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选择性必修1

第一节　化学反应速率 第2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 [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(难点)。 2.掌握外因对化学反应速率的影响规律(重点)。 作业：大本22页1、2、3、4 23页1、2、 其他条件不变，只改变一个条件，对化学反应速率的影响规律： 浓度 增大c(反应物)， v 增大； 减小c(反应物) ， v 减小。 (适用于气体或溶液参与的反应) 压强 增大p， v 增大； 减小p ， v减小。 (适用于气体,且通过c对v的影响实现) 温度 升温，v 增大； 降温，v 减小。 催化剂 催化剂改变 v 同等程度影响v正、 v逆 其他因素 接触面积、 溶剂、 光照等。 二、外界条件对化学反应速率的影响规律 思 考 影响化学反应快慢的因素有哪些？ 设计实验 提出假设 验证假设 得出结论 探究： 猜一猜 物质本身的性质 温度 浓度 催化剂 镁与盐酸反应比铜与盐酸反应剧烈 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 合作探究 根据实验室中提供的试剂，可以设计哪些实验？ 表面积以及质量大致相同的锌条、铁片；硫酸（0.1 mol/L,0.5 mol/L）； 0.1 mol/LNa2S2O3溶液；5%H2O2溶液；1 mol/L FeCl3溶液；蒸馏水；热水。 实验要求： 对照试验 控制变量 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 1.选择化学反应。 2.确定待研究的影响因素。 3.设计改变影响因素的操作。 4.确定观测反应快慢的指标。 展示时间 Zn Zn 0.1 mol/L硫酸溶液 0.5 mol/L硫酸溶液 Fe Fe 0.1 mol/L硫酸溶液 0.5 mol/L硫酸溶液 同体积不同浓度的硫酸 同体积不同浓度的硫酸 加入FeCl3溶液 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 展示时间 Zn Fe 0.1 mol/L硫酸溶液 Zn Fe 0.5 mol/L硫酸溶液 表面积相同的Zn片、Fe片 表面积相同的Zn片、Fe片 同体积不同温度的反应溶液 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 以小组为单位写出实验方案，由主讲人（自由推举）陈述实验方案。 动手实验 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 规范操作 节约药品 及时记录实验现象 实验要求 请以小组为单位根据本组实验方案（已评价），分工合作完成实验。 动手实验 影响因素 实验方案 实验现象 实验结论 催化剂 在其他条件相同时，使用催化剂，可加快反应速率。 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 动手实验 影响因素 实验方案 实验现象 实验结论 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 温度 在其他条件相同时，反应物的温度越高，化学反应越快。 动手实验 影响因素 实验方案 实验现象 实验结论 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 Zn Zn 0.1 mol/L硫酸溶液 0.5 mol/L硫酸溶液 Fe Fe 0.1 mol/L硫酸溶液 0.5 mol/L硫酸溶液 浓度 锌片或铁片与 0.5 mol/L硫酸产生气泡的速率快。 在其他条件相同时，反应物的浓度越大，化学反应越快。 动手实验 影响因素 实验方案 实验现象 实验结论 提出假设 设计实验 验证假设 得出结论 反应物本身性质 Zn Fe 0.1 mol/L硫酸溶液 Zn Fe 0.5 mol/L硫酸溶液 ？ 发现问题 表面积相同、质量相同的铁片、锌片放在同浓度的硫酸中，如何定量比较测定锌与稀硫酸反应的速率比铁与稀硫酸反应的速率大？ 测定相同时间产生气体的体积；测定产生相同体积的气体所需时间； 测定相同时间溶液pH值的变化；测定相同时间溶液与固体总质量的减少量等。 合作探究 短 在其他条件相同时，金属越活泼，化学反应越快；浓度越大，反应速率越快。 锌片与1 mol/L H2SO4溶液。 铁片与1 mol/L H2SO4溶液。 长 快 慢 上述实验探究中，你用到了哪些科学方法？ 实验法、比较法、观察法…… 试剂 收集10 mL H2所用时间 反应速率 结论 锌片与4 mol/L H2SO4溶液。 更短 更快 2. 定性研究外因对化学反应速率的影响 (1)实验原理： Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 根据产生浑浊的先后判断反应速率的大小 视频导学 一、实验探究影响化学反应速率的因素 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 催化剂 (2)实验方案设计： 视频导学 一、实验探究影响化学反应速率的因素 ①浓度对化学反应速率的影响 实验现象：均变浑浊，浓度大的Na2S2O3溶液先变浑浊 实验结论：条件相同，增大反应物浓度，反应速率增大 思考 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，二者溶液浓度较小，可能无明显气泡 小结 不同化学反应的速率 同一化学反应的速率 内因：反应物本身性质 外因：外界条件 催化剂 浓度 温度 接触面积 其他因素 影响化学反应速率的因素 控制变量 思考交流 如何更精确地比较化学反应的快慢呢？ 同时间产生气体 V 产生同体积气体所需 t 同时间溶液与固体 m总减少量 同时间溶液pH的变化 例如可用如下装置测定并比较不同浓度的硫酸与锌反应速率的大小 一、实验探究影响化学反应速率的因素 视频导学 (3)实验记录及结论：(记录收集10 mL H2所用的时间) 加入c(H2SO4) 反应时间 反应速率 结论 1 mol·L－1 长 慢 增大反应物浓度，化学反应速率增大 4 mol·L－1 短 快 一、实验探究影响化学反应速率的因素 3.定量研究影响化学反应速率的因素 (1)原理：Zn + H2SO4===ZnSO4 + H2↑ (2)操作：按如图安装两套装置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。 (4)实验拓展探究 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？_____________________ ____________________________________________________________。 ②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________________________________。 锌的颗粒(即比表面积)大小 忽视加入稀硫酸排出气体的体积 基本相同；稀硫酸要迅速加入；装置气密性良好，且计时要迅速准确 ③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？__________________________________________________________________________________________________________ 在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；测定一段时间内H＋的浓度变化；测定一段时间内锌粒的质量变化等。 一、实验探究影响化学反应速率的因素 思考交流 1.H2O2分解制O2的实验中，在10% H2O2溶液中未加催化剂，试管口带火星的木条没有明显变化。加入MnO2粉末，溶液中迅速产生大量气泡，木条立刻复燃；若加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，溶液中产生气泡比较快，木条复燃； 若加入1 mL 0.1 mol·L－1 CuCl2溶液， 溶液中产生气泡比较慢，一段时间后木条复燃。 (1)___________________ 均可作为H2O2分解制O2的催化剂。 (2)由实验现象可知，三种物质的催化效果依次为__________________。 MnO2、FeCl3、CuCl2 MnO2>FeCl3>CuCl2 一、实验探究影响化学反应速率的因素 思考交流 2.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 一、实验探究影响化学反应速率的因素 思考交流 (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 2.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 一、实验探究影响化学反应速率的因素 变量控制探究实验题的思维流程 明确影响实验的变量有哪些 确定变量 根据实验目的，控制变量，探究关系；逐一分析其他因素的影响结果。 定多变一 选择有效数据， 且变量统一， 作出正确判断。 数据有效 归纳总结 一、实验探究影响化学反应速率的因素 思考交流 1.正误判断 (1)增加少量固体反应物的质量，化学反应速率增大 (2)100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变 (3)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢 (4)恒容体系发生反应：2SO2+O2 2SO3　ΔH<0，升高温度，v正增大，v逆减小 (5)无论任何反应，若增大压强，反应速率一定增大 (6)恒温恒容密闭容器中发生的全为气体的反应，若容器内总压强增大，则反应速率一定增大 × × × × × × 二、外界条件对化学反应速率的影响规律 思考交流 2.活性炭与NO在一定条件下发生如下化学反应： C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)，其他条件不变，只改变一种条件： (1)再加入一定量的活性炭，反应速率______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。 (2)恒温恒容条件下，向反应体系中充入NO气体，反应速率_____，充入氮气，逆反应速率_____。 (3)恒温恒容条件下，向反应体系中充入氦气，反应体系的压强_____，NO、N2、CO2的浓度_____，反应速率_____。 (4)恒温恒压条件下，向反应体系中充入氦气，NO、N2、CO2的浓度_____，反应速率_____。 不变 增大 增大 增大 不变 不变 减小 减小 二、外界条件对化学反应速率的影响规律 自我测试 1.下列说法正确的是 A.0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硫酸分别与2 mol·L－1NaOH溶液反应，其反应 速率相同 B.相同质量的大理石块与大理石粉分别与0.1 mol·L－1盐酸反应，反应速率相同 C.Mg、Al在相同条件下分别与0.1 mol·L－1盐酸反应，反应速率相同 D.0.1 mol·L－1HCl溶液和0.1 mol·L－1HNO3溶液分别与相同形状和大小的大理石 块反应，反应速率相同 √ 氢离子浓度不同，反应速率不同 反应物间接触面积不同，反应速率不同 性质不同，速率不同 氢离子浓度相同，反应物间接触面积相同 自我测试 2.某同学为探究化学反应速率的影响因素拟设计如图实验方案，不能达成目的的是 √ 常温钝化，不能达目的 控制变量，只改变一个影响因素，能达目的 自我测试 3.下列实验中将水、试剂1、试剂2混合后褪色最快的是 选项 温度 水 试剂1 试剂2 A 25 ℃ 4 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 B 25 ℃ 2 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 4 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 C 35 ℃ 2 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 4 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液 D 35 ℃ 2 mL 4 mL 0.01 mol·L－1 KMnO4溶液 4 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4、 少量MnSO4固体 √ 混合后总体积均为10 mL 最少 温度低 催化剂 Lavf56.40.100  $