第1节 第1课时 化学反应速率（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

第一节 化学反应速率 课时1 化学反应速率 人教版2019选择性必修一 第二章 化学反应速率与化学平衡 素养目标 宏观辨识与微观探析： 了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念。 证据推理与模型认知： 根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测定方法，通过对比的方法，发展基于变量关系的证据推理素养。 教学目标 本节重点 化学反应速率的简单计算 本节难点 化学反应速率的测定 1、知道化学反应速率的表示方法。 2、了解测定化学反应速率的方法。 3、能进行化学反应速率的简单计算。 新课导入 请你体会！ 观察下列变化体会化学反应的快、慢！ meiyangyang8602 meiyangyang8602 meiyangyang8602 化学反应有快有慢 如何表示快慢？ 定性 定量 观看 化学反应速率 壹 化学反应速率的计算 贰 知识导航 叁 探究影响化学反应速率的因素 请你思考！ 如何来定量判断反应的快、慢？ 定量描述 溶洞数万年形成 草莓腐烂 卫星发射 爆炸瞬间完成 meiyangyang8602 化学反应的快到什么程度？ 化学反应的慢到什么程度？ 计算化学反应速率 课堂思考 观看 01 化学反应速率 课堂探究 概念定义 一、化学反应速率 1.定义：如果反应的体积是恒定的，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大表示。 2.表达式 mol·L-1·s-1 或 mol/（L·s） mol·L-1·min-1 或 mol/（L·min） 3.单位 4.注意 ①通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值。 ②中学阶段的化学反应速率是平均速率。 ③浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言，是常数 典例精讲 【例1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“x”）。 (1)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生成物浓度的增加( ) (2)化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　) (3)由v计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。(　　) (4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢（ ） (5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显( ) (6)有时也可以用单位时间内生成某物质质量的变化量来表示化学反应速率。(　　) √ × × × √ × 9 课堂思考 请你回忆！ 如何计算化学反应速率？ ④对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值可能不同，但表达的意义相同。 表达式 方法 三段式 请同学们试一试 10 02 化学反应速率的计算 典例精讲 【例2】在恒容的密闭容器中发生反应N2 + 3H2   2NH3，反应开始时N2的浓度0.8 mol/L，5min后N2的浓度变为0.7 mol/L。求该反应的化学反应速率（分别用N2 、H2 、NH3 表示）。 起始量/mol·L－1 变化量/mol·L－1 5min量/mol·L－1 0.8 0.7 0.1 0.3 0.2 0 υ(N2) = = υ(H2) = Δc (H2) Δt = 0.1mol/L 5min = 0.02 mol/(L∙min) 0.3mol/L 5min = 0.06 mol/(L∙min) υ(NH3) = Δc (NH3) Δt = 0.2mol/L 5min = 0.04 mol/(L∙min) Δc (N2) Δt 12 二、化学反应速率的计算 课堂探究 计算方法 ①写出有关反应的化学方程式。 ②标出各物质的起始量、变化量、某时刻量（可用n，也可用c，但要求统一）。 ③根据已知条件列方程式计算。 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) x 某时刻量(mol/L) a－x 相关计算： 变化量 起始量 转化率= ×100 ％ x n m a－ x n m x p m x q m 1.“三段式”计算模型 x p m x q m 13 课堂探究 二、化学反应速率的计算 计算方法 2.同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。 如在N2 + 3H2 = 2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2 也可表达为 同一化学反应 m A ＋ n B p C ＋ q D υ(A) m υ(B) n υ(C) p υ(D) q ＝ ＝ ＝ υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) ＝ m︰n︰p︰q 课堂探究 3.比较化学反应速率的快慢 二、化学反应速率的计算 计算方法 统一单位 应化为同一物质表示的速率 不能单纯看数值大小 υ(A) m υ(B) n υ(C) p υ(D) q ＝ ＝ ＝ 典例精讲 【例3】反应 A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为①υ(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②υ(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③υ(C)=0.4mol·L-1·s-1④υ(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应速率的快慢顺序为_______________ ④>③=②>① ① υ(A) 1 = 0.45 60 mol·L-1·s-1 ② υ(B) 3 = 0.2mol·L-1·s-1 ③ υ(C) 2 = 0.2mol·L-1·s-1 ④ = 0.225mol·L-1·s-1 υ(D) 2 16 课堂思考 请你回忆！ 影响化学反应速率的因素有哪些？ 与铜片反应浓硝酸为什么比稀硝酸更快 食品包装袋中为什么加入除氧剂？ 冷水中，产生气泡速率最慢,热水中，产生气泡速率较快 同一化学反应的速率，受到外界因素的影响 03 探究影响化学反应速率的因素 meiyangyang8602 课堂探究 观察实验 三、探究影响化学反应速率的因素 探究学习 课堂探究 1.定性与定量研究影响化学反应速率的因素的模型 建立模型 三、探究影响化学反应速率的因素 探究学习 定性 定量 探究 选择实验现象明显的化学反应。通过观察冒气泡快慢；颜色变化；固体量减少；浑浊程度；温度变化等。 选择合适实验装置准确测量时间、气体体积、压强、pH等的变化。 课堂探究 定性 分析 三、探究影响化学反应速率的因素 2.定性研究影响化学反应速率的因素 浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？ 选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。 0.1 mol/L Na2S2O3溶液、 0.1 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。 实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。 实验探究I 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定性 分析 ①探究浓度对化学反应速率的影响 实验探究I Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2 ↑＋S↓＋H2O 2mL0.1 mol/L Na2S2O3 + 2mL 0.1 mol/L H2SO4 2mL0.1 mol/L Na2S2O3 + 2mL 0.1 mol/L H2SO4 2mL0.1 mol/L Na2S2O3 + 2mL 0.5 mol/L H2SO4 2mL0.1 mol/L Na2S2O3 + 2mL 0.5 mol/L H2SO4 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定性 分析 ①探究浓度对化学反应速率的影响 实验探究I Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2 ↑＋S↓＋H2O 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 浓度 2mL0.1 mol/L Na2S2O3溶液 ① + 2mL 0.1 mol/L H2SO4溶液 ② ＋2mL 0.5 mol/L H2SO4溶液 较快 较慢 均变浑浊 增大反应物浓度，加快反应速率 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定性 分析 ②探究温度对化学反应速率的影响 实验探究I Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2 ↑＋S↓＋H2O 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定性 分析 ②探究温度对化学反应速率的影响 实验探究I Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2 ↑＋S↓＋H2O 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 温度 2mL0.1 mol/L Na2S2O3溶液 + 2mL 0.5 mol/L H2SO4溶液 ① 将 试管 放入 冷水 中 ② 将 试管 放入 热水 中 较快 较慢 均变浑浊 升高温度，加快反应速率 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定性 分析 ③探究催化剂对化学反应速率的影响 实验探究I 2H2O2 = 2H2O ＋ O2 ↑ 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定性 分析 ③探究催化剂对化学反应速率的影响 实验探究I 2H2O2 = 2H2O ＋ O2 ↑ 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 催化剂 2 mL 5% H2O2溶液 ① + 1mL 的 1 mol/L FeCl3溶液 ② + 0mL 的 1 mol/L FeCl3溶液 较多气泡产生 几乎无气泡 其他条件相同时，催化剂可改变化学反应速率 课堂探究 观察实验 三、探究影响化学反应速率的因素 探究学习 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定量 分析 3.定量研究影响化学反应速率的因素 ①化学反应速率的测定 υ＝ Δc Δt 测定的原理 找与化学反应物质的浓度相关的物理 找与该物理量化学变化对应的时间 选择可观测、易操作的变量 气体 体积，压强，颜色 离子浓度 pH，浑浊度，颜色等 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定量 分析 3.定量研究影响化学反应速率的因素 实验探究2 浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？ 设计方案 固定体积测时间 固定时间测体积 确定变量 控制不变的因素 硫酸的浓度 温度、压强、锌粒的质量、锌粒的表面积、溶液的体积 测定数据 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定量 分析 3.定量研究影响化学反应速率的因素 ①定量测量浓度对化学反应速率的影响 课堂探究 三、探究影响化学反应速率的因素 定量 分析 3.定量研究影响化学反应速率的因素 ①定量测量浓度对化学反应速率的影响 加入试剂 反应时间(min) 反应速率(mL/min) 1mol/L H2SO4   4mol/L H2SO4   2min51s 1min37s Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 典例精讲 【例4】某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为44.8 mL(标况)，在该温度下下列说法不正确的是（ ） A.用锌粒表示的10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1 B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示的10 s 内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示的 10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 D.用H2表示的10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·s－1 C 33 典例精讲 【例5】 [2022·宁夏吴忠中学阶段考] 下列关于化学反应速率的说法中,正确的是 (　 ) ①用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 ②SO2的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢 ③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 ④汽车尾气中的NO与CO反应转化为无害的N2和CO2,减小压强,反应速率减慢 ⑤增大压强,一定能加快化学反应速率 ⑥用锌与稀硫酸反应制H2时,滴加几滴硫酸铜溶液能加快反应速率 ⑦使用催化剂,会改变反应速率 ⑧光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ⑨增加反应物的用量,一定会增大化学反应速率 A.①②⑤⑨ B.④⑥⑦⑧ C.④⑥⑦⑨ D.③④⑥⑦ B 34 课堂小结 定性描述 表示化学反应的快、慢的物理量。 定量计算 实验测定 控制单一变量，找与浓度相关可测量、易操作变量。 化学反 应速率 υ（B）＝ Δc（B） Δt 掌握速率大小比较和“三段式”。 35 课堂小结 温度 温度越高， ν 越快 温度每升高10℃，反应速率通常增加2 ~ 4倍 浓度 催化剂 催化剂可改变 ν 影响化学反应速率的因素 增大反应物的浓度，加快 ν 36 随堂演练 1、下列有关化学反应速率的说法正确的是( 　) A、对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现就越明显 B、化学反应速率是衡量化学反应进行的快慢的物理量 C、化学反应速率为0.5 mol·L-1 · s-1,就是指在1s时某物质的浓度为0.5mol·L-1 D、化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示 B 37 随堂演练 2、下列各组反应(表中物质均为反应物)刚开始时，放出H2速率最快的是（ ） 选项 金属(粉末状) 酸的浓度及体积 反应温度 A Mg，2.4g 3.0 mol/L硫酸100mL 25℃ B Zn，6.5g 6.0 mol/L硝酸100mL 30℃ C Fe，5.6g 18.4 mol/L硫酸100mL 25℃ D Zn，6.5g 6.0 mol/L盐酸100mL 25℃ A 38 随堂演练 3，某同学探究影响硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应速率的因素时,设计如下系列实验: 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 该实验①②可探究_________对反应速率的影响,因此V3=_______;实验①③可 探究____________________对反应速率的影响,因此V5=_________。  温度 0 稀H2SO4的浓度 6.0 39 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 EVCapture4.0.2软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.0.2软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$