2.3 化学反应的快慢 学案-2025-2026学年高一下学期化学鲁科版必修第二册

2026-06-02
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摘要:

该高中化学导学案聚焦“化学反应的快慢”,核心知识点包括化学反应速率的概念、计算及温度等外界条件对速率的影响。通过“释疑·导疑”填空引导学生回顾物理量表示方法,搭建从定性认识到定量分析的学习支架,衔接前后知识脉络。 资料以“探究-训练-巩固”为主线,实验探究(如不同条件对速率影响)培养科学探究与实践能力,速率计算表格分析及针对训练强化科学思维,联系工业生产实例(接触法制硫酸)深化化学观念,助力学生掌握核心知识与学科方法。

内容正文:

陵城区第一中学 高一化学必修二学案 第二章第三节 化学反应的快慢和限度 编号:14 编制:许红红 审核:高一化学组 时间:2026年5月20日 班级: 姓名: 第2章 第3节 化学反应的快慢和限度 第1课时 化学反应的快慢 学习目标 1.认识化学反应速率的概念和表示方法,学会化学反应速率的有关计算。 2.通过实验探究,知道反应物的温度、反应物的浓度、反应物之间的接触面积和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。 重难点 化学反应速率的计算和外界条件对化学反应速率的影响 【释疑·导疑】 化学反应速率 1.定义 描述化学反应_______的物理量。 2.表示方法 用单位时间____________的减少量(绝对值)或____________的增加量来表示。 表达式以aA+bB=cC+dD来说, v(A)=___________________或v(D)=______________。 3.单位___________或____________ 【思疑·答疑】 探究一、化学反应速率的计算 某实验小组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.化学方程式中各物质浓度的变化量有何关系? 3.用不同物质表示同一反应的化学反应速率,数值上有何关系? 一定温度下固体或纯液体的浓度为常数,不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率 针对训练1.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 针对训练2.对于反应4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位皆为mol·L-1·min-1表示,则下列式子中,正确的是(  ) A. 4v(NH3) = 5v(O2) B. 4v(O2) = 5v(NO) C. 5v(O2) = 6v(H2O) D. 2v(NH3) = 3v(H2O) 探究二、化学反应速率的比较 [典例]在2A+B===3C+4D反应中,表示该反应速度最快的是(  ) A.vA=0.5 mol·L-1·s-1 B.vB=0.3 mol·L-1·s-1 C.vC=0.8 mol·L-1·s-1 D.vD=1.0 mol·L-1·s-1 化学反应速率的大小比较方法 (1)归一法:①统一单位:若单位不统一,则要换算成相同的单位;②换算: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;③比较:比较数值的大小,数值越大,反应速率越快。 (2)比值法:比较化学反应速率与系数的比值,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。 [变式]反应A+3B===2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=9 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.5 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1则反应进行由快到慢的顺序为(  ) A.④>③>①>② B.②>④>③>① C.②>③>④>① D.④>③>②>① 总结化学反应速率的注意事项: 探究三、影响化学反应速率的因素 实验方案 实验现象 结论 镁片、铁片与盐酸反应,镁片产生气泡的速率___ 决定化学反应速率大小的内因是___________________ 粉状碳酸钙比块状碳酸钙产生气泡的速率_____ 增大反应物的接触面积,可以____化学反应速率 3 mol·L-1 HCl(aq)与Mg反应产生气泡的速率____ 反应物的浓度越大,化学反应速率____ 用酒精灯加热的试管中产生气泡的速率___ 温度越高,化学反应速率越__ 加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率较___ 多数情况下,催化剂可以_____化学反应速率 针对训练3..为了说明影响化学反应速率的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下四个实验,你认为结论不正确的是(  ) A.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉分别与相同浓度的盐酸反应时,大理石粉的反应快 B.将相同大小、相同形状的镁条和铝条分别与相同浓度的盐酸反应时,二者的化学反应速率相等 C.将相同浓度、相同体积的浓硝酸分别放在暗处和强光处,会发现光照可以加快浓硝酸的分解 D.室温下,向两支试管中分别加入相同浓度、相同体积的双氧水,再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末,二者产生氧气的快慢不同 小结 注意:对于有气体参加的化学反应,一般压强增大,化学反应速率________,压强减小,化学反应速率_________。 针对训练4.一定温度下,反应N2(g)+O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是(  ) A.恒容充入N2 B.缩小体积使压强增大 C.恒容充入氦气,使压强增大 D.恒压充入氦气 注意:改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率,否则,化学反应速率不变。 ①恒温恒容时:充入无关气体→参与反应的各气体物质的分压强____,各物质浓度____→反应速率____。 ②恒温恒容时:充入气体反应物→压强____,物质浓度____→反应速率____。 ③恒温恒压时:充入无关气体→体积____→参与反应的各气体物质的分压强____→各物质浓度____→反应速率___ 【两用-巩固训练】 1.下列措施中,能提高化学反应速率的是(  ) A.减少生成物的浓度 B.减小压强 C.升高温度 D.减少反应物之间的接触面积 2 .在2 L密闭容器中发生反应3A(g)+B(g)2C(g),若最初加入A和B的物质的量都是4 mol,前10秒A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则10秒钟后容器中B的物质的量为(  ) A.2.5 mol B.3.7 mol C.1 mol D.3 mol 3.锌粒与过量稀硫酸反应制氢气,欲增大反应速率而不改变产生氢气的量,下列措施不可行的是(  ) A.升高温度 B.滴加少量浓硫酸 C.滴加少量浓硝酸溶液 D.改用等质量的锌粉 4.在反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)中,可使反应速率增大的措施是(  ) ①减小体积增大压强 ②增加碳的量 ③恒容条件下通入CO2 ④恒压条件下充入N2 ⑤恒容条件下充入N2 ⑥升高温度 A.①③④ B.②④⑥ C.①③⑥ D.③⑤⑥ 5.现欲用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答: (1)实验过程如图所示,分析判断:_______段化学反应速率最快,________收集的二氧化碳最多。 (2)为了降低上述化学反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是___________。 A.蒸馏水 B.NaCl固体 C.NaCl溶液 D.浓盐酸 (3)除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来降低化学反应速率___________。 【限时练40min】 一、选择题 1.下列关于化学反应速率的叙述不正确的是 A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.若某化学反应的反应速率为0.5mol/(L•s),就是指在1秒内,该反应反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol/L C.化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示 D.在容积不变的反应器中,化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 2.用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是 A.OE段的平均反应速率最快 B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/(L·min) C.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7 D.F点收集到的CO2的量最多 3.密闭容器中A(g)与B(g)反应生成C(g),其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,它们之间有以下关系:2v(B)=3v(A)、3v(C)=2v(B)。则此反应可表示为 A.A(g)+B(g)=C(g) B.A(g)+3B(g)=2C(g) C.3A(g)+B(g)=2C(g) D.2A(g)+3B(g)=2C(g) 4.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:,5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的化学反应平均速率为,则上述反应中Z气体的计量系数n的值是 A.1 B.3 C.2 D.4 5.某温度下,浓度均为的两种气体和在恒容密闭容器中发生反应生成气体Z,经过后,测得各物质的浓度分别为,c(X2)=0.8 mol·L-1,c(Y2)=1.6 mol·L-1,c(Z)=0.8 mol·L-1 ,则该反应的化学方程式可表示为 A. B. C. D. 6.化学反应的速率是通过实验测定的。下列说法错误的是 A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率 B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率 C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率 D.恒温恒容条件下发生反应:,可以通过测量单位时间内压强的变化来测定反应速率 7.在2L密闭容器中,3molA和1molB发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g),10s末时,生成0.6mol/LC,下列说法正确的是 A.10s内,v(D)=0.12mol/(L·s) B.10s末时,物质A的物质的量为1.8mol C.10s末时,B的物质的量为0.4mol D.10s末时,C的物质的量分数为15% 8.与稀盐酸反应生成的量与反应时间的关系如图所示。下列说法错误的是 A.用HCl和表示的化学反应速率数值不相同,但所表示的意义相同 B.反应在2~4min内生成的平均反应速率为0.1 C.4min后,反应速率减小的主要原因是减小 D.反应开始后前4min内温度比浓度对反应速率的影响大 二、填空题 9.一定条件下,在密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),开始时加入、、,末测得A的物质的量是。 (1)用A的浓度变化表示的反应速率是:_______。 (2)在末,B的浓度为:_______。 (3)若改变下列一个条件,推测该反应速率发生的变化(填变大、变小、不变): ①升高温度,化学反应速率_______;     ②充入,化学反应速率_______; ③将容器的体积变为,化学反应速率_______; ④恒容下充入,化学反应速率_______。 10.Ⅰ﹒在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 mol,B为6 mol,5 min末时测得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内用B表示的化学反应速率v(B)为___________。 (3)化学方程式中n=___________。 (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)=0.2 mol·L-1·s-1 ④v(D)=8 mol·L-1·min-1 其中反应速率最快的是___________(填序号)。 Ⅱ.H2O2不稳定、易分解,Fe3+、Cu2+等对其分解起催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同学分别设计了如图甲、乙两种实验装置。 (1)若利用图甲装置,可通过观察___________现象,从而定性比较得出结论。 (2)有同学提出将0.1 mol·L-1 FeCl3改为___________mol·L-1 Fe2(SO4)3更为合理,其理由是___________。 (3)若利用乙实验可进行定量分析,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中还需要测量的数据是___________。 (4)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示 解释反应速率变化的原因:___________。 11.Ⅰ.对于4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,试回答有关的问题: (1)可用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率___________。 (2)为了提高生成SO2的速率,可以采取的措施是___________。 A.增加FeS2的量 B.增大O2的浓度 C.升高温度 D.减小压强 Ⅱ.某温度下,在2 L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示: (3)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为___________。 (4)5 min内用Z表示的平均反应速率为___________。 12.双氧水是工业上常用的绿色氧化剂,也是治疗创伤伤口的消毒清洗剂。 (1)为了除去酸性溶液中的,常先加入双氧水将氧化成,该反应的离子方程式为___________。 (2)为探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响,相关实验设计如下表所示: 试管编号 实验目的 H2O2溶液 温度 水的体积/ 溶液体积/ 质量分数 体积/ I 为编号II作实验参照 10% 2.0 常温 0 0 II 温度对反应速率的影响 a 2.0 50℃ 0 0 III 为编号IV作实验参照 5.0% 2.0 常温 2.0 0 IV 催化剂对反应速率的影响 5.0% 2.0 常温 0 2.0 表中a=___________;III中加2.0水的目的是___________。 第2章 第3节 化学反应的快慢和限度 第1课时 化学反应的快慢 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B B D C A D C B 1.B 【详解】A.化学反应速率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)来表示,故A正确; B.若某化学反应的反应速率为0.5mol/(L•s),是指用某一物质表示的平均速率,与其它物质的速率不一定相等,故B错误; C.可用浓度、压强、质量等物理量的变化量表示化学反应速率,则化学反应速率也可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示,故C正确; D.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,故D正确; 故选:B。 2.B 【详解】A.OE、EF、FG三段对应所用时间相同,生成的CO2体积分别为224 mL、(672-224) mL=448 mL、(784-672) mL=112 mL,故EF段表示的平均速率最快,A错误; B.EF段,n(CO2)= =0.02 mol,根据关系式CaCO3~2HCl~CO2,则n(HCl)=2n(CO2)=0.04 mol,用盐酸表示该反应的平均反应速率为=0.4 mol/(L•min),B正确; C.OE、EF、FG三段中,时间相同,生成的气体的体积比等于反应速率之比,则用CO2表示的平均反应速率之比为224 mL:448 mL:112 mL=2:4:1,C错误; D.由图可知,F点之后仍然在产生CO2,直至G点产生CO2量达最多,故G点表示收集的CO2的量最多,D错误; 故答案选B。 3.D 【详解】在同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率,速率比等于化学方程式中化学计量数的比。密闭容器中A(g)与B(g)反应生成C(g),其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,它们之间有以下关系:2v(B)=3v(A)、3v(C)=2v(B),则化学方程式为2A(g)+3B(g)=2C(g),故合理选项是D。 4.C 【详解】5min末已生成0.2molW,则v (w)== =0.02mol·(L·min)-1,根据速率之比等于化学计量数之比,v (Z):v (W) =n:4=0.01mol·(L·min)-1:0.02mol·(L·min)-1,解得n=2; 故选C。 5.A 【详解】tmin后,△c(X2)=2mol·L-1-0.8 mol·L-1=1.2 mol·L-1,△c(Y2)= 2mol·L-1-1.6mol·L-1=0.4 mol·L-1,△c(Z)=0.8 mol·L-1,则X2、Y2、Z的化学计量数之比=1.2 mol·L-1: 0.4 mol·L-1: 0.8 mol·L-1=3:1:2,故反应为3X2+Y2=2Z,根据原子守恒可知,Z为X3Y,故反应可以表示为:3X2+Y2=2X3Y;故选A。 6.D 【详解】A.高锰酸钾具有强氧化性,能将草酸氧化为二氧化碳,本身被还原为锰离子而褪色,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,故A正确; B.锌与稀硫酸反应生成氢气,可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应速率,故B正确; C.化学反应过程中,参与反应物质的有些性质如光的吸收、光的发射、导电能力等发生改变,可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应速率,故C正确; D.反应前后气体总压不变,所以不能通过测量压强来测定反应速率,故D错误; 故选D。 7.C 【详解】A. 10s末时,生成0.6mol/LC,由反应可知,生成1.2molC的同时也生成1.2molD,则v(D)=,故A错误; B.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的A的物质的量为1.8mol,则A的转化率=,故B错误; C.由变化量之比等于化学计量数之比可得,生成1.2molC时,消耗的B的物质的量为0.6mol,则剩余的B的物质的量为1mol-0.6mol=0.4mol,故C正确; D.由以上分析可知,平衡时A的物质的量为3mol -1.8mol=1.2mol,B的物质的量为0.4mol,C和D的物质的量均为1.2mol,则C 的物质的量分数为=,故D错误; 故选:C。 8.B 【详解】A.用不同物质表示的反应速率数值比等于系数比,但所表示的意义相同,故A正确; B.反应在2~4min内生成0.2mol,但容器的体积未知,所以不能用二氧化碳的浓度变化表示反应速率,故B错误; C.随反应进行,氢离子浓度减小,4min后,反应速率减小的主要原因是减小,故C正确; D.反应开始后前4min内,氢离子浓度减小、溶液温度升高,但反应速率加快,所以温度比浓度对反应速率的影响大,故D正确; 选B。 9.(1) (2) (3) 变大 变大 变小 不变 【详解】(1)根据题中数据,A的物质的量变化量为2mol,用A的浓度变化表示的反应速率是:; (2)根据方程式可知,2min末,A的物质的量变化量为2mol,B的物质的量变化量为1mol,B的浓度为:; (3)①升高温度,化学反应速率变大; ②充入,反应物浓度增大,化学反应速率变大; ③将容器的体积变为,各物质浓度减小,化学反应速率变小; ④恒容下充入,不影响各物质浓度,化学反应速率不变。 10. 25℅ 2 ① 产生气泡的快慢 可以消除阴离子不同对实验的干扰 产生40mL气体所需的时间 随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减小 【详解】Ⅰ(1), ,根据题意列出如下三段式:,5 min末A的物质的量浓度为:;A的转化率,故答案为:;; (2)根据上述三段式计算可知:,故答案为:; (3)化学反应中浓度变化之比等于化学计量数之比,可知,故答案为:2; (4),变换单位,单位相同的条件下,都转化为物质A的速率进行比较,,,,所以速率最快的为①,故答案为:①; Ⅱ(1)根据甲装置的结构特点,若定性比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,可观察两试管中产生气泡的快慢来得出结论,故答案为:产生气泡的快慢; (2)选择和溶液比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果时,阴离子的干扰没有排除,所以应选择阴离子相同,且阳离子浓度相同的两个溶液进行比较,所以应将0.1 mol·L-1 FeCl3改为溶液,故答案为:;可以消除阴离子不同对实验的干扰; (3)若利用乙实验可进行定量分析,忽略其他可能影响实验的因素,实验时应该测量生成40 mL气体所用的时间, 故答案为:产生40mL气体所需的时间; (4)分析图象 可知:相同时间内产生的氧气量递减,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率减慢,故答案为:随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减小。 11.(1)O2、SO2 (2)BC (3)3X+Y3Z (4)0.06 mol·L-1·min-1 【详解】(1)只有气体或者溶液才有浓度的变化,固体或者纯液体的浓度是定值,故应选用SO2或O2来表示该扳应的化学反应速率; (2)A.FeS2是固体,增加FeS2的量,其反应速率不变,选项A错误; B.增大O2的浓度,反应速率加快,选项B正确; C.升高温度,反应速率加快,选项C正确; D.减小压强,反应速率降低,选项D错误; 答案选BC; (3)由图象可以看出,X、Y的物质的量逐渐减小,则X、Y为反应物,Z的物质的量逐渐增多,所以Z为生成物,当反应到达2min时,Δn(X)=0.6mol,Δn(Y)=0.2mol,Δn(Z) =0.6mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则Δn (X) :Δn (Y) : Δn (Z) =0.6: 0.2: 0.6=3:1:3,所以反应的化学方程式为: 3X+Y3Z; (4)5 min内用Z表示的平均反应速率为v (Z) ==0.06 mol·L-1·min-1。 12.(1)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (2) 10% 使得实验III和IV中H2O2的总体积相同从而浓度一样 (3) 放出 613.3 【详解】(1)伤口中含有一种能使过氧化氢迅速分解的酶(过氧化氢酶) 故答案为:伤口中含有一种酶(过氧化氢酶),双氧水遇此酶(是一种催化剂)迅速分解。 (2)酸性溶液中H2O2的还原产物为水:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O 故答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (3)铝活泼,作负极,发生氧化反应,放电时阴离子OH-向负极即铝电极移动。 故答案为:负,氧化,铝 (4)此实验应用的方法是控制变量法,I,II研究的是温度的变化,故H2O2浓度相同,即a=10%,而III,IV研究的是催化剂对反应的影响,H2O2浓度也应相同,即体积也该相同,从而可得结论。 故答案为:10%,使得实验III和IV中H2O2的总体积相同从而浓度一样。 (5)由反应热可知:∆H=反应物键能-生成物键能=2×(142+2×367)-(4×467+497.3)=-613.3 kJ/mol。 故答案为:放出,613.3。 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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