2.1.2 影响化学反应速率的因素 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节 化学反应速率 　第二课时 影响化学反应速率的因素 第二章 化学反应速率与化学平衡 人 教 版 选 择 性 必 修 1 1 2 学习 目标 1.通过实验探究影响化学反应速率的因素，建立“变量控制”探究外界条件对化学反应速率影响的思维模型。 2.通过控制变量研究影响化学反应速率，掌握外因对化学反应速率的影响规律。 影响化学反应速率的因素 YING XIANG HUA XUE FAN YING SU LV DE YIN SU 01 基于经验 1.1 内因 思考1：影响化学反应速率的因素都有哪些？ 1-2天 室温 1-2周 室温 物质本身的性质 转化为 生产生活问题 化学问题 基于经验 1.1 思考2：影响化学反应速率的因素都有哪些？ 使用酵母加速发酵 外因 冰箱里的食物坏的慢 腌咸鸭蛋 泥土中盐分越高成熟得越快 生产生活经验 科学理论 升华成 反应 速率 外因 不好调控 可以调控 物质本身的性质（决定因素） 外界环境对化学反应速率的影响， 如：催化剂、温度、浓度、压强、固体表面积等。 内因 理论归纳 1.2 定性研究影响反应速率的因素 DING XING YAN JIU YING XIANG FAN YING SU LV DE YIN SU 02 影响反应速率的因素—内因 2.1 回顾所学，比较金属和水的反应的化学反应速率，尝试归纳影响他们反应速率的因素有什么？ 钠和冷水反应 ； 镁和冷水反应 ； 铝和冷水、热水都 。 剧烈 缓慢 不反应 【得出结论】同条件，化学反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。 内因 影响反应速率的因素—外因 2.2 采用控制变量的方法，其大致步骤： 自变量 (如浓度、温度等) 因变量 (反应速率- 化学反应的快慢) 确定 改变 单一变量 结论 确定研 究对象 (化学反应) 确定因变量(反应速率)的观测指标 如何设计实验探究影响化学反应速率的外部因素？对于多因素的问题，实验探究时需要注意什么？ 方法引导——控制变量方法 ：对于多因素的问题，常常采用只改变其中某一个因素，控制其它因素不变的研究方法，把多因素问题变成单因素问题。 温度变化的快慢 颜色变化的快慢 反应速率的观测指标： 影响反应速率的因素—外因 2.2 质量变化的 快慢 气泡产生的 快慢 影响反应速率的外因—催化剂 2.3 参考教材P26，设计实验探究催化剂对化学反应速率的影响 【实验原理】 2H2O2===2H2O＋O2↑，有无催化剂时产生气泡的明显程度判断反应速率的大小 【实验操作】 问题：是否还有其他可以做双氧水分解的催化剂？ 影响反应速率的外因—催化剂 2.3 【实验现象】 【实验结论】 【思考交流】 未加催化剂的试管加入3滴蒸馏水的目的是？ 确保两种溶液中H2O2的浓度相同 滴有FeCl3溶液的试管中出现大量气泡 条件相同，催化剂能显著加快反应速率 问题：是否还有其他可以做双氧水分解的催化剂？ 影响反应速率的外因—温度 2.4 参考教材P26，设计实验探究温度对化学反应速率的影响 【实验原理】Na₂S₂O₃ + H₂SO₄= Na₂SO₄ + SO₂↑ + S↓ + H₂O，不同温度下产生浑浊的时间不同判断反应速率的大小 【实验操作】 2 2 2 2 问题：是否还有其他可以做双氧水分解的催化剂？ 影响反应速率的外因—温度 2.4 【实验现象】 均变浑浊，装热水的试管先变浑浊 【实验结论】 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大， 降低温度，化学反应速率减小。 大量实验证明： 温度每升高10度，化学反应速率通常增大为原来的 2～4倍。 沉淀应为淡黄色，某些实验条件下 可能出现乳白色 2.5 影响反应速率的外因—浓度 参考教材P26，设计实验探究浓度对化学反应速率的影响 【实验原理】Na₂S₂O₃ + H₂SO₄= Na₂SO₄ + SO₂↑ + S↓ + H₂O，不同浓度产生浑浊的时间不同判断反应速率的大小 【实验操作】 0.1mol•L-1 0.05mol•L-1 2.5 影响反应速率的外因—浓度 【实验现象】 【实验结论】 均变浑浊，浓度大的Na2S2O3溶液先变浑浊 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大， 降低反应物浓度，化学反应速率减小。 【思考交流】 本实验能否通过观察产生气泡的快慢比较反应速率的大小？ 并阐述理由。 不能，SO2易溶于水，实验中溶液浓度较小，可能无明显气泡 2.6 影响反应速率的外因—其他因素 其他影响因素： 1.如固体参加反应，增大固体表面积，反应速率增大。 2. 反应物状态：一般来说，配制成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。 3.形成原电池，可以增大氧化还原反应的反应速率。 4.超声波、电磁波、光照等也能影响反应速率 2.7 调控反应速率——解决实际问题 1.汽车尾气中的NO和CO可以生成CO2和N2，但反应速率很慢。可以从哪几个角度调控反应速率？ ①高效催化剂 ②扩大反应表面积 大力发展新能源汽车 2.汽车尾气进入排气管的温度大约是500~600℃，最适宜的催化剂是哪种？ 适宜催化剂：铂、铑、钯 跟踪强化 1.（课本P49第3题）下列措施中，不能增大化学反应速率的是（ ） A、Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水 B、Al在O2中燃烧时生成Al2O3,用铝粉代替铝片 C、CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度 D、KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2 解析 A项，减小了稀硫酸浓度，反应速率减小； B项，增大了接触面积，反应加快； C项，温度升高，反应加快； D项，加入催化剂，反应加快。 √ 2.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ） A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液 B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液 C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液 D.10 ℃ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液 B 跟踪强化 跟踪强化 3.变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界 条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验 方案 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 回答下列问题： (1)V1＝____，V2＝___。 (2)设计实验方案①和②的目的是______________________________________。 5 10 探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响 跟踪强化 (3)设计实验方案②和④的目的是_____________________________。 (4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因：______________________________。 探究温度对化学反应速率的影响 各实验方案中混合液的体积均相等 3.变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界 条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验 方案 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 定量研究影响反应速率的因素 DING LIANG YAN JIU YING XIANG FAN YING SU LV DE YIN SU 03 定量研究浓度对反应速率的影响-1 3.1 0.1 mol/L 盐酸溶液(5滴) 1 mol/L 盐酸溶液(5滴) 大理石 压强传感器 数据采集器 定量研究浓度对反应速率的影响-1 3.1 0.1 mol/L 盐酸溶液(5滴) 1 mol/L 盐酸溶液(5滴) 大理石 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大， 降低反应物浓度，化学反应速率减小。 ① ② 【实验结论】 定量研究浓度对反应速率的影响-2 3.2 1.按下图所示安装装置，在锥形瓶内放入2g锌粒，通过分液漏斗加入 40 mL 1 mol/L的稀硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 2.用4 mol/L的稀硫酸代替1 mol/L的稀硫酸重复上述实验。 【实验操作】 【定量研究】 【实验目的】 测定并比较不同浓度的硫酸与锌反应速率的大小 定量研究浓度对反应速率的影响-2 3.2 定量研究浓度对反应速率的影响-2 3.2 加入试剂 反应时间 反应速率 40 mL 1 mol·L－1硫酸 ________ ________ 40 mL 4 mol·L－1硫酸 ________ ________ 2min51s 慢 快 1min37s 【实验现象】 【实验结论】 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大， 降低反应物浓度，化学反应速率减小。 定量研究浓度对反应速率的影响-2 3.2 【实验注意事项】 ①锌粒颗粒大小（表面积）基本相同（控制变量，避免表面积的干扰）。 ②40 mL的稀硫酸溶液要迅速加入。 ③装置气密性要好，且计时要迅速、准确。 用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误， 结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析可能 的原因是？ 忽视加入稀硫酸排出气体的体积 定量研究浓度对反应速率的影响-2 3.2 实验通过测量收集10 mL H2所用的时间，来表征反应速率的快慢，除了这个方式，还可以测量哪些物理量来表征速率快慢？ ①测量一定时间内H+的浓度变化； pH计 ②测量一定时间内产生的H2的体积； ③测量一定时间内锌粒的质量变化。 跟踪强化 1.两套如图所示装置,各盛有3 g大理石(颗粒大小相同), 分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 4 mol·L-1的盐 酸,比较两者收集100 mL CO2时所用的时间。 (1)当收集到100 mL CO2时，哪个实验所耗时间较长?为什么? 　 (2)活塞外移的情况是　 　(填字母)。理由是 _______________________________ 　 　 　 。 A.均匀外移 B.先快后慢 C.先慢后快 D.先慢后快然后又逐渐减慢 加入1 mol·L-1盐酸的装置，反应物浓度小，反应速度慢。 D 反应速率加快;随着反应的进行,H+浓度不断减小,反应速率减慢 此反应是放热反应,温度升高, 31 压强对反应速率的影响 YA QIANG DUI FAN YING SU LV DE YING XIANG 04 4.1 压强对反应速率的影响—恒温加压 恒温，体积可变： 压强增大(加压)→体积减小(被压缩)，反应物物质的量不变 →反应物的浓度增大→反应速率加快 压缩容器体积，反应速率变化（恒温，体积可变）？ 结论1 c= 不变- 减小↓ 增大↑ 4.2 压强对反应速率的影响—恒温恒容 容器体积不变 （恒温，恒容） A.充入气体反应物，反应速率变化？ 充入 反应物 结论2 c= 增大↑ 不变- 增大↑ 恒温恒容： 充入气体反应物→体积不变，反应物物质的量变大，压强增大 →反应物浓度变大→反应速率变大 4.2 压强对反应速率的影响—恒温恒容 容器体积不变 （恒温，恒容） B.充入惰性气体，反应速率变化？ 恒温恒容： 充入非反应气体（惰性气体）→总压强增大，体积不变，反应物物质的量不变 →反应物浓度不变→反应速率不变 结论3 c= 不变- 不变- 不变- 4.3 压强对反应速率的影响—恒温恒压 容器总压强不变（恒温，恒压），充入惰性气体，反应速率变化？ 充入 惰性气体 恒温恒压： 充入惰性气体→容器体积变大，反应物物质的量不变 →反应物浓度变小→反应速率减小 结论4 c= 不变- 增大↑ 减小↓ 跟踪强化 1.反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一体积可变的容器中进行， 则下列条件的改变使其反应速率增大的是 A．降低温度 B．将容器的体积缩小一半 C．将容器的体积拉大到原来的2倍 D．增加C的量 高温 √ 解析 A．降低温度，使得分子运动减慢，反应速率减小，A错误； B．将容器的体积减小一半，等价于将整个反应体系的压强增大了一倍， 气体物质的量浓度增大，所以会使反应速率增大，B正确； C．将容器的体积拉大到原来的2倍，物质浓度减小，反应速率减慢，C错误；   D．往反应中加入固体物质，不会影响化学反应的速率，D错误； 跟踪强化 2.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s) ＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”、“变小”或“不变”)，阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____，理由_____________________________________________________________。 (2)保持容器的容积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由_______________ _________________。 (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气_____，理由________________ _____________________________________________________________。 (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由________________ _____________________________________________________________。 高温 不变 纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率 变大 增大反应物浓度 加快化学反应速率 变小 保持压强不变， 充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小 不变 充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变 容器的容积不变， 内因：化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。 外因：控制变量法（其他条件不变，只改变一个条件） 反应物浓度越大 影响因素及规律 温度越高 恒温，恒容，恒压等情况 使用催化剂 反应物接触面积，固体反应物的颗粒大小，形成原电池等 浓度 温度 压强 催化剂 其他因素 化学反应速率越大 总结归纳 改变固体或纯液体的量，不影响化学反应速率。 浓度：固体或纯液体的浓度为常数 温度：每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。 压强：只对气体有效；分为四种情况。 有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如 没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。 -表面积越大，反应速率越快（对有固体参与的反应有效） 总结归纳 1.其他条件不变时，对于有气体参与的反应： 压缩体积→反应速率增大 增大体积→反应速率减小 2.恒温恒容时 充入气体反应物→反应速率增大 充入惰性气体→反应速率不变 3.恒温恒压时 充入惰性气体→反应速率减小 改变体积 人 教 版 选 择 性 必 修 1 本课结束，谢谢！ Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79 $$