2.3化学反应的快慢和限度 第1课时 课件 2024-2025学年高一下学期化学鲁科版（2019）必修第二册

第3节 化学反应的快慢和限度 1 学习目标 素养目标 1.建立化学反应速率的 概念，知道浓度、温度和催 化剂等条件对化学反应速率 的影响；能运用变量控制的 方法探究化学反应速率的影 响因素。 ［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 界条件调控化学反应的限度和快慢。 ［科学探究与创新意识］通过“探究化 学反应速率的影响因素”等实验活动，初步 形成利用实验探究化学反应规律的思路方 法,培养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 2.能描述化学平衡状态，了解化学平衡的特征，判断化学反应是否达到平衡状态。 3.初步了解如何调控化学反应的快慢，能初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择问题 ［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 化学反应的快慢 4 学习任务一 化学反应速率 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 【课前自主预习】 1.含义 化学反应速率是用来描述化学反应______的物理量。 快慢 2.表示方法 通常用单位时间某____________的减少量（绝对值）或某_________ ___的增加量来表示。 反应物浓度 生成物浓度 新 课 探 究 6 3.表达式 对于在体积固定的容器中进行的化学反应 来说， ，表示反应物A______________， ， 表示生成物D______________， 表示浓度变化的______。 浓度的变化量 浓度的变化量 时间 4.单位 化学反应速率的常用单位为_____________、________________。 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.化学反应速率的计算 新 课 探 究 9 2.化学反应速率大小的比较方法 新 课 探 究 10 【知识迁移应用】 例1 一定温度下，向容积为 的密闭容器中 通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的 物质的量变化如图所示。下列对该反应的推断 合理的是( ) A.该反应的化学方程式为 B.内， C.反应开始到 ，B的平均反应速率为 D.反应开始至 内，各物质的反应速率相等 √ 新 课 探 究 11 [解析] 由题图可知，B、C的物质的量减小，A、D的物质的量增加，则B、 C是反应物，A、D是生成物；反应到 时，B、C、A、D的物质的量变化 值分别为、、和 ，其比值为， 后反 应物和生成物共存且各物质的量不再改变，故该反应的化学方程式为 ，A错误。 内，A和C变化的物质的量不相等， ，B错误。反应开始到 ，B的物质的 量减小 ，则用B表示的平均反应速率为 ，C正确。反应 开始至 内，B、C、A、D的反应速率不相等，其 比值等于 ，D错误。 新 课 探 究 12 ［归纳总结］ “三段式”的计算步骤 新 课 探 究 13 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] 将单位统一转换为 ，再利用“比值法”判断：A 项，;B项， ;C项， ;D项， 。故反应速 率：D项项项 项。 √ 新 课 探 究 14 ［归纳总结］ 比较化学反应速率的三步骤 （1）变换单位——将各反应速率的单位统一。 （2）转换物质——将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率。 （3）比较大小——比较各反应速率的数值大小。 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 不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大 小主要取决于____________________。 物质本身的内在性质 新 课 探 究 16 2.外因（当其他条件不变时，只改变一个条件，对化学反应速率的影 响，如下表所示） 条件改变 反应速率变化 浓度 增加反应物浓度 ______ 减少反应物浓度 ______ 温度 升高温度 ______ 降低温度 ______ 加快 减慢 加快 减慢 新 课 探 究 17 条件改变 反应速率变化 压强 有气体物质 增大压强 ______ 减小压强 ______ 催化剂 加入合适的催化剂 ______ 接触面积 增大反应物间的接触面积 ______ 其他 光波、电磁波、超声波、溶剂等也会对化学反应速率产 生影响 加快 减慢 加快 加快 续表 新 课 探 究 18 【情境问题思考】 问题一： 请从化学反应快慢的角度解释 人们为什么使用电冰箱保存食物？ 提示：食物腐败是因为发生了化学反应， 在其他条件相同时，温度越低，化学反 应速率越慢，人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物 的腐败。 新 课 探 究 19 问题二： 工业生产硫酸时，要先将黄铁矿石（主要成分为 粉 碎后，再投入沸腾炉，为什么？ 提示：将黄铁矿石粉碎，是为了增大与空气的接触面积，加快反应 速率。 问题三： 反应物的量、温度、压强中哪些因素肯定能影响化学反应 速率? 提示：温度肯定影响化学反应速率,若反应物为固体或纯液体,改变其用 量不影响反应速率,没有气态物质参加的反应,改变压强不影响反应速率。 新 课 探 究 20 【核心知识讲解】 1.影响化学反应速率的主要因素 反应物本身的性质是化学反应速率的决定因素。反应物的化学性质 越活泼,化学反应速率越快;反之,化学反应速率越慢。 新 课 探 究 21 2.影响化学反应速率的外部因素 （1）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 22 （2）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 23 （3）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。 （4）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 24 （5）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 25 【知识迁移应用】 例3 [2024·吉林“BSET合作体”期中] 在 的反 应中，现采取下列措施： ①缩小体积，增大压强 ②增加碳的量 ③通入 ④恒容下充入 ⑤恒压下充入 上述能够使反应速率增大的措施是( ) A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①②④ √ 新 课 探 究 26 [解析] ①缩小体积，增大压强，浓度增大，反应速率加快；②碳是 固体，增加碳的量，反应速率不变；③通入 ，反应物浓度增大， 反应速率加快；④恒容下充入 ，反应物浓度不变，反应速率不变； ⑤恒压下充入 ，容器容积增大，浓度减小，反应速率减小。 新 课 探 究 27 ［方法规律］ “惰性气体”（不参加反应的气体）对反应速率的影响 （1）恒容：充入“惰性气体”总压强增大 物质浓度不变，反应 速率不变。 （2）恒压：充入“惰性气体”容器容积增大 物质浓度减小 反应速率减小。 新 课 探 究 28 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( ) 实 验 反应温 度/ 溶液 稀 / / ① 25 10 0.1 10 0.1 0 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 29 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 √ 实 验 反应温 度/ 溶液 稀 / / ① 25 10 0.1 10 0.1 0 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 30 [解析] 气体能溶于水，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，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②④两组不能作为对比组，有 多个变量不同，与 溶液的浓度对应不相同，温度也不 实 验 反应温 度/ 溶液 稀 / / ① 25 10 0.1 10 0.1 0 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 31 相同，不能探究温度对反应速率的影响，C错误；若 ，实验① ②中温度相同，溶液总体积相同，但 不同，故可探究 浓度对反应速率的影响，D正确。 实 验 反应温 度/ 溶液 稀 / / ① 25 10 0.1 10 0.1 0 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 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）溶液与 溶液反应时，增大压强,反应速率增大( ) × [解析] 溶液中进行的反应，增大压强，不影响化学反应速率。 （2）化学反应速率为是指 时某物质的浓度为 ( ) × [解析] 化学反应速率为一段时间的平均速率，则 不 是指时某物质的浓度为 。 （3）升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大( ) √ 课 堂 评 价 33 （4）碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加 固体，反应速率不 变，但把 固体粉碎，可以加快反应速率( ) √ （5）铁和硫酸反应时，硫酸浓度越大，产生 的速率越快( ) × [解析] 铁和稀硫酸反应会生成，但在常温下，铁可以与浓 发生钝化，不能生成 。 （6）压强变化，则化学反应速率一定会变化( ) × [解析] 若参加反应的物质是固体、纯液体或溶液，由于压强改变对 它们的浓度几乎无影响，故反应速率不变。 课 堂 评 价 34 2.[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 35 [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 36 3.[2024·四川南充高级中学期中]在一定条件下，将和 投入容积为 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 37 [解析] 末测得此时容器中C和D的浓度为 和 ，根据浓度的变化量之比等于相应的化学 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 据化学方程式可知，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 38 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( ) 选项 A B C D 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 [解析] 控制溶液总体积不变（溶液浓度不变），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 39 5.某温度下，在恒容密闭容器中，、、 三种气态物质发生化学 反应时，各物质的量随时间变化的关系曲线如图所示。 课 堂 评 价 40 （1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为____________。 [解析] 据图可知，、是反应物，是生成物，内、 、 三者的物质的量变化量（绝对值）分别是、 、 ，物质的量变化量（绝对值）之比等于化学计量数之比，且 该反应是可逆反应，故该反应的化学方程式是 。 （2）内用 表示的平均反应速率为____________________。 [解析] 内的反应速率是 。 课 堂 评 价 41 （3）化学反应速率受到很多因素的影响。例如：实验室制取氢气时 一般用粗锌替代纯锌和稀硫酸反应，这是利用________原理加快了 氢气生成的速率。 原电池 [解析] 粗锌中含碳，与锌、稀硫酸构成原电池，加快电子的转移， 从而加快了化学反应速率。 课 堂 评 价 42 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，产生氢气的量不变，B正确；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 43 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 44 3.二甲醚是一种新型能源，由合成气（组成为、 和 少量 ）直接制备二甲醚： （放热反应）。实际生 产中欲提高制备二甲醚的反应速率，下列措施中不合理的是( ) A.适当增大反应体系的压强 B.选择使用合适催化剂 C.增加合成气的用量 D.将 液化并分离 [解析] 适当增大反应体系的压强、使用合适催化剂及增加合成气的 用量，均能增大反应速率；将 液化并分离，减小生成物 的浓度，反应速率减小。 √ 备 用 习 题 45 4.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 46 [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。 编号 改变的条件 ① 升高温度 ② 恒容时充入 ③ 使用催化剂 ④ 扩大容积 备 用 习 题 47 $$