2.1 化学反应速率（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修第一册（苏教版2019）

1.常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示化学反应速率。 2.可用不同的物质来表示同一反应的反应速率。如反应mA+nB  pY+qZ,用v表示化学反 应速率,Δc表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值),Δt表示一定的时间间隔,则 用不同物质表示的化学反应速率分别为v(A)= ,v(B)= ,v(Y)= ,v(Z)= 。 第一单元 化学反应速率 必备知识 清单破 知识点 1 化学反应速率(详见定点1) 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念   3.测定原理与方法 物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在函数关 系,因此人们常用物理方法准确而快速地测定反应物或生成物浓度的变化来确定某反应的化 学反应速率。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 1.分子碰撞与有效碰撞 (1)反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应,反应速率的大小与单位时间内反应物分 子间的碰撞次数成正比。 知识点 2 碰撞理论 (2)能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。 (3)有效碰撞必须满足两个条件:①发生碰撞的分子具有足够高的能量,能量越高,有效碰撞的 频率越高,则反应速率越快。②分子在一定的方向上发生碰撞。   专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 2.活化分子和活化能 (1)活化分子:在化学反应中,能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。活化分子百分数是指 活化分子数在总分子数中占的比例。在一定条件下,活化分子所占的百分数固定不变,升高 温度,活化分子的百分数会增大。活化分子的百分数越大,单位时间内有效碰撞的次数越多, 化学反应速率越快。 (2)活化能:活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。活化能越小  活化分子的 百分数越大  单位体积内活化分子数目越多  有效碰撞次数越多  反应速率越 快。活化能与反应的焓变关系: 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念   E1:正反应的活化能。 E2:活化分子变成生成物分子放出的能量,也可认为是逆反应的活化能。 E1-E2:反应热,即ΔH=E1-E2。 3.过渡态理论 反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态,过渡状态的平均能量与反应物分 子的平均能量的差为反应的活化能。图1中Ea为正反应的活化能,Ea'为逆反应的活化能,活化 能越小,反应速率越大。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念   图1 图2 催化剂可以降低反应的活化能(如图2);催化剂具有选择性,只对某一反应或某类反应起催化作用。 有催化剂参与的反应,活化能(Ea1)较小,则反应速率较大;而没有催化剂参与的反应,活化能(Ea2) 较大,则反应速率较小。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 影响化学反应速率的外界因素有浓度、压强、温度、催化剂、反应物间的接触面积、光、 电磁波、超声波等。 知识点 3 影响化学反应速率的外界因素(详见定点2) 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.增大压强可以加快有气体参与的反应的反应速率,是因为活化分子百分数增大。这种说法 对吗? 2.锌与硫酸反应时,硫酸的浓度越大,产生H2的速率越快。这种说法对吗? 3.催化剂可以降低反应的活化能,也可以改变反应的焓变。这种说法对吗? 4.升高温度,反应速率一定加快。这种说法对吗? 5.基元反应中的快反应对化学反应速率起决定作用。这种说法对吗? 6.对于一个在溶液中进行的反应,增大溶液的用量,化学反应速率一定增大,这种说法对吗? 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 一语破的 1.不对。增大压强不能增大活化分子的百分数,可以增大单位体积内活化分子的数目,使反应 速率加快。 2.不对。对较稀硫酸,增大浓度生成氢气的速率会加快,对浓硫酸,增大硫酸浓度,不生成氢 气。 3.不对。催化剂只能改变活化能,不能改变反应的焓变。 4.不对。若反应需要催化剂,升高温度需考虑催化剂的活性,若升高温度,催化剂活性降低,则 反应速率减慢。 5.不对。基元反应中的慢反应对反应速率起决定作用。 6.不对。改变溶液的用量时,若溶液的浓度不变,则对化学反应速率无影响。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 　  1.化学反应速率表示的注意点 (1)固体或纯液体的浓度在反应中不发生变化,所以一般不用固体或纯液体表示反应速率。 (2)无论是反应物还是生成物,其化学反应速率的值都取正值。 (3)在同一个化学反应里,不同物质所表示的化学反应速率数值不一定相同,但它们的实际意 义完全相同。表示化学反应速率时,应注明是用哪种物质。 (4)根据 求得的反应速率是在时间间隔Δt内化学反应的平均速率,若时间间隔Δt非常小,则 平均速率接近某一时刻的瞬时(即时)速率。下图是某一反应过程的瞬时反应速率图像。 关键能力 定点破 定点 1 反应速率的表示、计算、比较 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念   2.化学反应速率的计算 (1)利用反应速率的定义式计算反应速率。 (2)化学反应中各物质的化学计量数之比=各物质变化的物质的量之比=化学反应速率之 比。常利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比求算反应速率。 (3)利用三段式进行计算 a.写出有关反应的化学方程式; b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量; 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 c.结合已知条件,列方程计算。对于反应:mA+nB  pC+qD(A、B、C、D均为气体),t0 s时A 的浓度为a mol/L,B的浓度为b mol/L,反应进行至t1 s时,A的浓度减少了x mol/L,则反应速率可 计算如下: mA + nB  pC + qD t0 s(mol/L)　    a　    b　　 0　　0 转(mol/L)　    x　      　     　      t1 s(mol/L)　    a-x    b- 　     　      则v(A)=  mol/(L·s);v(B)=  mol/(L·s);v(C)=  mol/(L·s); v(D)=  mol/(L·s);A的转化率=  ×100%= ×100%。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 3.化学反应速率的大小比较 (1)归一法:先统一单位,再依据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将同一反应中的用不 同物质表示的反应速率转化成用同一种物质来表示,再依据数值大小进行比较。 (2)比值法:用各物质表示的反应速率除以对应物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行 大小排序,数值大的反应速率快。例如:对于反应mA(g)+nB(g)  pC(g)+qD(g),若v(A)/m> v(B)/n,则用v(A)表示的反应速率大于用v(B)表示的反应速率。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 典例 一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积 (已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 …… 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) (　    ) A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1 B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol·L-1·min-1 C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1 D.反应至6 min时,H2O2分解了50% C 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨：本题依据反应速率定义计算反应速率,其中B项,6~10 min的平均反应速率可以依 据浓度减小反应速率相应减小进行分析。 解析：0~6 min,Δn(O2)=1×10-3 mol,Δn(H2O2)=2×10-3 mol,Δc(H2O2)=0.20 mol·L-1,v(H2O2)=0.20 mol·L-1÷6 min≈3.3×10-2 mol·L-1·min-1,A正确;随着反应进行,过氧化氢浓度减小,反应速率也在减小,故B正确;开始n(H2O2)=4×10-3 mol,0~6 min消耗了2×10-3 mol,故6 min时, c(H2O2)=0.20 mol·L-1,C错误;开始n(H2O2)=4×10-3 mol,0~6 min消耗了2×10-3 mol,分解了50%,D正确。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 　  1.浓度 其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大,减小反应物浓度,反应速率减小。 微观探析:①增大反应物浓度  单位体积内活化分子数增多  有效碰撞次数增加  反应速率增大;②减小反应物浓度  单位体积内活化分子数减少  有效碰撞次数减少   反应速率减小。 对于纯固体或纯液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,改变它们的量不会改变化学反应 速率。但固体反应物的表面积越大,反应速率越大。 定点 2 外界条件对化学反应速率的影响 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 微观探析:①增大压强 单位体积内活化分子数增多  有效碰撞次数增加 反应速率 加快;②减小压强  单位体积内活化分子数减少 有效碰撞次数减少  反应速率减小。 恒温恒容时:①充入气体反应物 总压增大(浓度增大 )  反应速率增大;②充入“惰 气”  总压增大,但各参与反应的气体的分压不变,即其浓度不变,反应速率不变。 恒温恒压时:充入“惰气” 容器体积增大 气体反应物浓度减小 反应速率减小。 对于没有气体参与的化学反应,由于改变压强物质的浓度变化很小,可忽略改变压强对化学 反应速率的影响。 2.压强 对于有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,减小容器容积,增大压强,相当于增大反应物的浓度,反应速率增大;增大容器容积,减小压强,相当于减小反应物的浓度,反应速率减小。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 3.温度 其他条件相同时,温度升高,反应速率增大;温度降低,反应速率减小。升高温度  活化分子 百分数增大  有效碰撞的次数增加  化学反应速率增大。 4.催化剂(使用催化剂一般加快反应速率) 　　加入合适的催化剂  使发生反应所需的活化能降低  反应体系中含有的活化分 子百分数增大  有效碰撞次数增加  反应速率增大。 5.其他因素 反应物间的接触面积、光、电磁波、超声波等因素也会对反应速率产生影响。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 典例 某小组探究实验条件对反应速率的影响,设计如下实验,并记录结果如下: 编号 温度 H2SO4溶液 KI溶液 1%淀粉溶液 出现蓝色时间 ① 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 40 s ② 20 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.80 mol·L-1 5 mL 1 mL 21 s ③ 50 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 5 s ④ 80 ℃ 0.10 mol·L-1 10 mL 0.40 mol·L-1 5 mL 1 mL 未见蓝色 下列说法正确的是 (　    ) A.由实验①②可知,反应速率v与c(I-)成正相关 B.实验①②③④中,应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合 C.在I-被O2氧化过程中,H+只是降低活化能 D.由实验③④可知,温度越高,反应速率越小 A 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨：考查反应物浓度与化学反应速率的关系。一般其他条件相同的情况下,反应物的 浓度越大,反应速率越大。 解析 ：实验①②中其他条件相同,c(I-):①<②,且反应速率:①<②,所以由实验①②知反应速率 v与c(I-)成正相关,A正确;实验①~④中,应将KI溶液与淀粉溶液先混合,再加入H2SO4溶液,在酸 性条件下O2与I-发生氧化还原反应,测定出现蓝色的时间,B错误;在I-被O2氧化过程中,H+作为 反应物参加了反应,C错误;实验④中温度升高,生成的碘单质能被氧气继续氧化,所以④不变 色,D错误。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念   1.速率—时间图 (1)Zn与足量盐酸的反应 定点 3 反应速率与图像   AB段:Zn与盐酸的反应是放热反应,使溶液 的温度升高,化学反应速率逐渐增大 BC段:随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减 小,化学反应速率逐渐减小 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 (2)H2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液 化学方程式 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4  K2SO4+2MnSO4+ 10CO2↑+8H2O   AB段:反应产生的Mn2+对该反应起催化作用 BC段:随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减 小,化学反应速率逐渐减小 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 2.速率—温度图 其他条件一定,反应速率随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小。   3.速率—压强图 其他条件一定,增大气态反应物的压强(缩小容器的容积),反应速率随着压强的增大而增大, 减小气态反应物的压强(增大容器的容积),反应速率随着压强的减小而减小。   专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 情境探究 　　过氧化氢(H2O2)为无色透明液体,是一种强氧化剂,还原产物为水,不会产生污染,在工业 上被称为绿色氧化剂。其水溶液俗称双氧水,适用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。 过氧化氢在常温下可分解成水和氧气,但分解速率慢,改变条件可以加快反应速率,例如升高 温度、加入适当的催化剂(MnO2、某些金属离子如Fe3+、Cu2+等)。 素养 科学探究与创新意识——反应条件对化学反应速率的影响 学科素养 情境破 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 如何通过实验验证加热可加快过氧化氢的分解速率? 提示    取等体积、等浓度的5%的双氧水于两支试管中,其中一支置于热水中,另一支置于冷 水中,对比反应现象。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 问题2 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,实验小组的同学设计了如图所示的实验装置 进行实验。   　　上述实验设计是否合理?若不合理请简述理由并提出改进措施。 提示    两盐溶液中所含的阴离子不同,对实验会造成干扰。为消除阴离子不同造成的干扰, 可将0.1 mol·L-1的FeCl3溶液改为0.05 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液,或者将0.1 mol·L-1的CuSO4溶液改为0.1 mol·L-1的CuCl2溶液。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 问题3 用Fe2(SO4)3溶液(催化剂)、30%的H2O2溶液和蒸馏水,设计实验探究H2O2溶液的浓度对 过氧化氢分解反应的反应速率的影响。 提示    实验中需控制双氧水浓度不同,催化剂的浓度相同。取用不同体积的双氧水,为保证 反应过程中催化剂浓度相同,所取用蒸馏水的量需保证最终溶液的总体积相等。同时实验记 录收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集氧气的体积。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 一般通过对照实验探究外界条件对反应速率的影响,探究时一定要注意变量的控制,即只改 变一个变量,才能说明该变量对反应的影响。 1.探究催化剂对反应速率的影响,需要其他条件都相同,只控制一个催化剂变量,即加催化剂 和不加催化剂或加不同的催化剂,需考虑所加催化剂溶液的体积对浓度可能造成的影响,对 照实验中需加一定量蒸馏水,保证反应物浓度相同。 2.探究浓度对化学反应速率的影响,同样需控制其他条件相同,对照实验中需保证混合后的溶 液总体积相同。浓度对反应速率的影响一般只适用于气体或溶液间的反应。对于固体或纯 液体反应物,改变它们的量不会改变化学反应速率。固体物质的反应速率与接触面积有关, 颗粒越细,表面积越大,反应速率就越快。块状反应物可以通过研细来增大表面积,从而加快 化学反应速率。 3.若探究温度对反应速率的影响,特别注意必是恒容容器中进行的反应,如果容器的体积可 变,随着温度的变化,容器的体积会发生变化,则反应物的浓度也会发生改变。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 例题 利用如图装置探究铜粉与下表中所列试剂的反应,在试管中加入一定量铜粉,加入试剂 后,立即塞上橡胶塞,实验现象如下表所示。 资料:Cu2++4NH3  [Cu(NH3)4]2+,[Cu(NH3)4]2+呈绛蓝色。   典例呈现 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 序号 试剂 现象 ① 10 mL浓氨水,3 mL H2O 溶液变为绛蓝色,左侧水柱上升 ② 10 mL浓氨水,3 mL H2O2溶液 溶液变为绛蓝色,且比①深 ③ 10 mL 20% HNO3溶液,3 mL H2O 溶液快速变蓝,产生无色气体,左侧水柱下降 ④ 10 mL 20% HNO3溶液,3 mL H2O2溶液 溶液变蓝比③慢,产生无色气体,左侧水柱下降 A.①中实验现象说明O2参与了反应 B.②中溶液颜色比①深可能是由于H2O2氧化Cu生成Cu2+ C.③中左侧水柱下降可能是反应产生NO气体导致的 D.④比③变蓝慢是由于H2O2分解造成自身消耗 下列推断不正确的是 (　    ) D 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 素养解读：本题为探究实验,可培养学生科学探究与创新意识的核心素养。化学是以实验为 基础的学科,通常是根据实验的现象进行分析,作出对实验结果的合理解释。 信息提取：根据实验过程及实验现象作出合理的推断:将铜氧化需要较强的氧化剂,实验① 中浓氨水不能将铜氧化,因此可推测有其他氧化剂参与反应;实验②中过氧化氢有强氧化性, 可在一定条件下将铜氧化;实验③中硝酸具有强氧化性,常温下能将铜氧化;实验④中硝酸与 过氧化氢两种氧化剂同时使用要考虑相互之间的影响。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 解题思路：溶液变为绛蓝色,说明铜被氧化;左侧水柱上升,说明装置内气体减少,由此推测,装 置内的氧气在浓氨水中将铜氧化,A正确;②中溶液颜色比①中的深,说明生成的含铜化合物 浓度更大,对比可知,过氧化氢的存在,增大了铜的溶解量,B正确;根据现象及硝酸的强氧化性 可知,铜被硝酸氧化,硝酸被还原成NO,C正确;根据实验现象可知,过氧化氢的存在干扰了硝 酸与铜的反应,硝酸的还原产物为NO,如果过氧化氢分解产生O2,O2会与NO反应生成红棕色 的NO2,与实验现象不相符,D错误。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 思维升华 　　对照实验遵循对照原则、单一变量原则、科学性原则等。目的在于消除无关变量对实 验结果的影响。对照实验通常是一个对照组,一个或者多个实验组,但是每个实验组和对照 组之间只能有一个因素不同,也就是遵循单一变量原则。 专题2　化学反应速率与化学平衡 第1讲　描述运动的基本概念 $$