二、化學反應速率的簡單計算和比較3．三段式計算設amol·L－1、bmol·L－1分別為A、B兩物質的起始濃度，mxmol·L－1為反應物A的轉化濃度，nxmol·L－1為B的轉化濃度，則：

mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)起始濃度/mol·L－1

a

b

0

0轉化濃度/mol·L－1

mx

nx

px

qx某時刻濃度/mol·L－1

a－mx

b－nx

px

qx4．化學反應速率大小的比較方法(1)歸一法：若單位不統(tǒng)一，則要換算成相同的單位；若為不同物質表示的反應速率，則要換算成同一物質來表示反應速率；再比較數(shù)值的大小。(2)比值法：比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比較

、

、

、

的相對大小，比值越大，化學反應速率越大。Δc(A)aΔc(B)bΔc(C)cΔc(D)d課堂探究在容積為2L的密閉容器中進行反應：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)。開始時A的物質的量為4mol，B的物質的量為6mol；5min末測得C的物質的量為3mol，用D表示的化學反應速率v(D)為0.2mol·L－1·min－1。計算：(1)5min末A的物質的量濃度為____________。(2)前5min內用B表示的化學反應速率v(B)為________________。(3)化學方程式中n的值為________。(4)此反應在四種不同情況下的反應速率分別為①v(A)＝5mol·L－1·min－1 ②v(B)＝6mol·L－1·min－1③v(C)＝4.5mol·L－1·min－1 ④v(D)＝8mol·L－1·min－1其中反應速率最快的是________(填序號)。答案：(1)1.5mol·L－1

(2)0.2mol·L－1·min－1

(3)2

(4)①【即學即練1】在一定條件下體積為2L的密閉容器中，加熱N2和H2各2mol，發(fā)生反應反應N2＋3H2

2NH3，經(jīng)過5min后，生成NH30.6mol。求：（1）5min末N2、H2的濃度；（2）用N2表示該反應在5min內的平均速率。答案：（1）0.85mol·L-10.55mol·L-1

（2）0.03mol·L-1·min-1【即學即練2】反應A+3B=2C+2D，在不同條件下的反應速率如下，其中反應速率最快的是（

）A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1C．v(C)=0.4mol·L-1·s-1D．v(D)=0.45mol·L-1·s-1

A三、影響化學反應速率的因素1．實驗探究——影響化學反應速率的因素(1)溫度對化學反應速率影響的探究實驗操作：在兩支試管中分別加入2mL5%H2O2溶液，同時滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液；一支試管放入冷水中，一支試管放入熱水中。實驗現(xiàn)象：冷水中：

_____________________；熱水中：____________________。實驗結論：_______________________________。產(chǎn)生氣泡，速率較慢產(chǎn)生氣泡，速率較快溫度升高，H2O2的分解速率加快(2)濃度對化學反應速率影響的探究實驗操作：在兩支試管中分別加入1g塊狀大理石，分別加入5mL0.1mol·L-1鹽酸和5mL1mol·L-1鹽酸。實驗現(xiàn)象：_________________________________________。實驗結論：_________________________________________。加入1mol·L-1鹽酸的試管產(chǎn)生氣泡速率更快增大反應物濃度能使反應速率加快(3)催化劑對化學反應速率影響的探究實驗操作：在兩支試管中分別加入2mL5%H2O2溶液和，向一支試管中滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液。實驗現(xiàn)象：_______________________________________。實驗結論：_______________________________________。(4)固體反應物表面積對化學反應速率影響的探究實驗操作：在兩支試管中分別加入1g塊狀大理石和1g粉末狀大理石，分別滴加5mL0.1mol·L-1鹽酸。實驗現(xiàn)象：______________________________________。實驗結論：______________________________________。加入FeCl3溶液的試管產(chǎn)生氣泡速率更快使用催化劑可使H2O2分解的速率加快粉末狀大理石產(chǎn)生氣泡的速率更快固體顆粒越小，反應速率越快2．影響化學反應速率的因素(1)內因反應物本身的性質是影響化學反應速率的主要因素。(2)外因(其他條件不變，只改變一個條件)①濃度：增大反應物的濃度，化學反應速率加快，反之減小。②壓強：對于有氣體參加的反應，增大壓強，反應速率加快，反之減小。③溫度：升高溫度，化學反應速率加快，反之減小。④催化劑：使用合適的催化劑，能顯著加快化學反應速率。⑤其他因素：增大固體反應物的接觸面積：固體顆粒越小，其單位質量的表面積越大，與其他反應物的接觸面積越大，化學反應速率越大。反應物狀態(tài)：一般來說，配成溶液或反應物是氣體，都能增大反應物之間的接觸面積，有利于增大反應速率。光照、電磁波、溶劑等因素也是影響化學反應速率的因素。課堂探究1．下列有關反應速率的說法正確的是(

)A．用鐵片和稀硫酸反應制氫氣時，改用98%的硫酸可以加快反應速率B．100mL2mol·L－1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變C．SO2的催化氧化反應是一個放熱的反應，所以升高溫度，反應速率變慢D．汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強反應速率變慢D2．在下列事實中，什么因素影響了化學反應的速率？(1)集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸：_______________。(2)KI晶體和HgCl2晶體混合后無明顯現(xiàn)象，若一起投入水中，很快生成紅色HgI2：___________________________________。(3)同樣大小的石灰石分別在0.1mol·L－1的鹽酸和1mol·L－1的鹽酸中反應速率不同：_______________。(4)夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象：______________________。(5)葡萄糖在空氣中燃燒時需要較高的溫度，可是在人體內，在正常體溫(37℃)時，就可以被氧化，這是因為：_______________________________。答案：(1)光(2)水作溶劑，增大了反應物的接觸面積(3)反應物的濃度(4)反應溫度(5)生物酶起催化作用外界因素的化學反應速率的影響1．濃度對化學反應速率的影響(1)只適用于有氣體參加或在溶液中進行的化學反應。(2)在一定溫度下，固體或純液態(tài)物質的濃度是一個常數(shù)，改變其用量，對化學反應速率無影響。2．溫度對化學反應速率的影響(1)對任何化學反應都適用，且不受反應物狀態(tài)的影響。(2)不論是吸熱反應還是放熱反應，升高溫度都能增大化學反應速率，降低溫度都能減小化學反應速率。歸納小結3．壓強對化學反應速率的影響(1)壓強對化學反應速率的影響實質是通過改變濃度對化學反應速率的影響實現(xiàn)的。若縮小容器體積，反應物和生成物的濃度都增大；若增大容器體積，反應物和生成物的濃度都減小。(2)由于固體或液體的體積受壓強的影響很小，所以壓強只影響有氣體參加的化學反應的反應速率。(3)改變壓強必須引起反應物或生成物的濃度改變才能改變化學反應速率，否則，化學反應速率不變。(4)壓強改變的常見方式①恒溫恒容：充入稀有氣體→容器壓強增大→各反應物的濃度不變→化學反應速率不變。②恒溫恒壓：充入稀有氣體→容器體積增大→各反應物的濃度減小→化學反應速率減小。③恒溫：縮小容器體積→容器壓強增大→反應物濃度增大→化學反應速率增大。④恒溫恒容：充入一種反應物→反應物濃度增大→化學反應速率增大。4．催化劑對化學反應速率的影響(1)催化劑可能參與化學反應，但其化學性質在反應前后保持不變。(2)催化劑只有在適宜的溫度下才能最大限度地顯示其催化作用，不同的催化劑所需要的適宜溫度不一定相同?！炯磳W即練1】把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol·L－1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應最快的是(

)A．10℃20mL3mol·L－1的X溶液 B．20℃30mL2mol·L－1的X溶液C．20℃10mL4mol·L－1的X溶液

D．10℃10mL2mol·L－1的X溶液【即學即練2】反應C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)在一體積可變的密閉容器中進行。下列條件的改變對其化學反應速率幾乎沒有影響的是(

)①增大C(s)的用量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變，充入N2使容器內壓強增大④保持壓強不變，充入N2使容器體積增大⑤保持體積不變，充入水蒸氣⑥升高溫度A．②④B．①③C．③④⑤D．①④⑥B高溫B1．變量控制法將多個因素問題拆解為多個單因素問題分別開展研究，再進行綜合分析，得出最后結論，這種方法稱為變量控制法。2．控制變量法探究化學反應速率的影響因素的基本思路“探究化學反應速率的影響因素”屬于探究反應規(guī)律類型的任務。設計此類任務實驗方案的關鍵是變量控制，可按以下步驟進行思考。(1)定研究對象，如選定符合實驗要求的化學反應。(2)確定自變量和因變量。在本實驗中，自變量為濃度、溫度、接觸面積、催化劑等外界條件，因變量為化學反應速率。(3)設計實驗操作，改變單一自變量。在此過程中，要明確通過實驗操作應控制哪個自變量改變、哪些自變量不變。(4)確定因變量的觀測指標。在本實驗中，應確定通過觀察哪些現(xiàn)象來判斷化學反應的快慢。四、控制變量法探究影響化學反應速率的因素課堂探究某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有_________________________________________。(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是______________________________________。(3)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有______________________(答兩種)。(4)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學設計了如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。實驗混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①請完成此實驗設計，其中V1＝________，V6＝______，V9＝________。②該同學最后得出的