第2节 第1课时 化学反应速率（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第二节 化学反应的速率与限度 课时1 化学反应速率 人教版2019必修第二册 第六章 化学反应与能量 素养目标 宏观辨识与微观探析： 能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 证据推理与模型认知： 通过实验探究和推理分析等实证，能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响规律，形成外界条件对化学反应速率影响的认知模型。 科学探究与创新意识： 通过实验探究外界条件对化学反应速率的影响，体验科学探究的过程与方法，初步建立“控制变量法”的基本思想和方法。 教学目标 本节重点 反应速率的简单计算及应先因素 本节难点 反应速率的简单计算及应先因素 1.理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法，并能运用表达式进行反应速率的简单计算及大小比较。 2.通过实验探究，能从微观角度理解外界条件（浓度、压强等）对化学反应速率的影响。 新课导入 你知道吗？ 如何来判断反应的快、慢？ 火箭发射瞬间完成 溶洞的形成长达数万年 食物腐败几天 不同的化学反应进行的快慢千差万别，快与慢是相对而言的，是一种定性的比较。 化学反应速率 壹 影响化学反应速率的因素 贰 知识导航 课堂思考 你知道吗？ 如何来判断反应的快、慢？ 思考与讨论 你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？ 如何来定量判断反应的快、慢？ 01 化学反应速率 课堂思考 请你说说！ 如何判断谁跑的快？ 合成氨的简要流程图 化学反应中，怎样定量判断反应的快、慢？ 课堂探究 一、化学反应速率 重点理解 探究学习 1.化学反应速率的概念 单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示化学反应快慢程度的物理量。 表达式： 单位： Δc 表示某物质浓度的变化，常用单位mol·L－1 Δt 表示时间变化，常用单位s、min或h mol·L－1·s－1 mol·L－1·min－1 一段时间内的平均速率 不能用固体或纯液体表示反应速率 固体和纯液体的浓度是不变的，是常数 典例精讲 【例1】将1.0 mol N2和3.0 mol H2在2 L的密闭容器中发生反应： ，反应经 2秒后，剩余的N2为0.6 mol，求2秒内N2的反应速率。 1.0 mol－0.6 mol 2 L 2 s ＝0.1 mol·L－1·s－1 若用H2的浓度变化来表示，则反应速率是多少？ 若用NH3的浓度变化来表示，则反应速率是多少？ 对于同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率，数值会一样吗？ 一、化学反应速率 课堂探究 重点理解 探究学习 2.化学反应速率的计算——三段式 将1.0 mol N2和3.0 mol H2在2 L的密闭容器中发生反应： ， 反应经 2秒后，剩余的N2为0.6 mol，求2秒内N2的反应速率。 起始量/mol·L－1 转化量/mol·L－1 2 s量/mol·L－1 0.5 1. 5 0.3 0.2 0.6 0.4 0.9 0.4 v(N2)＝ 0.2 mol·L－1 2 s ＝0.1 mol·L－1·s－1 v(H2)＝ 0.6 mol·L－1 2 s ＝0.3 mol·L－1·s－1 11 课堂探究 一、化学反应速率 重点理解 探究学习 2.化学反应速率的计算——三段式 不同物质表示的反应速率可能不相同 物质 N2 H2 NH3 0.1 0.3 0.2 要指明是哪种物质的反应速率 H2、N2、NH3三种物质的反应速率在数值上,与方程式中各物质的计量数有关系？ 0.1 0.3 0.2 3.各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比 aA＋bB＝cC＋dD v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d 典例精讲 【例2】1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2 min后B的浓度减少0．6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是（　　） A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1 D．在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示 的速率的值逐渐增大 B 典例精讲 【例3】对反应 ，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的是 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 催化剂 A．4/5v(NH3)＝v(O2) B．5/6v(O2)＝v(H2O) C．2/3v(NH3)＝v(H2O) D．4/5v(O2)＝v(NO) D 14 课堂探究 一、化学反应速率 重点理解 探究学习 4.化学反应速率大小的比较方法 H2与N2在一-密闭容器中生成NH3，在不同的条件下测得反应速率如下： ①v(N2)＝3 mol·L－1·s－1 ②v(H2)＝6 mol·L－1·min－1 ③v(NH3)＝2 mol·L－1·s－1 哪种条件下反应速率最慢？ 课堂探究 重点理解 一、化学反应速率 探究学习 4.化学反应速率大小的比较方法 在同一反应中，在不同的条件下,反应速率的大小比较 若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g) ＝ cC(g)＋dD(g)， 则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率 v(A) a v(B) b > 典例精讲 例4.反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为： ①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应速率的快慢顺序为( ) A.④>③=②>① B.④<③=②<① C.①>②=③>④ D.④>③>②>① A 课堂思考 请你思考！ 相同条件下，不同的化学反应为什么会有不同的速率 meiyangyang8602 meiyangyang8602 影响化学反应速率的因素 由反应物或反应本身的性质或特点 02 影响化学反应速率的因素 课堂探究 二、影响化学反应速率的因素 难点理解 探究学习 1.内因： 反应物或反应本身的性质或特点 对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，如食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀；有些则希望其快一些，如氨、硫酸等化工产品的生产。 水果腐败 变慢 合成氨 变快 课堂探究 二、影响化学反应速率的因素 实验探究 探究学习 【问题】 我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率，此外，还有哪些反应条件会影响化学反应的速率？ 【假设】 影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。 【用品】 5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L 盐酸、1 mol/L 盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管。 探究 影响化学反应速率的因素 外界条件对化学反应速率的影响 同一反应 方法指导 【方法导引】 变量控制 科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如，以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。 ①什么样的反应可用于研究外界条件对化学反应速率的影响？ 反应较快，有明显的现象 ②如何控制反应条件，得出外界条件对化学反应速率的影响？ 控制其他条件相同，只有一个变量 22 课堂思考 你知道吗？ 夏天为何要把食品放入冰箱里？ 低温下食物腐败速率大大降低，不易变质 温度越低，化学反应速率越小。 食物的变质腐败是食物的缓慢氧化过程 设计实验证明温度对化学反应速率的影响 (1) 反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 3% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3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。 【实验】 课堂探究 二、影响化学反应速率的因素 难点理解 实验探究 2.温度对化学反应速率的影响 课堂探究 难点理解 二、影响化学反应速率的因素 探究学习 2.温度对化学反应速率的影响 ①实验现象：冷水中，产生气泡速率最慢，热水中，产生气泡速率较快 ②实验结论：对于反应2H2O2 2H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快 催化剂 其他条件相同时,升高温度反应速率增大 温度每升高10℃ ，化学反应速率通常增加到原来的2～4倍。 课堂思考 请你思考！ 铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度为什么明显不同？ (2) 反应物浓度的影响 【实验用品】3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片. 根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计实验证明不同因素对化学反应速率的影响。 【实验】 课堂探究 难点理解 实验探究 3.浓度对化学反应速率的影响 二、影响化学反应速率的因素 实验方案设计 1.选择化学反应 2.确定待研究的影响因素 3.设计改变影响因素的操作 4.确定观测反应快慢的指标 浓度 0.1mol/L盐酸 产生气泡的快慢 1mol/L盐酸 CaCO3+2HCl=CaCO3+CO2↑+H2O 表面积相同的块状碳酸钙 课堂探究 二、影响化学反应速率的因素 重点理解 探究学习 3.浓度对化学反应速率的影响 课堂探究 难点理解 二、影响化学反应速率的因素 探究学习 3.浓度对化学反应速率的影响 ①实验现象：0.1 mol/L盐酸溶液，产生气泡速率最慢，1 mol/L盐酸溶液，产生气泡速率较快 ②实验结论：增大反应物浓度，能使碳酸钙分解速率加快 其他条件相同时,增大反应物的浓度反应速率增大 对于固体和纯液体来说，浓度都是不变的，固体和纯液体的量对于化学反应速率几乎不产生影响！ 课堂探究 二、影响化学反应速率的因素 重点理解 探究学习 4.催化剂对化学反应速率的影响 课堂探究 二、影响化学反应速率的因素 重点理解 探究学习 4.催化剂对化学反应速率的影响 加入催化剂，能显著加快反应速率 课堂探究 二、影响化学反应速率的因素 重点理解 探究学习 5.压强对化学反应速率的影响 其他条件相同时，反应的压强越大，反应速率越大 恒温密闭容器 浓度增大 压强只对有气体参加或生成的反应的速率有影响！ 典例精讲 【例4】对于反应： 下列措施不能增大该反应的反应速率的是 C、D A．压缩容器的体积 B．容器体积不变，充入O2气体 C．容器体积不变，充入SO2气体 D．容器体积不变，充入氩气 E ．容器体积可变，充入氩气 压强对反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 ①在恒容时，通入不参加反应的气体，反应速率不变 ②在恒压时，通入不参加反应的气体，反应速率减小 课堂思考 请你思考！ 还有什么因素能影响化学反应速率？ 思考与讨论 下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？ （1）向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。 （2）把食物存放在冰箱里，在糕，点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。 （3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体试剂研细并混匀。 （4）铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。 课堂探究 重点理解 二、影响化学反应速率的因素 探究学习 6.其他影响因素 ①固体反应物的颗粒大小 ②反应物接触面积的大小 ③搅拌（玻璃棒、通气体） ...... 典例精讲 【例4】用等质量的锌与等体积过量盐酸在不同条件下进行如下5组实验，测定收集相同条件下等体积的氢气所用时间。 组别 A B C D E 盐酸浓度/mol·L－1 2.0 2.0 2.5 2.5 2.5 温度/℃ 25 30 30 50 50 锌粒状态 块状 粉末 粉末 块状 粉末 回答下列问题： (1)探究浓度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。 (2)探究温度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。 BC CE (3)探究接触面积对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。 (4)上述5组实验中测定收集等体积的氢气需要时间最短的是___。 (5)实验完成后，某同学又用A组实验药品滴加两滴氯化铜，发现产生氢气的速率明显加快，解释速率加快的原因是____________________________ ____________________________________________。 DE E Zn与Cu2＋反应生成Cu单质，在锌块表面形成Zn—Cu原电池，加快化学反应速率 课堂小结 37 随堂演练 1.1 L的密闭容器中，发生反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2 min后B的浓度减少0．6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是（　　） A．用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1 B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1 D．在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示 的速率的值逐渐增大 B 38 随堂演练 2.已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，其浓度数据如下：   N2 H2 NH3 起始浓度/mol·L－1 1.0 3.0 0 2 s末浓度/mol·L－1 0.6 1.8 0.8 当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时，其速率为( ) A.0.2 mol·L－1·s－1 B.0.4 mol·L－1·s－1 C.0.6 mol·L－1·s－1 D.0.8 mol·L－1·s－1 高温、高压 催化剂 B 39 随堂演练 3.下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是 D 金属(粉末状) 酸的浓度及体积 反应温度 A Mg 0.1 mol 6 mol·L－1硝酸 10 mL 60℃ B Mg 0.1 mol 3 mol·L－1盐酸 10 mL 60℃ C Fe 0.1 mol 3 mol·L－1盐酸 10 mL 60℃ D Mg 0.1 mol 3 mol·L－1硫酸 10 mL 60℃ 40 随堂演练 4.下列有关反应速率的说法正确的是（　　） A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率 B．100 mL 2 mol·L-1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢 D 41 随堂演练 5.把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2产生的速率(v)与时间(t)的变化情况如图。 ⑴其中0～t1的速率变化的主要原因______________； ⑵t1～t2速率变化的主要原因是主要原因是 42 演示完毕 感谢聆听 分层作业见同课时word https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$