2.1.1化学反应速率及探究其影响因素 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2.1化学反应速率及探究其影响因素 第一章 化学反应的热效应 人教版·选择性必修一 1 章节导读 反应进行的快慢 为什么氢气与氧气的混合物一经点燃立即发生爆炸式反应，而常温下却能长期共存呢？ 反应的方向和限度 为什么氢气和氮气合成氨时，即使足量充分反应，也不能完全转化成氨气呢？ 学习重点 理解反应条件对化学反应的速率、方向和限度的影响，并利用这些规律来解决日常生活和工业生产中的实际问题。 2 重点聚焦 一、化学反应速率 定义： 表达式： 单位： 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示。 mol/(L·s ) mol/(L·min ) 或 mol·L-1 · s -1 mol·L-1 · min-1 1.对固体或纯液体不适用； 2.同一反应，相同时间内，用不同物质表示反应速率，数值可能不同，意义相同。 3.表示一段时间内的平均速率。 无论反应物还是生成物，其反应速率永远取正值 3 一、化学反应速率 1.对固体或纯液体不适用 纯液体（如液态水）和固体的密度是固定的，它们的“浓度”与密度一样是固定的，无法体现速率的变化。 反应速率取决于接触面积（界面反应），速率更适合用单位表面积的反应量表示（如 mol/(m²·s)），而非单位体积的浓度变化。 想一想 1.如果要测镁和盐酸反应的速率，需要哪些数据？ 单位时间内盐酸浓度的减少量、氯化镁浓度的增大量。 4 一、化学反应速率 2.同一反应，相同时间内，用不同物质表示反应速率，数值可能不同，意义相同。 时间 0s 2s C(HCl) 4mol/L 2mol/L C(MgCl2) 0 1mol/L Mg + 2HCl == MgCl2 + H2 该反应速率v为？ v(HCl)= v(MgCl2)= = = 1mol/(L·s) = = 0.5mol/(L·s) v = = Cl2) 对于一个具体的化学反应,如 aA + bB = d D + eE 各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的系数之比。 5 一、化学反应速率 3.表示一段时间内的平均速率。 以生成物的浓度变化为例： 浓度 时间 t1 t2 v(平均速率)= 割线斜率 C1 C2 v(瞬时速率)切线斜率 浓度 时间 t3 斜率大→速率快 斜率小→速率慢 6 二、化学反应速率的计算 （一）关系式法 1.反应4NH3(g)+5O2(g） 4NO(g)+6H2O（g）在5升的密闭容器中进行，20秒后NO的物质的量增加了4mol，此反应中以O2表示的化学反应速率为多少？ v ( O 2 ) = 7 1.在密闭容器中发生反应：N2＋3H2 2NH3 ，开始反应时N2的浓度为0.8mol/L,5min后N2的浓度变为0.7mol/L。求各物质在5min中的化学反应速率。 变化量（mol/L）： x 3x 2x 0.1 0.3 0.2 2s末量（mol/L）： 0.7 a-0.3 b-0.2 则 v(N2)＝ mol/(L·s)＝0.02 mol/(L·s) v(H2)＝ mol/(L·s)＝0.06 mol/(L·s) v(NH3)＝ mol/(L·s)＝0.04 mol/(L·s) 解： N2 ＋ 3H2 2NH3 起始量（mol/L）： 0.8 a b 化学计量数之比=变化的浓度（Δc）=变化的物质的量（Δn）=速率之比 二、化学反应速率的计算 （二）三段式法 8 三、化学反应速率的比较 该反应速率的最快的为： 。 2.反应 A(s)＋3B(g)＝2C(g)＋2D(g) 在四种不同条件下的反应速率为： (1)v(A)＝0.3mol/(L·s) (2) v(B)＝0.6mol/(L·s) (3) v(C)＝0.4mol/(L·min) (4) v(D)＝0.45mol/(L·s) 方法引导 1.比较速率大小时，要注意同一物质、同一单位 2.单位相同时，也可用各物质的速率除以方程式系数来比较。 9 常用物理测定法则是基于测量与物质浓度相关的一些物理性质（如压强、体积、吸光度等）的变化，然后间接计算出浓度变化和化学反应速率。 四、定性与定量研究影响化学反应速率的因素 10 四、定性与定量研究影响化学反应速率的因素 实验操作：按如图所示安装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L－1和40 mL 4 mol·L－1的硫酸溶液。根据产生相同体积的氢气所需要的时间来判断化学反应速率的快慢。 11 四、定性与定量研究影响化学反应速率的因素 【思考】在用上述实验测定锌与硫酸反应的速率时： (1)为确保测定的准确性，应注意哪些事项？ ①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同； ②稀硫酸要迅速加入； ③装置气密性良好，且计时要迅速准确。 (2)除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与稀硫酸反应的速率？ ①在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化； ②测定一段时间内H＋的浓度变化； ③测定一段时间内锌粒的质量变化。 12 四、定性与定量研究影响化学反应速率的因素 量气法的测量要点 13 四、定性与定量研究影响化学反应速率的因素 探究反应规律的实验模型 基于问题 提出假设 确定研究思路 设计方案 实验验证 得出结论 1.影响反应快慢的因素有哪些？ 2.假设：温度、浓度、固体表面积 3.控制变量法 14 四、定性与定量研究影响化学反应速率的因素 有气体参加的化学反应 对于气体参与的反应，在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比，因此压强的改变也会对化学反应速率产生影响。 结论：有气体参加的反应，增大压强相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大。 15 四、定性与定量研究影响化学反应速率的因素 温度 升温，反应速率越快。 1.内因： 2.外因： 反应物本身的性质 (主要因素) 压强 压缩体积，浓度增大，压强增大，反应速率加快。 催化剂 催化剂可以改变化学反应速率。 浓度 增大反应物浓度，反应速率加快。 其他 增大反应物固体表面积，反应速率加快。 （单一变量） 16 知识拓展 几种常见速率测定方法 颜色 17 知识拓展 几种常见速率测定方法 压力或体积 适用条件： 1.有气体参加反应 2.气体的反应系数和前后不相等 在固定体积内测压力的变化 H2(g) + I2(s) → 2HI(g)这个反应能否使用此方法测速率？ 想一想 18 知识拓展 几种常见速率测定方法 导电度 19 知识拓展 几种常见速率测定方法 沉淀 20 知识拓展 几种常见速率测定方法 pH值 21 回顾总结 1.化学反应速率：单位时间内物质浓度的变化量 2.化学计量数之比=变化的浓度（Δc）=变化的物质的量（Δn）=速率之比 3.化学反应速率大小的比较方法 ①化为同一物质和同一单位；②各物质的速率除以方程式系数来比较 4.影响化学反应速率的因素 ①内因：物质本身 ②外因： a.反应物浓度越高→速率越大 b.温度越高→速率越大 c.有催化剂的情况下，速率增大 d.有气体参加的反应，温度、体积一定时，压强越大，速率越大。 22 感谢您的聆听 23 $$