专题6 第一单元 第1课时 化学反应速率-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

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 [学习目标]　1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并能运用公式进行简单计算。　2.能从内因、外因两个方面认识化学反应速率，学会运用控制变量的方法研究影响化学反应速率的因素。　3.认识化学反应速率的研究在生产、生活中的重要作用。 任务一　化学反应速率的理解 1.感受化学反应的快慢 (1)不同化学反应进行的快慢程度不同。爆炸、酸碱中和反应等化学反应进行的快；食物腐败和钢铁生锈等化学反应进行的较为缓慢；钟乳石和石笋的形成等化学反应进行的极为缓慢。 (2)基础实验探究 实验步骤 实验现象 剧烈反应，产生气泡较快 缓慢反应，产生气泡较慢 实验结论 镁与盐酸的反应比铁更快 [交流研讨1]　对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显吗？ 提示：不一定，如中和反应，反应速率很快，但无明显现象。 2.化学反应速率及其表示方法 (1)概念：化学反应速率是用来定量表示化学反应的快慢的物理量。 (2)表示方法：可用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加(均取正值)来表示。 (3)计算：表达式为v＝或v＝。 式中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，一般以s或min为单位。 (4)常用单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 [交流研讨2]　同一化学反应，相同条件用不同物质表示的化学反应速率的数值如果不同，表示的意义是否相同？ 提示：同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的化学反应速率数值的大小和方程式中对应物质的化学计量数有关，化学计量数越大，数值越大，其数值之比等于化学计量数之比，但都表示该反应的反应速率，故意义相同。 [交流研讨3]　甲、乙两容器都进行A→B的反应，甲中A每分钟减少4 mol，乙中A每分钟减少2 mol，甲中的反应比乙中快吗？ 提示：不一定。因为容器的体积不确定。 化学反应速率的四点理解 学生用书⬇第2页 1.下列说法不正确的是(　　) A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化来表示 B.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 C.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 D.若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在1 s内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1 答案：D 解析：化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度变化(均取正值)来表示，A正确；化学反应有快有慢，化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量，B正确；用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，C正确；若某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，是指用某一物质表示的平均反应速率，与其他物质表示的速率不一定相等，D错误；故选D。 2.一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在10 L的密闭容器中进行，测得2 min内N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则2 min内N2的反应速率为(　　) A.1.2 mol·L－1·min－1 B.6 mol·L－1·min－1 C.0.6 mol·L－1·min－1 D.0.4 mol·L－1·min－1 答案：C 解析：2 min内，N2的物质的量由20 mol减小到8 mol，则Δc＝＝1.2 mol·L－1，2 min内N2的反应速率为v＝＝＝0.6 mol·L－1·min－1，故选C。 3.(2024·常州高级中学期末)对于反应3A(g)＋B(s)C(g)＋2D(g)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.v(A)＝0.1 mol·L－1·s－1 B.v(B)＝6 mol·L－1·s－1 C.v(C)＝5 mol·L－1·min－1 D.v(D)＝8 mol·L－1·min－1 答案：C 解析：v(A)＝0.1 mol·L－1·s－1＝6 mol·L－1·min－1；B为固体，不能用其浓度变化表示化学反应速率；v(A)＝3v(C)＝3×5 mol·L－1·min－1＝15 mol·L－1·min－1；v(A)＝v(D)＝×8 mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1；综上C项表示的反应速率最快；故选C。 4.(2024·徐州丰县中学学情调研)在2 L恒容密闭容器中，充入0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5 min末容器中W的物质的量为0.2 mol。若测得前5 min以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则：上述反应的化学方程式中Z的化学计量数n的值是(　　) A.1 B.2 C.3 D.4 答案：A 解析：把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，5 min末生成0.2 mol W，则： 　　　　　　3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g) 起始/mol 0.6 0.4 0 0 转化/mol 0.3 0.1 0.1n 0.2 5 min/mol 0.3 0.3 0.1n 0.2 测得前5 min以Z浓度变化来表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，则0.1n＝5 min×0.01 mol·L－1·min－1×2 L＝0.1，则n＝1。故选A。 1.化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率，再比较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，，＞，则说明在不同条件下用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 2.反应速率计算方法——“三段式”法 [模板] 　　　　　　　　　mA(g)＋n(B)(g)pC(g) 起始/(mol·L－1) a b c 转化/(mol·L－1) x 某时刻/(mol·L－1) a－x b－c＋ 任务二　影响化学反应速率的因素 1.自身性质——内因 决定化学反应速率的主要原因是反应物自身的性质。例如：形状和大小相同的Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，Mg反应更剧烈，因为镁的活泼性强于锌。 2.外界条件——外因 实验探究外界条件对化学反应速率的影响 (1)催化剂对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 a.产生少量气泡 b.产生大量气泡 实验结论 MnO2可以使H2O2分解的速率加快 说明：催化剂有正、负之分，正催化剂能加快反应速率，负催化剂减慢反应速率，不特别指明的条件下，均指正催化剂 学生用书⬇第3页 (2)温度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 a.产生气泡速率较慢 b.产生气泡速率较快 实验结论 对于反应2H2O22H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快 (3)浓度对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 装有12％ H2O2溶液的试管中先产生气泡 实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快 (4)固体反应物表面积对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 加粉末状大理石的试管内产生气泡较快，加块状大理石的试管内产生气泡较慢 实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大 3.其他因素 除催化剂、反应温度和反应物的浓度、反应物的接触面积外，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。光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。 [交流研讨1]　在周朝的时候，古人就发明了一种东西——冰鉴，专门用来保存冰。最开始的时候，冰鉴只是用来保存冰，让皇帝解暑用的，而到了后面，有个御膳房的厨师发现：在北方，冬天下雪的时候，寒气可以让食物“更长久”的保鲜，而冰也是一种寒气，所以就发明了用“冰鉴”进行保鲜。 (1)古代的“冰鉴”和现代的冰箱能够较长时间保存食物的原理是什么？ 提示：通过降低温度，减慢化学反应速率，延长食品保存时间。 (2)生活中用煤粉代替煤块并向炉膛鼓风，可以使炉火更旺，原理是什么？ 提示：增大煤与空气的接触面积，加快反应速率。 [交流研讨2]　在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p Pa，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。 (1)向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速率如何变化？ 提示：向下压缩活塞，气体压强增大，气体浓度增大，化学反应速率加快。 (2)保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ 提示：充入氦气，尽管气体的总压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变。 学生用书⬇第4页 (3)保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？ 提示：充入氦气，尽管气体的总压强不变，但容器的体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 压强对化学反应速率的影响 1.恒温时：增大压强(减小容器容积)气体反应物浓度增大反应速率增大。 2.恒温恒容时 (1)充入气体反应物气体反应物浓度增大反应速率增大； (2)充入惰性气体 3.恒温恒压时：充入惰性气体容器容积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 1.(2025·盐城射阳陈洋中学期中)下列反应条件的改变对3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe反应速率的影响正确的是(　　) A.增加Fe2O3的物质的量能加快反应速率 B.减小CO2的浓度能加快反应速率 C.升高温度能加快反应速率 D.添加催化剂对反应速率无影响 答案：C 解析：Fe2O3是固体，改变固体的物质的量，反应速率不变，A错误；减小CO2的浓度，反应速率减慢，B错误；升高温度能加快反应速率，C正确；添加催化剂可以改变反应速率，D错误；故选C。 2.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中影响该反应速率的是(　　) ①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度 A.①④ B.③④ C.①③ D.②③ 答案：C 解析：镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋Mg2＋＋H2↑，与H＋有关，与Cl－无关。该反应为放热反应，反应放出热量，体系温度升高，反应速率加快，反应过程中盐酸浓度减小，反应速率减小；由图像知，该反应的速率先增大，后减小，即前阶段温度变化对反应速率的影响起主要作用，后阶段，盐酸浓度的减小对该反应速率的影响起主要作用；故影响该反应速率的因素是①③。 3.(2025·天津期末)用10％ H2O2溶液和1 mol·L－1 FeCl3溶液探究催化剂和浓度对化学反应速率的影响。 实验编号 H2O2溶液的体积/mL H2O的体积/mL FeCl3溶液/滴 ⅰ 2 0 0 ⅱ 2 0 2 ⅲ 1 1 2 下列分析不正确的是(　　) A.通过观察产生气泡的快慢，比较反应速率的大小 B.对比ⅰ和ⅱ，可研究催化剂FeCl3对H2O2分解速率的影响 C.对比ⅱ和ⅲ，可研究c(H2O2)对H2O2分解速率的影响 D.实验ⅲ加入试剂的顺序是H2O2溶液、 FeCl3溶液、水 答案：D 解析：该反应为过氧化氢的分解，会产生气泡，通过观察产生气泡的快慢，可以比较反应速率的大小，故A正确；对比ⅰ和ⅱ，其他条件相同，ⅱ有催化剂而ⅰ没有，可以研究催化剂FeCl3对H2O2分解速率的影响，故B正确；对比ⅱ和ⅲ，只有过氧化氢的浓度不同，可研究c(H2O2)对H2O2分解速率的影响，故C正确；实验ⅲ加入试剂的顺序是H2O2溶液、水、FeCl3溶液，故D错误。 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 1.确定变量：在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响化学反应速率的因素有反应物浓度、温度、压强、催化剂、固体反应物表面积等，故每次先确定探究某个因素的影响，然后控制其他因素相同或不变，再进行实验。 2.定多变一：探究时，先确定其他因素不变，只变化设定探究的一种因素，看这种因素与探究的问题和事物发展存在怎样的关系，这样确定一种结果以后，再确定另一种因素的影响结果，通过分析每种因素与所探究问题和事物发展之间的关系，得出所有影响因素与影响规律的结论。 1.下列措施中，不能加快化学反应速率的是(　　) A.煤作燃料燃烧时，将煤块碾磨成煤粉 B.铝片与稀盐酸反应时，加入少量的蒸馏水 C.H2O2分解制取氧气时，加入适量的MnO2 D.合成氨厂制备氨气时，适当升高温度 答案：B 解析：煤作燃料燃烧时，将煤块碾磨成煤粉，可以增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，A项不选；铝片与稀盐酸反应时，加入少量的蒸馏水，稀盐酸浓度降低，反应速率减慢，B项选；H2O2分解制取氧气时，加入适量的MnO2，MnO2是催化剂，能加快化学反应速率，C项不选；合成氨厂制备氨气时，适当升高温度，能加快化学反应速率，D项不选。 2.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小的排列顺序正确的是(　　) 甲：500 ℃，10 mol SO2和5 mol O2反应 学生用书⬇第5页 乙：500 ℃，V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应 丙：450 ℃，8 mol SO2和5 mol O2反应 丁：500 ℃，8 mol SO2和5 mol O2反应 A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁 C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲 答案：C 解析：容器恒容，甲与乙的温度相同，反应物的物质的量相同，即反应物浓度相同，但乙加催化剂，所以乙的反应速率比甲的快；甲与丁的温度相同，但丁的反应物的物质的量小，即反应物浓度小，所以甲的反应速率比丁快；丙与丁的物质的量相同，即浓度相同，但丙的温度低，所以丁的反应速率比丙快；综上所述，按反应速率由大到小的排列顺序正确的是乙、甲、丁、丙。 3.已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 ②v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1 ③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 请比较上述4种情况反应的快慢：　　　　　　(按由大到小的顺序排列)。 答案：③①②④ 解析：经转化，②可表示为v(CO)＝2v(NO2)＝(2×0.01×60) mol·L－1·min－1＝1.2 mol·L－1·min－1；③v(CO)＝4v(N2)＝1.6 mol·L－1·min－1；④v(CO)＝v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1。 4.在体积为100 mL的溶液中，发生下列反应：16H＋＋2Mn＋10Br－2Mn2＋＋5Br2＋8H2O。已知，反应开始时，Br－的物质的量为0.01 mol，经过10 s后，Br－的物质的量变为0.002 mol。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　　　　　　　，Br2增加的平均速率是　　　　　　　，Mn2＋生成的平均速率是　　　　　　　。 答案：0.008 mol·L－1·s－1　0.004 mol·L－1·s－1　0.001 6 mol·L－1·s－1 解析：10 s内，Δn(Br－)＝(0.01－0.002) mol＝0.008 mol，则v(Br－)＝＝0.008 mol·L－1·s－1，化学计量数之比等于化学反应的速率之比，则v(Br－)∶v(Mn2＋)∶v(Br2)＝10∶2∶5，可得v(Mn2＋)＝0.001 6 mol·L－1·s－1，v(Br2)＝0.004 mol·L－1·s－1。 学科网（北京）股份有限公司 $