2.3 化学反应的快慢与限度 第1课时（教学课件）化学鲁科版必修第二册

第三节 化学键与物质构成 鲁科版2019必修第二册 第二章 化学键 化学反应规律 课时1 化学反应的快慢 学习目标 本节重点 理解外界条件对化学反应速率的影响 本节难点 学会运用变量控制法研究化学反应，培养科学探究与创新意识 1.知道化学反应速率的表示方法。 2.通过实验探究了解影响化学反应速率的因素。 3.认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制法研究化学反应。 新课导入 节日焰火 美丽溶洞 1．观察两图片，你是否感受到了反应快慢的不同？ 2．化学上如何表达反应快慢？反应的快慢又与哪些因素有关？ 化学反应速率 壹 贰 知识导航 化学反应速率的影响因素 01 化学反应速率 课堂探究 一、化学反应速率 1．含义 描述反应的快慢 2．表示方法 用单位时间某反应物浓度的减少量（绝对值）或某生成物的浓度的增加量来表示 3．计算公式 aA + bB === cC + dD v(A) = │Δc(A)│ Δt v(C) = Δc(C) Δt 4．单位 mol·L -1 ·min -1 或 mol·L -1 ·s -1 这里是平均速率，正值！对于纯固体或液体Δ c为零 典例精讲 一、化学反应速率 例1.在2 L恒容密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) =2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 n(NO)(mol) 0.2 0.1 0.08 0.07 0.07 0.07 求2s内NO的平均反应速率为？ 0.03 mol·L-1·s-1 v(NO) = 2s (0.2-0.08 )/2 mol/L = 0.03 mol·L-1·s-1 △c △ t = 典例精讲 一、化学反应速率 例2.向体积为2 L的密闭容器中通入10 mol SO2、10 mol O2，发生反应 2SO2＋O2 2SO3。反应5 min 时测得SO2的物质的量为6 mol。计算υ(SO3) 。 催化剂 △ 思路点拨：先写出反应方程式，再找出各物质的初始浓度、t时刻的浓度，求出Δ c 催化剂 △ 2SO2 + O2 2SO3 起始浓度 变化浓度 5 min浓度 10 mol 2 L 10 mol 2 L 0 6 mol 2 L Δ c(反应物) =c(初始) – c(t时刻) Δ c(生成物) =c(t时刻)-c(初始) 2 mol/L 1 mol/L 2 mol/L v(SO3) = Δ c(SO3 ) Δ t 2 mol/L 5 min = =0.4 mol/L-1· min-1 “ 三 段式 ” 观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？ 课堂探究 一、化学反应速率 [思考] 化学反应速率的大小如何比较？ 对于反应：aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)，在同一段时间内，则有： v(A):v(B):v(C):v(D)= = 即有： v(A) a v(B) b v(C) c v(D) d = = a:b:c:d 典例精讲 一、化学反应速率 例3.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为： (1)v(A)=0.3 mol·L-1·min-1 (2)v(B)=0.02 mol·L-1·s-1 (3)v(C)=0.4 mol·L-1·min-1 (4)v(D)=0.6 mol·L-1·min-1 则该反应速率由快到慢的顺序为 ———————— (2)>(1)=(4)>(3) 速率大小比较方法：①同一单位 ②除以对应物质的系数 观察思考 结论：影响化学反应速率的因素有浓度、温度、接触面积、催化剂等。 ① 木炭 ② 冰箱 ④ 蜂窝 ③ 催化剂 洗衣粉 思考：影响化学反应速率的因素都有哪些？ 02 化学反应速率的影响因素 课堂探究 二、化学反应速率的影响因素 如：钠与冷水和镁与冷水反应速率的对比。 首先，化学反应速率的大小取决于反应物本身的结构和性质。 不同化学反应 的速率 取决于反应物本身性质 （内因） 如：镁与浓盐酸和镁与稀盐酸反应速率的对比。 同一化学反应 的速率 决定于外界条件 （外因） ？ 课堂探究 二、化学反应速率的影响因素 影响化学反应速率的因素 反应物本身的性质 接触面积 浓度 温度 催化剂 其他：光波、电磁波、超声波、溶剂等 压强（浓度） （针对有气体参加的反应） 外因 内因 （主要因素） 物质本身性质、浓度、温度 催化剂、接触面积 活动探究 探究化学反应速率的影响因素 方法导引 变量控制方法 “探究化学反应速率的影响因素”属于探究反应规律类型的任务。设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考。 确定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。 确定自变量和因变量。在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。 设计实验操作，改变单一自变量。在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。 确定因变量的观测指标。在本实验中，应确定通过观察哪些现象（剧烈程度、颜色变化快慢、气体产生快慢、固体产生/消失快慢）来判断化学反应的快慢。 实验 操作   实验 现象 实验 结论 活动探究 探究化学反应速率的影响因素 探究反应物本身的性质与化学反应速率的关系 (内因) 铁片上产生气泡但较慢，镁条上产生气泡且较快 反应物本身的性质是决定化学反应速率的主要因素 活动探究 探究化学反应速率的影响因素 实验 操作   实验 现象 实验 结论 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 质量和表面积相同的铁片 其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率越快 加0.5mol/L盐酸的试管中产生气泡较慢，加3mol/L盐酸的试管中产生气泡较快 活动探究 探究化学反应速率的影响因素 探究反应温度对化学反应速率的影响 实验 操作   实验 现象 实验 结论 其他条件相同时 , 体系温度越高 , 化学反应速率越快 (外因) 无论吸热反应、放热反应 , 升高温度都能加快化学反应速率 加热的试管中产生气泡较快 , 不加热的试管中产生气泡较慢 活动探究 探究化学反应速率的影响因素 探究反应物接触面积对化学反应速率的影响 实验 操作   实验 现象 实验 结论 其他条件相同时 , 反应物之间接触面积越大 , 化学反应速率越快 加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快 , 加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢 活动探究 探究化学反应速率的影响因素 探究催化剂对化学反应速率的影响 实验 操作   实验 现象 实验 结论 其他条件相同时，使用(正)催化剂能加快化学反应速率 不加MnO2粉末的试管内无明显变化,加MnO2粉末的试管内有大量气体产生 探究压强对化学反应速率的影响(外因) 压强对液体和固体影响很小，所以压强只影响有气体参加的反应 压强改变，只有引起浓度改变了，才会影响化学反应速率 恒容：充入稀有气体 恒容：充入一种反应物 恒压：充入稀有气体 → ν 不变 → 反应物浓度不变 → ν 增大 → 反应物浓度增大 → ν 变小 → 反应物浓度变小 活动探究 探究化学反应速率的影响因素 影响 因素 浓度---固体的浓度为常数,增加固体量浓度不变，反应速率不变。 压强---只对有气体参与的反应有效 温度---温度越高，反应速率越快 催化剂---正催化剂，对速率影响最大 表面积---主要对固体和液体反应、固体和固体反应时有效。 特 别 提 醒 课堂探究 二、化学反应速率的影响因素 小试牛刀 根据你的生活和学习经验判断，是什么因素影响了它们的反应速率 ？ 1. 夏天里露置在空气中的牛奶很快就变质了。_____ 2. 加酶洗衣粉去污能力比普通洗衣粉强得多。_____ 3. 蜂窝煤比大块状的煤容易燃烧。___ __ 4. 大小相同的锌粒分别在1mol/L的盐酸和3mol/L的盐酸中反应速率不同。_____ 5. 分别向装有表面积相等的镁片和锌片的试管中加入同体积同浓度的盐酸，产生气体快慢不同。 _____ 反应物的性质 温度 浓度 反应物的接触面积 催化剂 24 课堂小结 表示化学反应进行的快慢 化学反应速率 含义 计算公式 v(A) = │Δc(A)│ Δt v(C) = Δc(C) Δt 影响因素 内因 反应物本身的性质 外因 温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等 应用 调控化学反应速率 25 随堂演练 1．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的反应速率可表示为(　　)A．v(NH3)＝0.01 mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.001 mol·L－1·s－1C．v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.045 mol·L－1·s－1 C 26 随堂演练 2．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线，如下图所示：求： (1).反应开始到10s，用Z表示的平均反应速率是多少？ (2).该反应的化学方程式为 ： 。 v = Z 10s (1.58 0 )/2 mol/L = 0.079 mol ·L-1·s-1 △c(Z) △ t = X+Y=2Z 27 3．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 （ ） 随堂演练 D 实验 反应 温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 28 演示完毕 感谢聆听 分层作业见同课时word $