6.1.1 化学反应速率 课件 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

第一单元 化学反应速率与反应限度 1 第1课时 化学反应速率 2 学习任务一 化学反应速率的概念 学习任务二 影响化学反应速率的因素 ◆新课探究 ◆课堂评价 3 学习任务一 化学反应速率的概念 【课前自主预习】 1.化学反应速率 快慢 减少 增加 新 课 探 究 4 2.实例 在一定条件下，某过氧化氢溶液中的浓度在 内从 下降到，则在这中， 的 浓度减少了_________________。在此过程中， 分解反应的平均速率 是__________________________。 新 课 探 究 5 【情境问题思考】 化学反应的快慢程度不同。有的可瞬间完成（如烟花的燃放）,有的则 较为缓慢（如铁生锈）,有的则极为缓慢（如煤、石油的形成）。那么我们 在科学研究中怎样表示一个化学反应的快慢呢? 问题一： 再列举一些生产生活中较快或较慢的化学反应的案例。 提示：进行较快的化学反应有燃烧、爆炸等,进行较慢的化学反应有食物的 腐败变质，进行极为缓慢的反应有溶洞中钟乳石和石笋的形成等。 新 课 探 究 6 问题二： 如何定性判断下列化学反应进行的快慢？ 提示：常通过化学反应现象变化的快慢来定性判断化学反应速率的快慢： （1） 提示：观察气泡逸出的快慢； （2） 提示：观察沉淀产生的快慢； （3） 提示：观察溶液颜色变化的快慢。 新 课 探 究 7 问题三： 请回忆物理学中我们是如何定量地判断一个物体运动的快慢的？ 类似地，化学上又是如何定量地判断一个化学反应快慢的呢？ 提示：在物理学中，物体运动的快慢用物体运动速率来定量表示，物体运 动的速率可以用单位时间内物体运动的位移来表示（即 ）。类似地， 化学反应的快慢用化学反应速率来定量表示，化学反应速率可用单位时间 内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示，即 ，其常用单 位有或 等。 问题四： 化学反应速率表示的是瞬时速率吗? 提示:不是。表示某一时间段,故由 计算所得的化学反应速率是平均 速率,而非瞬时速率。 新 课 探 究 8 【核心知识讲解】 1.化学反应速率的正确理解 新 课 探 究 9 2.化学反应速率计算的“三个公式” （1）定义式： 。 （2）推导式： 。 （3）关系式：化学反应速率之比物质的量浓度变化量之比 物质的量变 化量之比 化学计量数之比。 新 课 探 究 10 【知识迁移应用】 例1 反应在 恒容密闭容器中进 行，半分钟后，D的物质的量增加了，则此反应的平均速率 （反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为( ) A. B. C. D. √ 新 课 探 究 11 [解析] D的物质的量增加了，容器的容积为，时间为 ，根 据 ，可知 ， ， ， ，故A项符合题意。 新 课 探 究 12 例2 对于反应 来说，以下化学反应速率的表 示中，反应速率最快的是( ) A. B. C. D. [解析] 首先将B项统一单位， 。不同物质表示 的反应速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质表示的反应速率与其 化学计量数的比值越大，表示的反应速率越快，只需比较、、 的相对大小即可。代入数据有、、、 ，其中A项最大。 √ 新 课 探 究 13 ［规律小结］ （1）“三段式”计算模式 设、分别为A、B两物质的起始浓度， 为 反应物A的转化浓度， 为B的转化浓度，则 新 课 探 究 14 （2）化学反应速率大小的比较 ①归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种 物质的反应速率，再进行速率大小的比较。 ②比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物 质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。 如反应，若 ，则反应速率： 。 新 课 探 究 15 学习任务二 影响化学反应速率的因素 【课前自主预习】 1.内因——“决定因素” 决定化学反应速率的主要因素是__________________。 例如：等物质的量的、分别与等体积、等浓度的盐酸反应时， 发 生的反应更剧烈，反应更快。 反应物自身的性质 新 课 探 究 16 2.外因（其他条件不变时） 大 大 大 增大 3.影响化学反应速率的其他因素 除浓度、压强、温度和催化剂外，还有反应物的状态、固体________、溶 剂、光照等许多因素。人们可以通过改变这些因素来调控化学反应速率。 表面积 新 课 探 究 17 4.基础实验验证 （1）催化剂对化学反应速率的影响 实验操作 试管1 试管2 的 溶液 的溶液少量 粉末 实验现象 均有气泡产生，加 粉末的试管产生气泡快 实验结论 可以使 分解的速率______ 加快 新 课 探 究 18 （2）温度对化学反应速率的影响 实验操作 试管1 试管2 的 溶液 的 溶液并用水浴加热 实验现象 均有气泡产生，加热的试管产生气泡快 实验结论 其他条件相同时,温度越高, 的分解速率______ 越快 新 课 探 究 19 （3）浓度对化学反应速率的影响 实验操作 试管1 试管2 的溶液 滴 溶液 的溶液 滴 溶液 实验现象 均有气泡产生， 溶液浓度大的试管产生气泡快 实验结论 其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率______ 越快 新 课 探 究 【情境问题思考】 不同化学反应进行的快慢是千差万别的。对于有利的化学反应，我们 希望它们以适当的速率发生，如工业合成氨、炼铁、炼钢等；对于有害的 化学反应，我们希望它们尽可能地慢些发生，如食物的腐败、钢铁的腐蚀、 人体的老化等。研究影响化学反应速率的因素，人们就可以调控化学反应 速率，让化学反应为人类造福。 问题一： 在炎炎夏日，中午没有吃完的饭菜如果不放到冰箱中就会变质， 晚上就不能食用，为什么呢？ 提示：夏天温度高，饭菜变质的速率快。 新 课 探 究 21 问题二： 在什么样的环境中钢铁会容易发生腐蚀呢？ 提示：在潮湿且与空气接触的环境中。 问题三： 用过氧化氢溶液制氧气时，如何加快制取速率呢？铁丝在空气 中容易燃烧吗？为什么？ 提示：使用作催化剂、适当增大 溶液的浓度等。铁丝在空气中 不容易燃烧，因为空气中氧气的浓度低；铁丝只有在纯氧中才能顺利燃烧。 新 课 探 究 22 【核心知识讲解】 外界条件对化学反应速率的影响 外 界 条 件 浓度 其他条件不变时，增大 （减小）反应物的浓度， 反应速率加快（减慢） 固体和纯液体的浓度可认为是常数， 因此改变固体或纯液体的量不影响反 应速率 压强 温度一定时，对于有气体 参加的反应，增大 （减小）压强，反应速率 加快（减慢） ①改变压强，可认为是改变容器的容 积，使气体的浓度改变，从而使反应 速率改变；②压强不影响液体或固体 的反应速率 温度 升高（降低）反应温度， 反应速率加快（减慢） 通常每升高 ，反应速率增大到原 来的 倍 新 课 探 究 23 外 界 条 件 催化 剂 同等程度地改变正、逆反应速率 如向溶液中加入少量 ，产 生 的速率加快 反应物颗粒的 大小 将块状固体粉碎等能加快反应速率 大理石粉与盐酸反应比大理石块更剧 烈 续表 新 课 探 究 24 【知识迁移应用】 例3 一定条件下，对于反应： （块状） ， 为加快该反应速率，下列方法可行的有 ( ) ①增加盐酸的浓度 ②增加同浓度盐酸的用量 ③加水 ④增加 （块状）的用量 ⑤将块状改为粉末状 ⑥将盐酸换为物质的量浓度相同的硫酸 A.1项 B.2项 C.3项 D.4项 √ 新 课 探 究 25 [解析] 增大反应物浓度，可使化学反应速率加快，①正确； 增加同浓度盐酸的用量不等于增加盐酸浓度，②错误； 加水后盐酸浓度下降，反应速率减慢，③错误； 对于固体反应物而言，浓度可看作是定值，要想使反应加快，可通过改变 表面积来实现，与用量无关，粉末状固体物质比块状固体物质反应速率快， ④错误，⑤正确； 将盐酸换为物质的量浓度相同的硫酸，硫酸与反应生成的微溶， 覆盖在 表面使反应减慢，⑥错误。 新 课 探 究 26 例4 某实验小组为探究影响 分解的因素，设计表中实验，下列有关 说法错误的是( ) 溶液 温度 时间（收集 ） ① 溶液 ② 溶液 ③ 溶液 ④ 溶液 滴 溶液 新 课 探 究 27 A.实验①和②，可探究浓度对反应速率的影响 B.实验①和③，可探究温度对反应速率的影响 C.实验①和④，可探究催化剂对反应速率的影响 D.增大浓度、升高温度、加入合适的催化剂都能加快反应速率 √ 溶液 温度 时间（收集 ） ① 溶液 ② 溶液 ③ 溶液 ④ 溶液 滴 溶液 新 课 探 究 28 [解析] 实验①和②，变量为 溶液的浓度，可探究浓度对反应速率的 影响，A正确；实验①和③，变量为温度，可探究温度对反应速率的影响， B正确；实验①和实验④相比，实验④中加入 溶液，且二者温度不同， 有两个变量，不能探究催化剂对反应速率的影响，C错误；通过实验数据 可知，增大浓度、升高温度、加入合适的催化剂都能加快反应速率，D正确。 溶液 温度 时间（收集 ） ① 溶液 ② 溶液 ③ 溶液 ④ 溶液 滴 溶液 新 课 探 究 29 ［规律小结］ 控制变量法的应用 新 课 探 究 30 1.判断下列说法是否正确（错的打“×”,对的打“√”）。 （1）化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来 表示。( ) × [解析] 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的 增加来表示。 （2）反应速率如果用反应物表示则为正值,如果用生成物表示则为负值。 ( ) × [解析] 反应速率为正值。 课 堂 评 价 31 （3）反应速率的大小表示某时刻反应的快慢。( ) × [解析] 化学反应速率为某段时间内的平均速率。 （4）反应速率大则反应现象明显。( ) × [解析] 反应速率与反应现象没有必然关系，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应 很快，但现象不明显。 （5）对于反应： ，可以用 的浓度变化来表示该反应的反应速率。( ) × [解析] 不能用固体或纯液体的浓度变化来表示反应速率。 课 堂 评 价 32 （6）实验室中利用和稀硫酸反应制取 ，把稀硫酸换成浓硫酸，则反 应速率更快。( ) × [解析] 浓硫酸与锌反应生成的气体为二氧化硫，反应实质已经改变。 （7）向双氧水中加入二氧化锰，反应速率加快。( ) √ 课 堂 评 价 33 2.下列现象或做法与化学反应速率无关的是( ) A.“冰墩墩”制作材料生产过程中添加抗老化助剂 B.水果箱中放置乙烯利 C.馒头制作过程中用酵母发酵 D.病毒可能通过气溶胶加速传播 √ [解析] 材料老化过程是化学反应过程，材料生产过程中添加抗老化助剂是为了 减缓材料老化速率，故A不符合题意； 水果成熟过程是化学反应过程，水果箱中放置乙烯利是为了加速水果成熟， 故B不符合题意； 发酵是化学反应过程，馒头制作过程中用酵母发酵，是为了加速发酵速率， 故C不符合题意； 病毒通过气溶胶传播不是化学反应过程，与化学反应速率无关，故D符合题意。 课 堂 评 价 34 3.反应 中几种物质的反应速率的关系正确的 是( ) A. B. C. D. [解析] 同一反应中同一时段内，不同物质用相同单位表示反应速率时，反 应速率之比等于化学计量数之比。根据方程式可知 ，即 ，A正确； 根据方程式可知 ，即，B错误； 根据方程式可知 ，即，C错误； 根据方程式可知 ，即 ，D错误。 √ 课 堂 评 价 35 4.在密闭容器中发生反应： ，可使反应速率 增大的是( ) ①增大压强 ②升高温度 ③增加碳的量 ④减小压强 A.①②③④ B.②③④ C.①② D.③④ [解析] ①增大压强，反应物、生成物浓度增大，反应速率加快；②升高温 度，反应速率加快；③碳是固体，增加碳的量，反应速率几乎不变； ④减小压强，反应物、生成物浓度减小，反应速率减慢。可使 反应速率增大的方式有增大压强、升高温度， 故选C。 √ 课 堂 评 价 36 5.用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答下列问题。 （1）实验过程如图所示,分析判断____（填“”“”或“ ”）段化学反 应速率最快。 [解析] 首先要弄懂曲线的意义，单位时间内产生 越多,说明反应产生 的速率越快,反之则越慢。由图可知,相同时间内 段产生的二氧化碳气体 最多,反应速率也最快。 课 堂 评 价 37 （2）为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是 _____。 A.蒸馏水 B.氯化钠固体 C.氯化钠溶液 D.浓盐酸 [解析] 碳酸钙与稀盐酸反应的本质是 , 所以要想减缓反应速率,则可减小 的浓度,加入蒸馏水和氯化钠溶液都相当于加水稀释, 浓度减小。 √ √ 课 堂 评 价 38 （3）除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率? （回答两种） ①________________________; ②__________。 改用较大块的碳酸钙固体 降低温度 课 堂 评 价 39 6.根据工业制硫酸的第一步反应： ，试回 答下列问题。 （1）常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率？_________。 或 [解析] 一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以常用和 来表示 该反应的反应速率。 课 堂 评 价 40 （2）当生成的速率为 时，则氧气减少的速率为 __________________。 [解析] 不同物质表示的反应速率之比等于方程式中对应化学计量数之比， 所以氧气减少的速率为 。 课 堂 评 价 41 （3）如测得后的浓度为，此时间段内 的生成速率为 ，则开始时氧气的浓度为___________。 [解析] 此时间段内的生成速率为，则用 表示的速 率为， 的变化浓度为 ，开始时 的浓度为 。 课 堂 评 价 42 （4）为加快黄铁矿煅烧的速率，可以采取哪些措施？________________ _______________（答两条）。 将矿石粉碎、增大空气的进气量 课 堂 评 价 43 7.一定温度下，在的恒容密闭容器中，、、 三种气体的物质的量 随时间变化的曲线如图所示，已知该反应是可逆反应。 课 堂 评 价 44 （1）从反应开始到末，的物质的量减少了____， 的物质的量 浓度增大了____，用表示的反应速率为_____ 。 0.8 0.8 0.08 [解析] 根据图像可知，从反应开始到末， 的物质的量减少了 ， 的物质的量浓度增 大了，用 表示的反应速率为 。 课 堂 评 价 45 （2）由曲线可得该反应的化学方程式为___________________ （用、、 表示）。 [解析] 根据图像可知，从反应开始到末， 的物质的量减少了 ， 的物质的量减少了 ，的物质的量增大了 ,根据各物质的物质的量变化量之比等于化 学计量数之比可知，该反应的化学方程式为 。 课 堂 评 价 46 $$