6.2.1 化学反应速率 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

人教版必修第二册 第六章 化学反应与能量 　第二节　化学反应速率与限度 第1课时　化学反应速率 【学习目标与核心素养】 学习目标 1、了解化学反应速率的概念和表示方法。 2、能够进行化学反应速率的简单计算。 3、理解影响化学反应速率的因素及规律。 核心素养 1、变化观念：认识反应条件对化学反应速率的影响（控制变量）。 2、模型认知：能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响。 【思考与讨论】 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。 你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？ 很快 较快 较慢 很慢 爆炸瞬间完成 牛奶变质 溶洞的形成 钢铁生锈 【思考与讨论】 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。 什么是定性？什么是定量？ 例如：我们学过物理都知道： (1) 光的传播速度是很快的； (2) 光在空气中的传播速度3×108m/s。 定性描述 定量描述 化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)表示。 一、化学反应速率 1.定义 2.计算公式 3.常用单位 mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 或mol·L-1·min-1 V·△t = △n(B) 需指明具体物质 浓度变化量 物质的量变化量 指一段时间内的平均反应速率 一、化学反应速率 特别注意： 1、化学反应速率是标量，只取正值。 2、化学反应速率有瞬时反应速率和平均反应速率，以上所表示的是某段时间内的平均反应速率，不是瞬时速率。 3、化学反应速率只适用于气体或溶液，固体或纯液体的浓度可视为常数，并不适用。 【课堂练习】 （1）在 N2 + 3H2 2 NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0. 6 mol/L，则以氨气表示的化学反应平均速率是多少？ = 0.3mol/(L·s) V (NH3) = △C (NH3) △t = (0. 6 – 0 )mol/L 2s 0.048mol/(L·min) （2）一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体B反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应平均速率为________________。 V (B) = △C (B) △t = (8– 6.8 )/5 mol/L 5min = 0.048mol/(L·min) 注意：反应速率指2 s内的平均速率！ 反应：N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2 s内的这个反应的平均速率。 高温、高压 催化剂 时间 N2 H2 NH3 t=0 s 2 mol/L 6 mol/L 0 mol/L t=2 s 2 mol/L V（B） 1 mol/L 3 mol/L 0.5 mol/(L·s) 1.5 mol/(L·s) 1.0 mol/(L·s) 思考：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？ 【思考与发现】 各物质的反应速率之比 ＝ 化学计量数 之比 ＝ 物质的浓度变化量 之比 V(N2) : V(H2) : V(NH3) = 1 ： 3 ： 2 故 V(N2) 1 V(H2) 3 V(NH3) 2 = = 一、化学反应速率 同一化学反应中反应快慢的比较方法 同一化学反应，若用不同物质表示速率时数值可能不同，但不同物质化学反应速率相同。所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。 A 1、归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位，若为不同物质表示反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率，再比较大小。 2、比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应,比较 则A表示的反应速率比B的大。 【课堂练习】 1、反应：3A(g)+B(g) = 2C(g) +2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为： ①v(A)=0.6 mol/(L·min) ②v(B)=0.45 mol/(L·min) ③v(C)=0.015 mol/(L·min) ④v(D)=0.45 mol/(L·min) 则此反应在不同条件下进行最快的是( ) A.②③ B.① C.②④ D.② 归一法、比值法 【课堂练习】 1、反应：3A(g)+B(g) = 2C(g) +2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为： ①v(A)=0.6 mol/(L·min) ②v(B)=0.45 mol/(L·min) ③v(C)=0.015 mol/(L·min) ④v(D)=0.45 mol/(L·min) 则此反应在不同条件下进行最快的是( ) A.②③ B.① C.②④ D.② D 归一法、比值法 一、归一法：①v(A)=0.6 mol/(L·min) ②v(A)=3v(B)=1.35 mol/(L·min) 二、比值法： 2、在某温度时,在2L的容器中,A B C三种物质的物质的量浓度随时间的变化曲线如图.由图得, (1)第2min A的反应速率是多少？；2min内 A反应速率是多少？ (2)该反应的化学方程式为？ 【课堂练习】 (2) 3A + 2B ⇌3C (1)V(A) ＝(8-2) ÷2=3mol/(L·min) 不确定 4.数学表达式： 化学反应速率 1.定义： 是用来衡量化学反应进行快慢的一个物理量。 3.常用的单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) ④同一反应，用不同物质表示反应速率，在数值上可能不同，但是表示的快慢意义相同；而且它们的化学反应速率之比等于它们的计量数之比。 2.定量描述：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。 注意：① 浓度是物质的量浓度，单位常用mol/L ②一般不用固体和纯液体物质来表示化学反应速率 ③化学反应速率为某段时间的平均速率，且是正值 v ＝ △cB △t ＝ V(容积）×△t △nB 课堂小结 对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？ ■钢铁腐蚀 ■ 食物腐坏 ■ 炼钢 ■ 合成氨 【思考与讨论】 调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。 有哪些因素能够影响化学反应速率呢？ 二、影响化学反应速率的因素 参加反应的物质本身的性质 不同的化学反应，具有不同的反应速率。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。 影响化学反应速率的因素可分为内因和外因； 1.内因 这是影响化学反应速率的决定性因素 二、影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素可分为内因和外因； 外因 （1）反应体系的温度 冰箱、金属与酸反应等 （2）反应物的浓度 硫在空气、氧气中的燃烧等 （3）反应体系的压强 →适用对象是气体 （4）催化剂（默认正催化剂）MnO2、合成氨、氨的催化氧化等 （5）反应物的表面积 粉尘爆炸等 其他…… 变量控制 p45 变量控制探究影响化学反应速率因素的一般原则是“定多变一”，即要保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应速率的影响。其探究流程为 探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。 二、影响化学反应速率的因素 二、影响化学反应速率的因素 (1) 温度对化学反应速率的影响 1、在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液； 2、同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液； 3、待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 二、影响化学反应速率的因素 (1) 温度对化学反应速率的影响 不同温度环境 实验现象 冷水 热水 产生气泡速率较快 产生气泡速率较慢 实验结论：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。 提示： 1、无论放热反应还是吸热反应，升高温度都能加快反应速率，不能认为升温只会加快吸热反应的速率。 2、温度对反应速率的影响与反应物的状态无关。 二、影响化学反应速率的因素 (2) 浓度对化学反应速率的影响 在相同环境温度下，取两支试管分别加入 5 mL 0.1mol/L 盐酸和 1mol/L 盐酸，再加入质量相等，体积相似的大理石碎石块，观察现象并对比。 【实验现象】两支试管中均有气泡产生，但装1 mol/L盐酸的试管产生气泡 更快 【实验结论】 其他条件相同时，增大浓度，反应速率加快；降低浓度，反应速率减小 二、影响化学反应速率的因素 (2) 浓度对化学反应速率的影响 二、影响化学反应速率的因素 (3) 催化剂对化学反应速率的影响 现象 结论 加入MnO2 加入FeCl3 不加其他试剂 气泡冒出速率增大 MnO2能加快反应速率 气泡冒出速率增大 FeCl3能加快反应速率 有气泡冒出，较慢 无催化剂反应较慢 【实验结论】催化剂可以改变反应速率，不同催化剂催化效果不同；其他条件不变时，加入（正）催化剂可以加快反应速率。 二、影响化学反应速率的因素 (3) 催化剂对化学反应速率的影响 其他条件相同时，有气体参加的反应，增大压强（减小容器容积）相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大； 减小压强（增大容器容积）相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。 二、影响化学反应速率的因素 (4) 压强对化学反应速率的影响 只适用于有气体参加的反应，对固体或液体的浓度影响忽略不计。 压强的变化只有引起浓度的变化，才能使化学反应速率改变。 提示 3A(g)+B(g) = 2C(g) +2D(g) 二、影响化学反应速率的因素 (5) 其他因素对化学反应速率的影响 除温度、催化剂、溶液的浓度、气体的压强外，固体的表面积、反应物的状态、溶剂、光照、原电池、光波、电磁波、超声波等都可以影响化学反应速率。 大理石碎块、大理石粉末与1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？ 【结论】当其它条件不变时，增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）。 影响因素 规律 内因 反应物本 身的性质 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢 外因 浓度 【压强】 增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小 温度 升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小 催化剂 一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率 固体的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快 其他 光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率 其他条件不变时 【 总 结 】 影响程度： 催化剂 温度 其他 ＞ ＞ 思考：下图表示锌和稀盐酸反应时产生氢气的速率与反应时间的关系，回答下列问题： V(H2) t/秒 0 a b (1)从0到a时间段内反应速率加快的原因是： （2）从a到b时间段内反应速率减慢的原因是: 该反应是放热反应,在0到a时间段内浓度变化不大，但温度升高，所以反应速率增大。 随着反应的进行，到a 后盐酸的浓度不断降低，反应速率将不断减小。 27 27 思考讨论 下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？ 1.向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。 增大接触面积 2.把食物放在冰箱里，在糕点包装内防治除氧剂可以延长食品保质期。 温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度，减缓食物的腐败；除氧剂减少氧气含量，等于减少反应物浓度，减缓食物腐败。 3.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？ 能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快。 4.镁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。 增大了反应物浓度。 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×” (1)表面积相同的钠和镁分别与足量1 mol·L－1的盐酸反应，反应速率相同。(　　) (2)增加反应物的量一定能加快化学反应速率。(　　) (3)增大反应体系的压强，反应速率一定增大。(　　) (4)用粗锌和稀硫酸反应制取氢气比用纯锌快。(　　) (5)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大(　　) (6)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液(　　) (7)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率(　　) × × × × √ √ √ D 2.一定条件下，分别对反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)进行如下操作：①升高反应体系的温度；②减小CO2的浓度；③缩小反应体系的体积；④减小压强。 上述措施中一定能使反应速率显著变大的是（ ） A.①②③④ B.①③④ C.①② D.①③ 3. CaCO3与100 mL稀盐酸反应生成CO2的量与反应 时间的关系如图所示，下列结论不正确的是（ ） A．反应在2～4 min内平均反应速率最大 B．反应在2～4 min内用盐酸表示的平均反应 速率为v(HCl)＝0.1 mol·L－1·min－1 C．反应开始阶段，反应速率逐渐增大是由于温度比浓度对反应速率的影响大 D．4 min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小 B 4.把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L硫酸的锥形瓶中，均加水稀释到50 mL，其中反应最快的是（ ） A. 10 ℃，20 mL、3 mol/L的Na2S2O3溶液 B. 20 ℃，10 mL、4 mol/L的Na2S2O3溶液 C. 20 ℃，30 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液 D. 10 ℃，10 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液 C 5.容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g) W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是 A.将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B.保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变 C.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大 D.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小 C 解析：　将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误，D正确。 6.下列有关反应速率的说法正确的是 A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率 B.100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢 D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速 率变慢 D 解析：　铁遇浓硫酸钝化，不能加快反应速率，不选A；:加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减慢，不选B；升高温度，反应速率加快，不选C；减小压强，反应速率减慢。 7.H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是 A.甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂 B.甲－浓度、乙－催化剂、丙－温度 C.甲－催化剂、乙－温度、丙－浓度 D.甲－温度、乙－催化剂、丙－浓度 A 解析：　由图可知，甲与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，在60 ℃的热水浴中反应速率快，则改变的条件是温度；乙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，用10%的过氧化氢溶液反应速率快，则改变的条件是浓度；丙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，加了催化剂氯化铁，则改变的条件是催化剂，所以装置与改变的条件相对应的是甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂。 8.下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时放出H2的速率最大的是 选项 金属(粉末状) /mol 体积/mL 酸浓度/mol·L－1 酸 反应温度/℃ A Mg 0.1 10 6 HNO3 60 B Mg 0.1 10 3 HCl 60 C Fe 0.1 10 3 HCl 60 D Mg 0.1 10 3 H2SO4 60 D 解析：　硝酸与镁反应不生成氢气，Mg比Fe活泼，与酸反应较剧烈；B和D相比较，D中氢离子浓度较大，反应速率较大。 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.79    $