第2章 第3节 第1课时 化学反应的快慢-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册教师用书word（鲁科版 多选版）

本讲义聚焦“化学反应的快慢”核心知识点，系统梳理化学反应速率的表示方法（含定义、表达式、单位及注意事项），并通过实验探究影响速率的内因与外因，构建从定量描述到条件调控的完整学习支架。 该资料以实验探究（如不同浓度、温度对反应速率的影响实验）和思维建模（速率比较、计算方法总结）为特色，培养学生科学思维与科学探究能力。课中辅助教师引导学生理解抽象概念，课后通过题点训练帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第3 节　化学反应的快慢和限度 学习目标 重点难点 1.知道化学反应平均速率的表示方法。能通过实验探究影响化学反应速率的因素。 2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。 3.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。 重点 1.外界条件对化学反应速率的影响。 2.化学反应的限度 难点 1.运用探究方式,认识外界条件对化学反应速率的影响。 2.化学平衡状态的判断。 第一课时　化学反应的快慢 新知探究(一)——化学反应速率 1.含义 用化学反应速率来描述化学反应的快慢。 2.表示方法 可用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物浓度的增加量来表示。 3.表达式 以反应物A来表示的化学反应速率为v(A)=,以生成物D来表示的化学反应速率为v(D)=。 4.常用单位 mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。 5.注意事项 (1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是哪一种反应物或生成物表示的反应速率。 (2)同一反应,用不同物质表示的反应速率其数值可能不同,但表示的意义相同,即表示整个化学反应的快慢。 (3)化学反应速率是不断变化的,有瞬时速率和平均速率之分,在中学阶段化学反应速率的计算只涉及一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时反应速率。 (4)各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。如反应aA(g)+bB(g) === cC(g)+dD(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。 (5)固体或纯液体的浓度可视为常数,因此一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。 [题点多维训练] 　　　　　　　　　　　　　　　　 题点(一)　反应速率快慢比较 1.已知A、B、C、D 均为气体,对于反应A+2B3C+D,以下所表示的该反应的速率中,最快的是 (　 ) A.v(A)=0.2 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.5 mol·L-1·s-1 C.v(C)=0.6 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.4 mol·L-1·s-1 解析:选D　反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,A选项:=0.2,B选项:=0.25,C选项:=0.2,D选项:=0.4,所以D选项中反应速率最快。 2.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1、②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1、③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1、④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,该反应进行的快慢顺序为 (　 ) A.④>③=②>① B.④<③=②<① C.①>②>③>④ D.④>③>②>① 解析:选A　根据物质反应时速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,把各个速率都转化为用A物质的浓度变化表示的反应速率,并且单位相同,然后再比较大小。①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1=0.007 5 mol·L-1·s-1;②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(B)=0.2 mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(C)=0.2 mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(D)=0.225 mol·L-1·s-1;可见上述四种转化为A物质表示的化学反应速率,速率大小关系为④>③=②>①。 |思维建模|化学反应速率大小的比较方法 　 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化学反应速率,则要换算成同一物质来表示化学反应速率;再比较数值的大小 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),比较与,若>,则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。 题点(二)　反应速率的计算 3.反应3X(g)+Y(g)2Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.5 mol,则此反应的速率v为 (　 ) A.v(X)=0.05 mol·L-1·min-1 B.v(Z)= 0.10 mol·L-1·min-1 C.v(Y)=0.10 mol·L-1·min-1 D.v(W)=0.05 mol·L-1·min-1 解析:选B　5 min后Y减少了0.5 mol,则有v(Y)===0.05 mol·L-1·min-1,在同一化学反应中,用不同的物质表示,其化学反应速率之比等于化学计量数之比,因此有v(X)=3v(Y),得v(X)=0.15 mol·L-1·min-1;v(Z)=2v(Y),得v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1;v(W)=2v(Y),得v(W)=0.10 mol·L-1·min-1。 4.将0.5 mol PCl5充入体积为1 L的密闭容器中发生反应:PCl5PCl3+Cl2,达到平衡后测得PCl5的浓度为0.3 mol·L-1,而且这段时间内的平均反应速率v(PCl5)=0.4 mol·L-1·min-1,则这段时间为 (　 ) A.1.5 min B.2.5 min C.30 s D.15 s 解析:选C　起始时c(PCl5)==0.5 mol·L-1,Δc(PCl5)=(0.5-0.3)mol·L-1=0.2 mol·L-1,Δt===0.5 min=30 s。 5.在容积为2 L的密闭容器中进行反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g)。开始时A的物质的量为4 mol,B的物质的量为6 mol;5 min末测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。计算: (1)5 min末A的物质的量浓度为　　　　。  (2)前5 min内B的化学反应速率为　　　　　　。  (3)化学方程式中n的值为　　　　。  (4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ②v(B)=6 mol·L-1·min-1 ③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1 ④v(D)=8 mol·L-1·min-1 其中反应速率最快的是　　　　(填序号)。  解析:(1)根据题给信息可知,5 min末生成3 mol C,则消耗A的物质的量为1 mol,消耗B的物质的量为2 mol,5 min末A的物质的量浓度为=1.5 mol·L-1。(2)前5 min内用B表示的反应速率v(B)==0.2 mol·L-1·min-1。(3)由v(B)∶v(D)=2∶n=0.2 mol·L-1·min-1∶0.2 mol·L-1·min-1=1∶1,得n=2。 答案:(1)1.5 mol·L-1　(2)0.2 mol·L-1·min-1　(3)2　(4)① 6.某实验小组拟模拟工业上接触法制硫酸的过程,若向体积为2 L的密闭容器中通入10 mol SO2、10 mol O2,发生反应2SO2+O22SO3。反应5 min时测得SO2的物质的量为6 mol。 (1)完成表格中所缺少的项目: 物质 SO2 O2 SO3 起始浓度/(mol·L-1) 变化浓度Δc/(mol·L-1) 5 min时浓度/(mol·L-1) 5 min内的化学反应速率 /(mol·L-1·min-1) 化学反应速率之比 (2)该实验小组的三个同学针对反应2SO2+O22SO3测得了以下三组数据: 甲:v(SO2)=0.5 mol·L-1·s-1 乙:v(O2)=0.3 mol·L-1·s-1 丙:v(SO3)=30 mol·L-1·min-1 其中反应速率最快的是　　　　。  解析:(1)根据化学方程式中各物质的系数关系进行有关计算。 (2)甲:v(SO2)=0.5 mol·L-1·s-1; 乙:速率之比等于化学计量数之比,v(SO2)∶v(O2)=2∶1,得到v(SO2)=0.6 mol·L-1·s-1; 丙:速率之比等于化学计量数之比,v(SO2)∶v(SO3)=1∶1,换算单位后得到v(SO2)=0.5 mol·L-1·s-1。故在该段时间内,反应最快的为乙。 答案:(1) 物质 SO2 O2 SO3 起始浓度/(mol·L-1) 5 5 0 变化浓度Δc/(mol·L-1) 2 1 2 5 min时浓度/(mol·L-1) 3 4 2 5 min内的化学反应速率/(mol·L-1·min-1) 0.4 0.2 0.4 化学反应速率之比 2∶1∶2 (2)乙 |思维建模|化学反应速率的计算方法 　 (1)定义式法 v(B)== (2)关系式法 对于反应:aA(g)+bB(g) ===cC(g)+dD(g),有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d,即化学反应速率之比=相应物质的系数之比。 (3)“三段式”法 ①写出有关反应的化学方程式; ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量; ③根据已知条件列三段式计算。 例如　　　　　　 　mA(g)+nB(g)===pC(g) 起始浓度/(mol·L-1)　　　 　a　　　 b　　 　 c 转化浓度/(mol·L-1)　　 　　x　 　 　 　　 某时刻浓度/(mol·L-1)　　 　a-x　　b-　 c+ 把转化浓度和时间变化量代入计算公式。 新知探究(二)——影响化学反应速率的因素 1.探究化学反应速率的影响因素 编号 实验内容 实验现象 实验结论 Ⅰ 镁条产生大量气泡,铁片产生气泡较缓慢 物质本身的内在性质决定化学反应速率 Ⅱ 粉末状碳酸钙产生大量气泡,块状碳酸钙产生气泡较慢 接触面积越大,反应速率越快 Ⅲ 加入3 mol·L-1盐酸的试管中放出大量气泡,加入0.5 mol·L-1盐酸的试管中放出气泡缓慢 增大反应物浓度,化学反应速率加快 Ⅳ 加入MnO2后的H2O2溶液产生大量气泡,未加MnO2的H2O2溶液产生气泡很缓慢 加入催化剂,反应速率加快 Ⅴ 加热的H2O2溶液产生大量气泡,未加热的H2O2溶液产生气泡缓慢 升高温度,化学反应速率加快 2.影响化学反应速率的因素 (1)内因 反应物本身的内在性质是影响化学反应速率的主要因素。 (2)外因(其他条件不变,只改变一个条件) 　　[微点拨]　在一定温度下,固体或纯液体物质的浓度是一个常数,改变其用量,对化学反应速率无影响。 3.调控化学反应速率的意义 [题点多维训练] 题点(一)　化学反应速率的影响因素 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)改变压强,化学反应速率必然改变。 (×) (2)改变温度,化学反应速率必然改变。 (√) (3)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小。 (√) (4)铁和硫酸反应时,硫酸浓度越大,产生的H2的速率越快。 (×) (5)对一定条件下C(s)+O2(g)CO2(g)的反应,增加C的量,该反应的化学反应速率加快。 (×) 2.在带有活塞的密闭容器中发生反应:3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“加快”“减慢”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)保持容器的容积不变,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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　。  答案:(1)不变　固体的浓度视为常数,改变其用量不影响化学反应速率 (2)加快　容器的容积不变,增大反应物浓度,化学反应速率加快 (3)减慢　保持压强不变,充入氩气,容器体积增大,水蒸气的浓度变小,化学反应速率减慢 (4)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,化学反应速率不变 3.(2025·云南省大姚县第一中学月考)实验室用30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气,下列措施不能加快反应速率的是 (　 ) A.将所用硫酸加入适量水进行稀释 B.将锌粒改为锌粉 C.寻找一种合适的催化剂并加入其中 D.适当升高温度 解析:选A　将所用硫酸加入适量水进行稀释会使溶液中氢离子浓度减小,锌与稀硫酸的反应速率减慢,故A符合题意;将锌粒改为锌粉,固体的表面积增大,与稀硫酸的接触面积增大,锌与稀硫酸的反应速率加快,故B不符合题意;寻找一种合适的催化剂并加入其中,可以使锌与稀硫酸的反应速率加快,故C不符合题意;适当升高温度可以使锌与稀硫酸的反应速率加快,故D不符合题意。 4.在恒容密闭容器中发生反应:3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s),下列说法正确的是 (　 ) A.增加Fe2O3的量,反应速率加快 B.升高温度,反应速率不一定变化 C.充入CO,反应速率加快 D.充入N2使压强增大,反应速率加快 解析:选C　Fe2O3为固体,增加固体的量,反应速率不变,A错;温度对任何反应都有影响,B错;充入CO后,c(CO)增大,反应速率加快,C正确;充入N2后虽然压强增大,但并未引起浓度的变化,反应速率不变,D错。 题点(二)控制变量法探究化学反应速率的影响因素 5.控制变量法是科学研究的重要方法。相同质量的Fe与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应,其中化学反应速率最快的是 (　 ) 选项 硫酸浓度 反应温度 铁的状态 A 0.5 mol·L-1 20 ℃ 块状 B 0.5 mol·L-1 20 ℃ 粉末状 C 1 mol·L-1 35 ℃ 块状 D 2 mol·L-1 35 ℃ 粉末状 解析:选D　温度越高,反应速率越快,C和D的温度均为35 ℃,但D中硫酸的浓度大,且Fe为粉末状,能增大与稀硫酸的接触面积,则D中反应速率最快。 6. [双选]某课外兴趣小组为利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸的反应探究影响化学反应速率的因素[化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O],设计了如表系列实验。下列说法不正确的是 (　 ) 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3浓度 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL 1 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 2 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 3 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 A.设计该实验的基本原理为控制变量法 B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需V4=6.0,V5=10.0 D.将水更换为Na2SO4溶液,能加快反应速率 解析:选CD　从表中数据看,实验1、2应为探究温度对反应速率的影响,实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响,所以设计该实验的基本原理为控制变量法,A正确;实验1和2的温度不同,其他条件相同,所以可探究温度对反应速率的影响,B正确;实验1、3的温度相同,用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,需V4=10.0,V5=6.0,C不正确;因为Na2SO4对反应速率不产生影响,所以将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响,D不正确。 |思维建模| 　 　　探究化学反应速率的影响因素,关键是控制变量,其大致步骤: 学科网（北京）股份有限公司 $