第二章 第一节 化学反应速率 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2019人教版选择性必修一 第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率 煤的形成 岩石的风化 溶液中的离子反应 2.1.1~2.1.2 化学反应速率及影响因素 1 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 Δc Δt υ ＝ 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 Δc Δt υ(反)＝- mol·L－1·s－1 或 mol/(L·s) mol·L－1·min－1 或 mol/(L·min) Δc Δt υ(生)＝ 定义： 表示方法： 公式： 单位： 一、化学反应速率 一、化学反应速率 【特别提醒】 无论反应物还是生成物，其反应速率取正值。 一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。 用浓度变化表示化学反应速率适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。 对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值可能不同，但表达的意义相同。 同一化学反应：aA＋bB＝cC＋dD， 有v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)＝a︰b︰c︰d。 一、化学反应速率 【判断正误】 (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。( ) (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，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。(　　) (4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢（ ） (5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显( ) (6)有时也可以用单位时间内生成某物质质量的变化量来表示化学反应速率。 (　　) √ × × × √ × 化学反应速率的计算—三段式 例：在2L密闭容器中加入1molN2 和3molH2发生反应： ，2s末时测得容器中含有0.4 moNH3，求该反应的化学反应速率。 c起始 0.5 1.5 0 Δc c2s末 0.2 0.2 0.1 0.3 0.4 1.2 等于系数比 v(N2)= - Δc(N2) Δt = - -0.1 mol/L 2 s = 0.05 mol/(L.s) v(NH3)= Δc(NH3) Δt = 0.2 mol/L 2 s = 0.10 mol/(L.s) v(H2)= - Δc(H2) Δt = - -0.3 mol/L 2 s = 0.15 mol/(L.s) 速率之比等于化学方程式的化学计量数之比 例：反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为： ①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应在不同条件下速率的由快到慢顺序为: ④>③=②>① ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.225mol·L-1·s-1 v(A) 1 ① =0.15mol·L-1·s-1 v(B) 3 ② =0.2mol·L-1·s-1 v(C) 2 ③ =0.2mol·L-1·s-1 v(D) 2 ④ =0.225mol·L-1·s-1 ①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 方法2：比值法 方法1：归一法 注意：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小 化学反应速率的计算—比较大小 一、化学反应速率——定量测定 选择可观测、 易操作的变量 pH计 气体 — 离子浓度 — pH、浑浊度、颜色、电导率、吸光度 体积、压强、颜色 υ＝ Δc Δt 实验原理 找与该物理量化学变化对应的时间 找与化学反应物质的浓度相关的物理量 浊度仪 高锰酸钾溶液与草酸反应，记录溶液褪色的时间 气压计 分光光度计 二、影响化学反应速率的因素——定性讨论 任务一 探究温度对化学反应速率的影响 【实验原理】 Na2S2O3(硫代硫酸钠)溶液与 H2SO4 溶液反应如下： 【实验用品】烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液、0.1 mol/L H2SO4 溶液、0.5 mol/L H2SO4 溶液、 5%H2O2溶液、1 mol/LFeCl3溶液、20 ℃水、 70 ℃热水。 Na2S2O3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O 编 号 水浴 温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的时间/s ① 20 2 2 ② 70 2 2 实验探究 反应物的组成、结构和性质等因素决定 二、影响化学反应速率的因素——定性讨论 任务二 探究浓度、催化剂对化学反应速率的影响 【实验用品】烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液、0.1 mol/L H2SO4 溶液、0.5 mol/L H2SO4 溶液、 5%H2O2溶液、1 mol/LFeCl3溶液、20 ℃水、 70 ℃热水。 【实验方案】 编 号 ① ② 实验探究 例：在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。测定0 ～ 6 min内的化学反应速率。 υ(O2) υ(H2O2) 测量 选择可观测、易操作的变量 浓度变化容易测量吗？我们有没有测量浓度的仪器呢？ 如果没有，那么我们可以测哪些物理量呢？ 二、影响化学反应速率的因素——定量讨论 10 二、影响化学反应速率的因素——定量讨论 MnO2 H2O2溶液 MnO2 MnO2 H2O2溶液 （3）视线与量气管凹液面最低处相平 气体体积的测定 （2）调节量气管高度，使量气管与水准管两端液面相平 （1）恢复到室温状态 读数时注意： 11 二、影响化学反应速率的因素——定量讨论 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的 O2 的体积（已折算为标准状况）如下表（溶液体积变化忽略不计）。求0～6 min时段的化学反应速率。 0～6 min： Δn(O2)＝ 0.0224 L 22.4 L/mol ＝ 1.0×10-3 mol Vm ΔV(O2) ＝ 1.0×10－3 ∆n /(mol) 2.0×10－3 ≈ 3.3×10－2 mol/(L·min) υ(H2O2)＝- ＝ Δc(H2O2) Δt ＝ 0.01L×6 min 2.0×10－3 mol Δn(H2O2) V ·Δt 12 二、影响化学反应速率的因素——定量讨论 哪些方法可以比较锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、 4mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？ 1.单位时间内收集氢气的体积； 2.收集相同体积氢气所需要的时间 3.有pH传感器测相同时间内溶液中pH变化，即△c(H＋)。 4.用传感器测△c(Zn2＋)变化。 5.测相同时间内△m(Zn)。 6.相同时间内恒容压强变化； 7.相同时间内绝热容器中温度变化。 挑选观察比较方便、操作简单、误差小 13 二、影响化学反应速率的因素——定量讨论 比较锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？ 【设计方案】 确定变量：______________ 控制不变的因素：_______________________________ 3. 测定数据： 硫酸的浓度 锌粒的质量 锌粒的表面积 溶液的体积 温度 压强 a.固定体积，测时间？ b.固定时间，测体积？ 实验探究 14 二、影响化学反应速率的因素——定量讨论 比较锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？ 实验探究 加入试剂 反应时间(min) 反应速率(mL/min) 1mol/LH2SO4   4mol/LH2SO4   其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应越快。 长 短 大 小 15 二、影响化学反应速率的因素——定量讨论 实验探究 (1)检查图1装置气密性的操作方法是： (2)同学们在实验操作中发现本实验设计存在明显不足，例如： (3)如何改进？ 关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的活塞，若活塞能回到原位，则气密性良好。 漏斗中稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成气体，也会将瓶中的空气排出，使所测气体的体积偏大。 导管作用：①使分液温斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时液体能顺利滴下。 ②滴入锥形瓶的液体体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入液体引起的氢气体积误差。 图1 图2 16 定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢 定量描述： 实验测定：控制单一变量，找与浓度相关 可测量、易操作变量 化学反应速率 如何表征化学反应速率 Δc Δt υ ＝ Δn VΔt ＝ 归纳提升 17 随堂检测 1.把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL浓度为2 mol·L-1 的盐酸的烧杯中，并都加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是 A.10 mL、2 mol·L-1 B.20 mL、2 mol·L-1 C.10 mL、4 mol·L-1 D.20 mL、3 mol·L- D 2.反应4A（气）+5B（气）= 4C(气)+6D（气）在5L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol。下列论述正确的是（ ） A. A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1 B. 容器中含D的物质的量至少为0.45mol C.容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6 D. 容器中A的物质的量一定增加了0.3mol B 18 随堂检测 3.根据右图填空： （1）反应物是　　　　； 生成物是 ；　　 （2）在2min内A、B、C三者的反应速率值各是多少？ 该反应的化学方程式 。　　　　　　 O 2 6 8 B A C 4 　 2 c/mol·L-1 　t/min A、B C 3mol·L-1·min-1 2mol·L-1·min-1 3mol·L-1·min-1 3A+2B 3C 19 Lavf58.33.100 Lavf57.83.100 $