2.1.1 化学反应速率 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

新人教版 化学 选修1 第二章 化学反应速率 与化学平衡 第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率 及影响因素 知道化学反应速率的表示方法了解测定化学反应速率的方法能进行化学反应速率的简单计算 通过实验探究学习运用变量控制的方法研究化学反应速率了解反应条件对化学反应速率影响的一般规律能运用规律解释生产生活和科学实验中的实际问题 教学目标 黎巴嫩首都爆炸 岩石风化 火柴燃烧的过程 橡胶老化 化学反应 反应的快慢和历程 反应的趋势和限度 如何衡量化学反应的快慢呢？ 新课导入 一、化学反应速率 思考1：哪些现象可以描述反应的快慢？ 气泡溢出的快慢 温度变化的快慢 质量变化的快慢 颜色变化的快慢 物质角度 能量角度 （一）定性描述化学反应的快慢 一、化学反应速率 （二）定量表征化学反应的快慢 3.表达式： 4.常用单位： mol·L－1·s－1 或 mol·L－1·min－1 2.表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度 的增加来表示 1.概念：单位时间内，有关物理量随着时间变化的多少。 v(A) ＝ ＝ 5.注意：v 是平均速率，对于纯固体或液体Δ c为0，不能表示 v 。 速率之比等于化学反应速率之比 二、化学反应速率的测定 1.测定原理： 利用化学反应中任何一种与物质浓度有关的可观测量进行测定。如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。 2.测定方法： (1)对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。 (2)有气体参加或生成的反应,可测定相同时间内体系的压强变化。 (3)对于有固体参加的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少。 (4)对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中c(H＋)或c(OH－)的变化。 (5)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少。 二、化学反应速率的测定 为测定一定时间内锌和稀硫酸反应的速率， 下列测量依据可行的是 。 ①②④ 例题1 ①m(Zn)的变化 ②c(H+)的变化 ③c(SO42-的变化) ④V(H2)的变化 1.某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(折合成0 ℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是 A.前10s内，锌粒的反应速率为0.013 g·s－1 B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示的10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 D.用H2表示的10 s内该反应的速率为0.000 2 mol·s－1 √ 课堂练习 三、化学反应速率的应用 例1：在密闭容器中发生反应：N2+3H2⇌ 2NH3， 开始时 N2 的浓度为 0.8mol/L，5分钟后浓度变为 0.7mol/L。 则v(N2)= 问题1： 请计算v（H2）、v（NH3） 0.02 mol·L－1·min－1 v(H2)= 0.06 mol·L－1·min－1 v(NH3)=0.04 mol·L－1·min－1 问题2：v（N2）: v（H2）:v（NH3）=？ 1.根据表达式计算化学反应速率 9 三、化学反应速率的应用 C(起)： 0.2 0.4 0 C(转) ： 0.03 0.09 0.06 C(2 min) ： 0.17 0.31 0.06 N2 + 3H2 2NH3 v(N2) = 0.015 mol·L－1·min－1 v(H2) = 0.045 mol·L－1·min－1 例2. 在2 L容器中发生 N2＋3H2 2NH3的反应。现通入0.4 mol N2 和0.8 mol H2 ，2 min 后，NH3浓度变为0.06 mol·L－1 ，求 v (N2)、v (H2)和2min 后c(H2)。 2.三段式运用 “三段式”法计算 1、化学方程式； 2、列出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 3、 v(A) ＝ ＝ 10 三、化学反应速率的应用 例3. 反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A) = 0.15mol·L-1·s-1 ②v(B) = 0.6mol·L-1·s-1 ③v(C) = 0.4mol·L-1·min-1 ④v(D) = 0.45mol·L-1·s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 ④>②>①>③ 3.化学反应速率比大小 11 11 三、化学反应速率的应用 化学反应速率大小比较方法归纳 （eg：aA＋bB == cC＋dD） 1.归一法 换算完的4个v(A)的数值越大，反应速率越大 2．比值法 比值越大，反应速率越大 3.c-t 图像越陡，速率越大 3.化学反应速率比大小 三、化学反应速率的应用 例4. 某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L ， c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的化学方程式可表示为__________________ 3X2 + Y2 ⇌ 2Z 4.根据化学反应速率推断方程式 13 13 三、化学反应速率的应用 5.根据图像推断方程式 【根据图像确定方程式三步走】 ① 看趋势：定反应物、生成物 ② 做差：求变化量 ③ 得方程式：变化量之比=系数比 例5 T ℃ 时，在2L 的密闭容器中，气体X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图，则容器中化学反应为： 。 X(g) + Y(g) 2Z(g) 14 14 “三段式”计算模板 课堂总结 (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(　　) (2)化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1 (　　) (3)由v＝ 计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值(　　) (4)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同(　　) × × × √ √ 在恒容条件下 课堂练习 四、影响化学反应速率的因素 Na与水的反应比Mg与水的反应剧烈 夏天食物变质快 食物真空保存变质慢 向H2O2中加入MnO2后会迅速分解产生气泡 将等质量的铁片与铁粉放入稀硫酸中, 铁粉产生气泡较快 反应物本身的性质 温度 反应物的浓度 催化剂 接触面积 内因 外因 控制变量法 四、影响化学反应速率的因素 压强 （气体浓度） 相当于增大反应物浓度 如果压缩固体或液体呢？ 体积变化不明显 容器体积↓，浓度↑，v↑ 恒容，充入反应气体，v↑ 四、影响化学反应速率的因素 H2SO4 (aq) C Fe H2SO4 (aq) Fe 实验现象 实验结论 图2腐蚀速率更快，产生气泡速率更快 构成原电池，能加快反应速率 图1 图2 四、影响化学反应速率的因素 1.内因：反应物本身的性质——决定因素 2.外因 浓度：c ↑，v ↑ 温度：T↑，正、逆均v↑ 压强：有气体参加的反应，P↑，v ↑ 催化剂：正、逆均v↑ 固体反应物的表面积 原电池 四、影响化学反应速率的因素 对于在某体积固定的密闭容器进行的合成氨反应， ①增大H2浓度，反应速率________________； ②升高温度，反应速率___________，正反应速率__________， 逆反应速率________. ③使用更高效催化剂，反应速率_________， 正反应速率________， 逆反应速率__________. 增大 增大 增大 增大 增大 增大 增大 N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) 高温高压 催化剂 21 2.某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应： 3A(g)＋bB(g)　　cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A.前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L－1·s－1 B.12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C.化学计量数之比b∶c＝1∶2 D.12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ √ 课堂练习 新人教版 化学 选修1 第二章 化学反应速率与化学平衡 谢谢观看 (5)在反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)中，t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，SO3(g)生成的平均速率为v＝(　　) $$