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

该高中化学课件围绕化学反应速率展开，涵盖研究意义、定量表示、计算及测定等核心内容。从生活现象（爆炸、牛奶变质等）定性描述入手，过渡到定量需求，逐步构建速率表示方法、与计量数关系、三段式计算及测定方法的学习支架。 其特色在于以真实情境（工业制氨、钢铁生锈）培养化学观念，通过三段式计算、比值法比较等逻辑方法发展科学思维，结合锌与不同浓度硫酸反应的变量控制实验落实科学探究与实践。学生能从生活到学科深化理解，教师可借助系统案例提升教学效率。

第二章 化学反应速率与化学平衡 人教版高中化学选择性必修1 第1节 化学反应速率（第1课时） 1.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。 2.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。 本节重难点 重点: 化学反应速率的计算、测定。 难点: 定量测定化学反应速率的思路和方法 问题 为什么要研究化学反应速率 工业 制氨 钢铁 生锈 食物 腐败 加快有利的化学反应 减慢有害的化学反应 尾气处理 4 在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。 爆炸 牛奶变质 钢铁生锈 溶洞形成 不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。 常用表示方法：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度 的增加 计算公式：υ ＝ 公式含义：某一时间段内化学反应的平均速率 单位：mol·L－1·s－1或 mol/(L·s)等 Δc Δt 任务一 如何定量表示化学反应的快慢？ 化学反应速率 6 m A ＋ n B p C ＋ q D 分别用一种物质的浓度随时间变化来表示化学反应速率： υ(A)＝- Δc(A) Δt 注意：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。 υ(B)＝- Δc(B) Δt υ(C)＝ Δc(C) Δt υ(D)＝ Δc(D) Δt 化学反应速率 7 化学反应速率 CaCO3(s) + 2HCl(aq) = CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g) ↑ 对于如下化学反应，可用哪些物质的c变化来表示化学反应速率？ 可以用 ________________________________表示。 v (CaCl2)、 v (HCl)、 不能用______________表示。 v (CO2) CaCO3 、H2O 【问题1】有无H2O浓度变化来表示反应速率的反应？请举例 有，比如乙酸乙酯的制备反应、有气态水参与的反应等 【问题2】对与上述制备CO2的反应，还可以用哪些物理量的变化来描述化学反应速率？ 单位时间内某物质或反应体系质量、气体体积、压强等的变化，只要能测定的物理量都可以。 化学反应速率 【问题3】(课本 P25) 在密闭容器：开始时N2的浓度为0.8mol/L，5min后 N2的浓度为0.7mol/L 。求这5min内N2的平均速率是多少？ N2 + 3H2 2NH3 高温高压 催化剂 v (N2) = Δc (N2) Δt = v (H2) = Δc (H2) Δt = 0.1mol/L 5min = 0.02 mol/(L∙min) 0.3mol/L 5min = 0.06 mol/(L∙min) v (NH3) = Δc (NH3) Δt = 0.2mol/L 5min = 0.04 mol/(L∙min) v (N2) : v (H2) : v (NH3) = 1 ：3 ：2 化学反应速率 对于一个化学反应，其 v 可用任何一种物质的C 随时间的变化来表示。 反应速率之比 ＝ 化学计量数 之比 v (A) m mA + nB = pC + qD = v (B) n v (C) p = v (D) q = v (A) : v (B) : v (C) : v (D) ＝ m : n : p : q ＝ 物质的浓度的变化量 之比 化学反应速率与化学计量数的关系 任务二：化学反应速率的计算 【问题4】工业上可利用“NH3­O2法”消除氮氧化物：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g) ⥫⥬4N2(g)＋6H2O(g)。若恒容密闭容器的容积为2 L，半分钟内生成0.3 mol N2，下列说法正确的是(　　) A．v(NH3)＝v(NO)＝0.005 mol/(L·s) B．v(O2)＝0.3 mol/(L·min) C．v(H2O)＝0.045 mol/(L·min) D．2v(NH3)＝3v(H2O) A 逆向思维 【问题5】在一定条件下，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图， 请写出该反应的化学方程式 。 【问题6】对于可逆反应4NH3+5O2 6H2O（g）+4NO在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（ ） A. B. C. D. A v (H2O）= 0.05mol/(L∙s) v (O2）= 1mol/(L∙min) v (NO）= 1.6mol/(L∙min) v (NH3）= 1.2mol/(L∙min) 化学反应速率 ①化单位 看化学反应速率的单位是否一致，若不一致需转化为同一单位 ②化数值 归一法：将不同物质的 v 转化成同一物质的v ③比大小 比较数值大小：数值越大， v越大。 v (A) m v (B) n 比值法：分别计算 化学反应速率大小的比较 mA + nB = pC + qD v (C) p v (D) q 【问题7】已知：4NH3+5O2=4NO+6H2O(g)，若反应速率分别用vNH3、vO2、vNO、vH2O [mol/(L·min)]表示，则正确的关系式是（ ） A. vNH3=vO2 B. vO2=vH2O C. vNH3=vH2O D. vO2=vNO D “三段式”计算 一般步骤： 1) 写化学方程式 2) 找出各物质的起始量、转化量、某时刻量（可用物质的量，也可用浓度，但要求统一） 【注意】转化量之比 = 化学计量数之比 3) 根据已知条件列方程计算 2A(g)＋ B(g) = 3 C(g) ＋ 2 D(g) 起始浓度C初 4 3 0 0 转化浓度ΔC 2x x 3x 2x 某刻浓度C某 4－2x 3－x 3x 2x 常见求算量： 为了保证司机和乘客的安全，汽车的安全气囊必须能在0.03s内迅速弹开，反应的速率需要精确的测量才能应用到实际中。那么，速率如何测定呢？ 找与化学反应物质的浓度相关的物理量 找与该物理量化学变化对应的时间 υ＝ Δc Δt 实验原理 任务三：如何测定化学反应速率？ 化学反应速率的测定 19 气体 离子浓度 体积 压强 颜色 电导率 pH 选择可观测、 易操作的变量 pH计 测量化学反应速率的常见方法 1.量气法 2.比色法 3.电导法 4.激光技术法 颜色 浑浊度 浊 度 仪 化学反应速率的测定 【问题8】请思考：化学反应过程中，有哪些物理量的变化是容易测量的？ 20 你有哪些方法比较锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？（书p26 实验探究2） 如何用实验法比较化学反应速率大小？ 化学反应速率的测定 定量测定 Zn＋H2SO4 ZnSO4＋H2 ↑ c(H+)、c(Zn2+) 、V(H2）、m(Zn) 21 设计方案 确定变量： 2.控制变量： 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 反应 体系 反应物 反应 条件 化学反应速率的测定 22 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？ 化学反应速率的测定 23 加入 试剂 反应 时间/s 化学反应速率/( mL·s-1) 结论 1 mol/L H2SO4 其他条件相同，4 mol/L H2SO4 硫酸溶液比 1 mol/L H2SO4 硫酸溶液化学反应速率大 4 mol/L H2SO4 19 10.1 实验结果 10 19 10 10.1 化学反应速率的测定 ， 24 环节四：定量测定化学反应速率 【问题9 】用下图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，请从装置的缺陷的角度分析可能的原因，并帮助设计改进措施。 忽视了加入硫酸排出气体的体积 选择可观测、易操作的变量 明确 寻找 探究问题 测定某条件下的化学反应速率 控制 改变 关联时间 其他因素 研究因素 控制相关变量相同 测量与反应物浓度相关的物理量 基于变量控制法测定化学反应速率的思路 化学反应速率的测定 26 化学反应速率 化学反应速率 v 化学反应速率的测定 “三段式”计算 单位时间内， 反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。 通过测量 一定时间内 找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 根据已知条件列方程计算 释放出气体的体积 气体的压强变化 颜色的深浅 光的吸收 导电能力 Lavf57.62.100 $