6.2化学反应的速率与限度 第1课时 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二节 化学反应的速率与限度 1 学习目标 素养目标 1.体会从限度和快慢两个方 面去认识和调控化学反应的重 要性。 2.了解可逆反应的含义，知 道可逆反应在一定条件下能达 到化学平衡状态。 3.知道化学反应平均速率的 表示方法，通过实验探究影响 化学反应速率的因素的方法。 【变化观念与平衡思想】 认识化学反 应是有一定限度和速率的,可以通过改 变外界条件来调控化学反应的限度和快 慢。 【科学探究与创新意识】通过化学反应 速率影响因素的学习,初步形成利用实 验探究化学反应规律的思路方法,提高 利用变量控制思想设计实验的能力,发 展创造性体验和想象创意能力。 2 学习目标 素养目标 4.认识化学变化是有条件 的，学习运用变量控制方法研 究化学反应，了解控制反应条 件在生产和科学研究中的作用 【科学态度与社会责任】 能从物质变 化、能量变化等角度利用和调控化学反 应，体会化学学科对社会发展的贡献 续表 3 第1课时 化学反应的速率 4 学习任务一 化学反应速率及计算 学习任务二 影响化学反应速率的因素 ◆新课探究 ◆课堂评价 5 学习任务一 化学反应速率及计算 【新知自主预习】 1.物理意义 与物理学中物体的运动快慢用速率表示类似，化学反应过程进行的 快慢用__________来表示。 反应速率 2.表示方法 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的______或生成物浓度 的______来表示（取正值）。 减小 增大 新 课 探 究 6 3.计算表达式 ①浓度 单位为_________ ②时间 单位为min（分）或s（秒） ③反应速率 的单位为________________或_______________ 4.含义 某反应的反应物浓度在内由变成 ，则以该 反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为 ___________________。 新 课 探 究 7 ［特别提醒］ 对化学反应速率的理解 （1）化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，通常用单位时间内 某物质的物质的量浓度变化来表示，通常取正值。 （2）同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率的数值可能不 同，但表示意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体物质。 （3）固体或纯液体的浓度视为常数，不能用固体或纯液体的浓度变 化来表示化学反应速率，但可以用单位时间内其质量变化来表示化 学反应速率。 新 课 探 究 8 【核心知识讲解】 1.化学反应速率计算的两种方法 新 课 探 究 9 2.化学反应速率比较的两种方法 新 课 探 究 10 【知识迁移应用】 例1 [2024·浙江金华一中期中] 将固体NH4Br置于恒容密闭容器中,在某 温度下,发生反应:NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g)、2HBr(g) H2(g)+Br2(g)。 2 min后,反应达到平衡,测知c(H2)为0.5 mol·L-1,c(HBr)为4 mol·L-1。 0~2 min内,若反应用NH3表示反应速率,则v(NH3)为 (　) A.0.5 mol·L-1·min-1 B.2.0 mol·L-1·min-1 C.2.5 mol·L-1·min-1 D.5.0 mol·L-1·min-1 √ 新 课 探 究 11 [解析] 2 min后,反应达到平衡,测知c(H2)为0.5 mol·L-1,则根据化学方程 式2HBr(g) ⇌ H2(g)+Br2(g)可知生成氢气消耗HBr的浓度是1 mol·L-1,平 衡时c(HBr)为4 mol·L-1,则溴化铵分解生成HBr的浓度是5 mol·L-1,根据 方程式NH4Br(s) ⇌NH3(g)+HBr(g)可知生成氨气的浓度是5 mol·L-1, 0~2 min内,若反应用NH3表示反应速率,则 v(NH3)==2.5 mol·L-1·min-1。 新 课 探 究 12 例2 [2024·河南南阳六校联考] 在反应 中，下列表示的该反应速率最快的是( ) A. B. C. D. [解析] 将单位统一为 ，再利用“比值法”判断： ， ， ， ，则用D表示的 反应速率最快。 √ 新 课 探 究 13 ［易错警示］ 比较化学反应速率的大小时，常见错误： （1）忽视单位的统一：只比较反应速率数值的大小，而忽视不同物 质表示反应速率的单位是否统一。 （2）忽视转化为同种物质：比较一个反应的化学反应速率的大小， 必须找同一参照物（即同种物质）。 新 课 探 究 14 学习任务二 影响化学反应速率的因素 【新知自主预习】 1.实验探究温度、浓度和催化剂对反应速率的影响［教材P43·探究］ （1）温度对化学反应速率影响的探究 实验 操作 在两支大小相同的试管中均加入 溶液，同时滴 入2滴 溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其 中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的 烧杯中，观察现象并进行对比 _______________________________________________ 新 课 探 究 15 实验 现象 ①产生气泡速率______ ②产生气泡速率______ 实验 结论 对于反应 来说,其他条件相同时,温度 越高, 的分解速率越快 变慢 变快 续表 新 课 探 究 16 （2）浓度对化学反应速率影响的探究 实验操作 _________________________________________________________ 试管①②中分别加入相同的大理石碎块，分别同时滴 加不同浓度的盐酸 实验现象 随着盐酸的滴入，①中产生气泡的速率比②____ 实验结论 在其他条件相同时，增大盐酸的浓度，可使大理石与 盐酸反应的速率加快 慢 新 课 探 究 17 （3）催化剂的影响 实验操作 在两支大小相同的试管中均加入 溶液，向 其中一支试管中滴加2滴 溶液，观察现象并进 行对比 实验现象 滴加 溶液的试管中产生__________，另一试管中无 明显现象 实验结论 其他条件相同时，使用催化剂可______化学反应速率 大量气泡 改变 新 课 探 究 18 2.影响化学反应速率的因素 （1）浓度：一般条件下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化 学反应速率______；降低反应物浓度，化学反应速率______。 （2）温度：当其他条件相同时,升高温度一般可以使化学反应速率 ______。 （3）催化剂：当其他条件相同时,加入催化剂可以______化学反应速率。 增大 减小 增大 改变 新 课 探 究 19 （4）压强：对于气体来说，在相同温度下，压强______，一定质量 气体的体积______，单位体积内气体的分子数______。增大压强 （减小容器容积）相当于______反应物的浓度，化学反应速率______； 减小压强（增大容器容积）相当于______反应物的浓度，化学反应 速率______。 越大 越小 越多 增大 增大 减小 减小 ［微点拨］ 改变体系的压强时,固态和液态物质受压强的影响很小, 可以忽略不计。 新 课 探 究 20 （5）其他因素：反应物间的__________，如粉末状的物质比块状的 反应速率快。此外,还有光辐射、电磁波、超声波等因素。 接触面积 新 课 探 究 21 【情境问题思考】 调控化学反应速率在实践中具有十分重要的意义。在生产和生 活中，人们可以根据需要采取适当措施加快或延缓某些反应速率。 新 课 探 究 22 问题:请分析下列实验或事实，分别说明这些因素是如何影响化学反 应速率的。 （1）同种食品在夏天比冬天更容易变质：________。 提示：升高温度，可以加快化学反应速率 （2）硫在纯氧中燃烧比在空气中进行得更快：________。 提示：增大反应物浓度，可以加快化学反应速率 （3）过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解，若加入少量 ，分解 加速：________。 提示：使用催化剂，可以加快化学反应速率 新 课 探 究 23 【核心知识讲解】 1.影响化学反应速率的因素 新 课 探 究 24 2.浓度对化学反应速率的影响 反应特点 浓度变化 — 增大（减小）固 体或纯液体用量 不变 可逆反应 增大反应物浓度 瞬间增大, 瞬间不变,之后 生成物浓度增大， 增大 离子反应 增大参加反应的 各离子浓度 增大 增大不参加反应 的各离子浓度 不变 新 课 探 究 25 3.压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的化学反应，在其他条件不变时，压强对化学反应 速率的影响可简化理解为 新 课 探 究 26 4.温度对化学反应速率的影响 对任何反应（吸热或放热），升高温度，反应速率均增大。实验测 得温度每升高，化学反应速率通常增大为原来的 倍。 5.催化剂对化学反应速率的影响 （1）催化剂只有在适宜温度下催化活性才最高,反应速率才能达到最 大。催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率。 （2）催化剂不能改变化学反应,不能使本来不发生的反应发生。 新 课 探 究 27 6.固体表面积对化学反应速率的影响 增大固体的表面积,提高反应速率，措施是将固体粉碎（或将块状换 成颗粒状或粉末状）,不能通过增加固体的用量来增大固体的表面积。 新 课 探 究 28 【知识迁移应用】 例3 为研究不同状态（块状、粉末状）碳酸钙固体 与盐酸的反应速率，某同学通过实验测定数据得出 如图所示的曲线。下列有关说法中正确的( ) A.曲线乙表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应 B.随着反应进行，盐酸浓度降低，反应速率不断减小 C.若用单位时间内的体积变化来表示该反应的速率，则 时间内甲的平均反应速率为 D.两次实验，粉末状固体最终生成的 的量更多 √ 新 课 探 究 29 [解析] 相比于块状碳酸钙固体，粉末状碳酸钙固体与盐酸反应，生 成二氧化碳的量不变，但接触面积增大、反应速率加快，时间减少， 而曲线甲用时少，则曲线甲表示的是粉末状碳酸钙固体与盐酸反应， A错误； 碳酸钙与盐酸反应放热，升高温度加快反应速率，则反应开 始时，温度对反应速率的影响起主要作用，导致 ~ 内的反应速率逐渐增大，随着反应的进行， 浓度降低起主要作用，反应速率才不 断降低，B错误； 新 课 探 究 30 由题意，，可知 的速率 ， C正确； 探究反应速率的影响因素时，只控制一个变量，则为研究不同状态 （块状、粉末状）碳酸钙固体与盐酸反应的反应速率，两次实验所 取碳酸钙固体质量一样，与足量的盐酸反应，生成二氧化碳的量 相同，D错误。 新 课 探 究 31 例4 [2024·山西晋城平城中学期中] 某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀 硫酸反应： ，探究 反应条件对速率的影响，下列有关说法正确的是( ) 选项 反应 温度/ 溶液 稀硫酸 ① 25 10 0.1 10 ② 25 5 0.1 10 0.1 ③ 50 10 0.1 5 0.2 5 ④ 50 10 0.1 10 0.1 0 新 课 探 究 32 A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的 快慢 B.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响 C.若， 两组实验可探究温度对反应速率的影响 D.若，两组实验可探究 浓度对反应速率的影响 √ 新 课 探 究 33 [解析] 气体易溶于水，且在不同温度下 在水中的溶解度不同， 故不能通过测定产生气体的体积判断反应的快慢，A错误； 实验①和③的温度不同， 的混合浓度相同，根据“控制变量法” 思想，不能探究硫酸浓度对反应速率的影响，B错误； 若 ，实验②④中、 均不同，不能探究温度 对反应速率的影响，C错误； 若 ，实验①②中温度相同，溶液总体积相同， 相同，不同，故可探究 浓度对反应速 率的影响，D正确。 新 课 探 究 34 ［易错警示］ 解答本题的两个易错点： ①忽视<m></m>气体能溶于水，且不同温度下<m></m>的溶解度不同；②不能 结合“控制变量法”思想分析，溶液中进行的反应要控制溶液的总体 积相同。 新 课 探 究 35 分析外界条件对化学反应速率的影响易错点： 新 课 探 究 36 1.[2024·江苏常州联盟学校联考]下列有关化学反应速率的理解正确 的是( ) A.化学反应速率是指单位时间内任一种反应物浓度的减少或生成物 浓度的增加 B.化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率 C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显 √ 课 堂 评 价 37 [解析] 化学反应速率是指单位时间内某一种反应物浓度的减少或生 成物浓度的增加，表达式为 ，不适用于纯固体或者纯液体，A 错误； 化学反应速率是指某一段时间内，某种反应物或者生成物的 平均速率，B错误； 化学反应速率表示化学反应进行的快慢，C正确； 对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象并非越明显，比如稀 盐酸和 溶液的反应，该反应进行得很快，但是观察不到现象， D错误。 课 堂 评 价 38 2.[2024·四川南充高级中学期中]在一定条件下，将和 投入容积恒为 的密闭容器中，发生如下反应： 。 末测得此时容器中C和D的浓 度分别为和 。下列叙述正确的是( ) A. B.内用D表示的反应速率为 C. D.时，A的物质的量为 √ 课 堂 评 价 39 [解析] 末测得此时容器中C和D的浓度分别为 和 ，根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知 ，A错误； 内用D表示的反应速率为 ，B正确； 由化学反应速率之比等于化学计量数之比，则有 ，C错误； 根据方程式可知，消耗B的物质的量为 ，则消耗A的物质的量为 ，故 时A的物质的量为 ，D错误。 课 堂 评 价 40 3.[2024·河南柘城四中期末]反应 在四 种不同情况下的反应速率分别为 下列有关反应速率的比较中正确的是( ) A. B. C. D. √ 课 堂 评 价 41 [解析] 用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，故 各物质表示的反应速率与其化学计量数之比越大，反应速率越快， ， ， ， ，则反应 速率为 ，故C正确。 课 堂 评 价 42 4.[2024·辽宁沈阳期末] 变量控制是科学研究的重要方法。四支相同 的试管中分别盛有 溶液，向其中加入水或 溶液，在下列条件下发生反应，其中化学反应速率 最大的是( ) 加入试剂 2滴水 2滴水 2滴 溶液 2滴 溶液 水浴温度/ 20 40 20 40 选项 A B C D [解析] 控制溶液总体积不变（ 浓度不变），题中涉及的条件为 温度和催化剂，温度越高且加入催化剂时化学反应速率最大，故加 入2滴溶液和水浴温度为 时，化学反应速率最大。 √ 课 堂 评 价 43 5.一定温度下，在 恒容密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的 量随时间变化曲线如图所示，按要求回答下列问题。 课 堂 评 价 44 （1）该反应的化学方程式为___________。 [解析] 由题图可知，B、C减少，A增加，则B、C是反应物，A是生 成物。反应开始至 时，B、C、A的物质的量变化值分别为 、、，其比值为， 各物质的量不 再改变且反应物和生成物共存，故该反应的化学方程式为 。 （2）内， ___________________。 [解析] 据（1）分析可知， 内，A的反应 速率为 。 课 堂 评 价 45 （3）下列条件改变时，能加快化学反应速率的是_____（填字母代 号）。 A.扩大容器的容积 B.增大C气体的用量 C.降低体系的温度 D.加入催化剂 [解析] 扩大容器的容积，反应混合气体的浓度减小，反应速率减小， A错误； 增大C气体的用量，其浓度增大，反应速率增大，B正确； 降低体系的温度，反应速率减小，C错误； 加入催化剂，反应速率增大，D正确。 √ √ 课 堂 评 价 46 1.[2024·厦门大学附中期中]锌和足量的稀硫酸制氢气，可以延缓反 应速率，但又不影响氢气产量的是( ) A.加入适量溶液 B.加入适量 溶液 C.加入适量溶液 D.用 的浓硫酸代替稀硫酸 [解析] 加入适量溶液，、和反应生成 ，不产生 氢气，A错误； 加入适量溶液，溶液体积增大， 减小，反应速率减小， 由于 不变，则产生氢气的量不变，B正确； √ 备 用 习 题 47 1.[2024·厦门大学附中期中]锌和足量的稀硫酸制氢气，可以延缓反 应速率，但又不影响氢气产量的是( ) A.加入适量溶液 B.加入适量 溶液 C.加入适量溶液 D.用 的浓硫酸代替稀硫酸 加入适量 溶液，锌置换出铜，并形成原电池，反应速率加快，C 错误； 常温下，用 的浓硫酸代替稀硫酸，浓硫酸与锌反应产生 ，不产生氢气，D错误。 √ 备 用 习 题 48 2.反应在密闭容器中进行,时 减少了,则 内此反应的平均速率为( ) A. B. C. D. [解析] 内, 的平均反应速率 ,物质的化学反应速率之比等 于化学计量数之比,故 , , ,C项正确。 √ 备 用 习 题 49 3.对于反应： 。当其他条件不变时，只改 变一个反应条件，将生成 的反应速率的变化填入空格里 （填“增大”“减小”或“不变”）： 编号 改变的条件 生成 的速率 ① 升高温度 ______ ② 恒容时充入 ______ ③ 使用催化剂 ______ ④ 扩大容积 ______ 增大 增大 增大 减小 备 用 习 题 50 [解析] ①其他条件不变时，升高温度，反应速率增大，所以生成 的速率增大。②其他条件不变，增加反应物的浓度，反应速率 增大，所以生成 的速率增大。③其他条件不变，使用催化剂， 反应速率增大，所以生成 的速率增大。④其他条件不变，扩大 容器的容积，反应物的浓度减小，反应速率减小，所以生成 的 速率减小。 备 用 习 题 51 $$