6.1 化学反应速率与反应限度 第1课时（教学课件） 化学苏教版必修第二册

该高中化学课件聚焦化学反应速率及其影响因素，涵盖概念、计算、比较及内外影响因素。通过爆炸、食物腐败等生活实例导入，从定性观察化学反应快慢过渡到定量描述，搭建从具体现象到抽象概念的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，如H₂O₂分解实验结合控制变量法，培养科学探究与实践能力。通过三段式计算、速率比较等训练科学思维，帮助学生建立“物质变化遵循规律”的化学观念，教师可借助结构化内容提升教学效率，学生能在实验与推理中深化理解。

专题6 化学反应 与能量变化 第一单元 化学反应速率与反应限度 第1课时 化学反应速率及其 影响因素 苏教版必修第二册 影响化学反应速率的因素性质 2 化学反应速率 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算，会比较同一反应用不同物质表示时的化学反应速率的快慢； 2.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象； 3.学会运用控制变量法研究影响化学反应速率的因素。 引·新课导入 不同化学反应进行的快慢程度不同。爆炸反应几乎能在瞬间完成；食物腐败和钢铁生锈则较为缓慢，一般需要数日或数月；溶洞中钟乳石和石笋的形成则极为缓慢，在短时间内无法观察到明显的变化。 如何定量描述化学反应进行的快慢呢？ 01 化学反应速率 1.实验探究反应速率的快慢 探·知识奥秘 一、化学反应速率 进行下列实验，观察并比较两个反应放出氢气的快慢。 取两支试管，各加入5 mL 0.5 mol·L-1盐酸，再剪取相同大小的镁条和铁片， 用砂纸打磨后，分别放入两支试管中。 实验结论：镁和铁的活泼性不同，与相同浓度盐酸反应的快慢也不同。 实验现象：两支试管产生气泡的快慢不同，镁条与盐酸产生气泡更快。 探·知识奥秘 一、化学反应速率 物理学中如何定量描述物体运动的快慢？ 在物理学中，物体运动的速率可用单位时间内物体运动的距离来表示 1.5m/s 60km/h 2.化学反应速率 探·知识奥秘 一、化学反应速率 （1）表示方法： 单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加 （2）计算公式： （3）常用单位： mol·L-1 ·min-1 或mol·L-1 ·s-1 （4）注意事项： ✱ v 指一段时间内的平均速率而非瞬时速率 ✱对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率 2.化学反应速率 探·知识奥秘 一、化学反应速率 在体积为100 mL的溶液中，发生下列反应：16H+ + 2MnO4- + 10Br- = 2Mn2+ + 5Br2 + 8H2O。已知，反应开始时，Br-的物质的量为0.01mol；经过10 s后，Br的物质的量变为0.002mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变，则在这10 s内，Br-消耗的平均速率是多少？反应过程中，Br2增加的平均速率是多少？ v（Br-）= mol·L-1 ·s-1=0.008mol·L-1 ·s-1 v（Br2）= mol·L-1 ·s-1=0.004mol·L-1 ·s-1 在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，且各物质的反应速率之比等于化学计量数之比 3.化学反应速率的大小比较 探·知识奥秘 一、化学反应速率 (1)归一法：将不同物质表示的速率换算成同一物质表示的反应速率，再进行比较。 (2)比值法：用不同物质表示的反应速率进行比较：反应速率与对应物质的化学计量数之比越大，它的反应速率越大。如反应aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，可以通过比较不同情况下 的相对大小，该比值越大，化学反应速率越大。 单位要统一！ 4.化学反应速率的简单计算 探·知识奥秘 一、化学反应速率 用“三段式”进行化学反应速率的计算 设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol·L－1为反应物A的 转化浓度，nx mol·L－1为B的转化浓度，则： mA(g)＋nB(g)  =  pC(g)＋qD(g)       起始浓度/mol·L－1 转化浓度/mol·L－1  某时刻浓度/mol·L－1 　   a　　　　b 　　  0　　　 0 mx       nx         px       qx a－mx      b－nx       px       qx 4.化学反应速率的简单计算 探·知识奥秘 一、化学反应速率 用“三段式”进行化学反应速率的计算 【特别提醒】 (1)“三段式”中所有数据统一单位。 (2)变化量之比等于化学计量数之比。 (3)变化量可设为化学计量数的倍数，便于计算。 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 C．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 D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 析·典型范例 D 2．反应4NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的速率可表示为(　　) 析·典型范例 C A．v(NH3)＝0.01 mol·L－1·s－1          B．v(O2)＝0.001 mol·L－1·s－1 C．v(NO)＝0.001 mol·L－1·s－1        D．v(H2O)＝0.045 mol·L－1·s－1 02 影响化学反应速率的因素 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 1.影响因素 相同浓度的稀盐酸与锌和铁的反应速率有什么不同？ 相同浓度的稀盐酸与同质量的锌粉和锌块的反应速率又有什么不同？ 化学反应速率不仅受物质本身性质影响还受一些外界因素影响。 那么都有哪些外界因素呢？ 内因 外因 ①温度 ②浓度 ③催化剂 ④接触面积 ⑤压强（对气体而言） 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 2.实验探究影响反应速率的因素 完成下列实验，分析影响H2O2分解反应速率的因素。 【实验1】取两支试管，各加入5 mL 4%的H2O2溶液，向其中一支试管内加入少量MnO2粉末，观察并比较两支试管中气泡生成的快慢。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 2.实验探究影响反应速率的因素 完成下列实验，分析影响H2O2分解反应速率的因素。 【实验2】取两支试管，各加入5 mL 12%的H2O2溶液，将其中一支试管用水浴加热，观察并比较两支试管中气泡生成的快慢。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 2.实验探究影响反应速率的因素 完成下列实验，分析影响H2O2分解反应速率的因素。 【实验3】取两支试管，分别加入5 mL 4%、5 mL 12%的H2O2溶液，再各加入2滴0.2 mol·L-1 FeCl3溶液，观察并比较两支试管中气泡生成的快慢。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 2.实验探究影响反应速率的因素 根据上述实验，完成下表。 不加MnO2的试管无明显现象，加入MnO2的试管产生大量气泡 MnO2（催化剂）可以使H2O2分解的速率加快 常温试管产生气泡速率很慢，热水浴的试管产生大量气泡 升温可以使H2O2分解的速率加快 4%H2O2产生少量气泡，12%H2O2产生较多气泡 增大反应物浓度可以使H2O2分解的速率加快 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 2.实验探究影响反应速率的因素 【实验4】取两支试管，向其中一支加入约5 g块状大理石，另一支加入约5 g粉末状大理石，再各加入5 mL 4 mol·L-1 盐酸，观察并记录实验现象。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 小 结 其他条件一定时，只改变一个条件： ①反应物的浓度越大，反应速率越大。（增加固体或纯液体反应物，其浓度不变，对反应速率无影响） ②反应的温度越高，反应速率越大。 ③使用适当的催化剂能显著地增大化学反应速率。 ④增大固体反应物的接触面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。 ⑤光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。 ⑥对于有气体参加的反应，反应体系的压强越大，反应速率越大。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 压强对反应速率的影响情况 对于气体来说，在相同温度下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越多。 对于有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响的实质是：改变体积，使反应物的浓度改变。 注意： 只对有气体参加或生成的反应有影响 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 压强改变的常见方式 ①恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大→各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。 ②恒温恒压：充入稀有气体→容器体积增大→各反应物的浓度减小→化学反应速率减小。 ③恒温：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→化学反应速率增大。 ④恒温恒容：充入一种反应物→增大反应物浓度→化学反应速率增大。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 【学以致用】1. 应用化学反应速率的有关知识解释下列现象。 (1)加热氯酸钾制取氧气时，添加少量二氧化锰能使气体产生的速率增大。 (2)0.1 mol·L-1 硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液与0.1 mol·L-1稀硫酸反应生成硫单质，溶液变浑浊。在其他条件相同的情况下，该反应在90 ℃时只需十几秒即出现浑浊现象，而在20 ℃时大约需要几分钟才出现浑浊现象。 (3)煅烧硫铁矿制取二氧化硫时，将矿石粉碎后投入沸腾炉中，并鼓入强大的空气流，使矿粒在炉中剧烈翻腾。 提示：二氧化锰起催化作用，能加快氯酸钾分解速率。 提示：其他条件不变，温度越高，反应速率越快。 提示：将促使粉碎，固体颗粒变小，单位质量的表面积增大，并鼓入强大的空气流，使矿石与空气的接触面积增大，有利于增大反应速率。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 【学以致用】2. 为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制出如图所示的曲线。已知随着反应的进行，反应体系的温度逐渐升高。请分析讨论以下问题。 (1)在O~t1、t1~t2、t2~t3三个相同的时间段里，反应速率最大的是______时间段，收集到气体最多的是______时间段。 (2)试分析上述三个时间段里，反应速率不同的可能原因。 提示：(1)t1~t2    t1~t2 (2)O~t1，开始反应，反应物（盐酸）浓度大，但反应温度较低，反应速率较大；t1~t2，随着反应的进行，反应放出的热量增加，反应温度升高，反应速率增大；t2~t3，随着反应的进行，盐酸的浓度减小，故反应速率减慢。 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 【学以致用】 N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 ①增大体系压强（缩小容器体积），该反应的速率怎么变？ ③在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？ ④在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？ ⑤在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？ ②减小体系压强（扩大容器体积），该反应的速率怎么变？ c增大，v变快 c增大，v变快 c不变，v不变 c减小，v减慢 c减小，v减慢 探·知识奥秘 二、影响化学反应速率的因素 3.控制变量法 受多种因素影响的问题往往比较复杂。科学家为简化对这类问题的研究，每次只改变其中的一个因素，而控制其余几个因素不变，研究被改变的因素对事物发展的影响。这样，就将多因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究，化繁为简，再进行综合分析，最后得出结论。这种方法称为控制变量法。控制变量法是科学探究中非常重要的思想方法，广泛应用于化学、物理学、生物学等学科的研究中。例如，化学反应速率受反应物浓度（或气体压强）、温度、催化剂、反应物的表面积等多种因素的影响。研究者在其他条件不变的情况下，分次改变其中一个因素进行实验，即可分别得出浓度、温度、催化剂、反应物的表面积等条件对化学反应速率影响的结论。 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 析·典型范例 1.反应C(s)＋H2O(g)=(高温)CO(g)＋H2(g)在一体积可变的密闭容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是(　　) ①增大C(s)的用量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使容器内压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积增大　⑤保持体积不变，充入水蒸气　⑥升高温度 A．②④        B．①③      C．③④⑤      D．①④⑥ B A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 析·典型范例 2.在带有活塞的密闭容器中发生反应：3Fe(s)＋4H2O(g)=(高温)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”)，并阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化) ，理由：____________________________。 (2)保持容器的体积不变，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：_______________________________。 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，化学反应速率加快 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 容器的容积不变，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 化学反应速率 影响化学反应速率的因素 表示方法 常用单位 大小比较 外因 控制变量法 理·核心要点 化学反应速率及其影响因素 内因 简单计算 反应物自身的性质 浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等 1．已知4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为(　　) 练·技能实战 D A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O) C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO) 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 2．一定温度下，在2 L密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。该反应为可逆反应。下列说法正确的是(　　) 练·技能实战 D A．反应开始到5 min，v(C)＝0.2 mol·L－1·min－1 B．反应开始到5 min，B的物质的量浓度增加了0.4 mol·L－1 C．反应的化学方程式为2B(g)＋C(g) 3A(g) D．a点时，c(A)＝c(B) A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 3．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　) 练·技能实战 B A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好 C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 练·技能实战 C 4.在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入H2O2水溶液，迅速发生反应，放出大量气体，反应过程表示如下： ①H2O2＋2KI＋H2SO4=I2＋K2SO4＋2H2O； ②H2O2＋I2=2HIO； ③H2O2＋2HIO=I2＋O2↑＋2H2O。 下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．H2O2在反应③中作氧化剂 B．溶液的温度与反应速率无关 C．碘单质是过氧化氢分解的催化剂 D．一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大，反应速率越慢 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版必修第二册 Lavf57.62.100 Lavf59.27.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.3.8 $