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

该高中化学课件聚焦化学反应速率的定量描述及影响因素，通过电动车自燃、食物腐败的动图对比反应快慢，从气泡冒出等定性观察过渡到浓度变化的定量定义，类比物理速度公式构建化学速率表达式，搭建生活到学科的认知支架。 其亮点在于以生活化情境激发兴趣，通过硫代硫酸钠与硫酸反应等实验探究，运用控制变量法培养科学探究与实践能力。采用三段式计算、归一法比较等模型建构科学思维，结合加酶洗衣粉使用等实例强化科学态度与责任，帮助学生深化理解，教师可提升教学效率。

6.2.1 化学反应的速率与影响因素 第6章 化学反应与能量 找一个伏打电堆图片会更好一些 1 食物腐败(5天) 电动车自燃(90秒) 观察下面的动图，你能从中得到什么启示？ 在化学实验和日常生活中，我们经常观察到有些反应进行得快，有些反应进行得慢。 2 通过什么现象可说明化学反应的快慢？ ①气泡冒出快慢 ②溶液颜色变化快慢 ③浑浊出现的快慢 ④固体减少的快慢 ⑤溶液温度变化程度 定性描述 对于现象看上去差不多的反应，我们的眼睛判断不出谁更快，可以用定量描述。 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。 如何定量的描述化学反应速率的快慢? 物理学中 如何定量描述谁跑的快？ υ ＝ Δs Δt NaCl+AgNO₃=NaNO₃+AgCl↓ K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl 化学反应中 怎样定量判断反应的快、慢？ υ ＝ Δ Δt s ？ 气体体积 物质质量 热量或温度 物质的量 物质的量浓度 【思考与讨论】 1.概 念： 2.表示方法： 3.单 位： 4.表达式： 用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量 均取正值 1 mol/(L·s) = mol/(L·min) 60 一、化学反应速率的定义 单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。 ∆t ∆c V·△t = △n(B) 需指明具体物质 平均反应速率 固体或纯液体不适用， Δc=0 mol/(L·min) 或 mol ·L-1 ·min-1 mol/(L·s) 或 mol ·L-1 ·s-1 V·△t = △n(B) 思考: 对于2Na+ 2H2O = 2NaOH + H2↑这个反应，能否用钠或者水的浓度变化来表示速率呢？ 【例1】在某一化学反应里，反应物A的浓度在10 s内从4.0 mol/L变成1.0 mol/L。在这10 s内A的化学反应速率为多少？ v(A)＝ ∆c(A) ∆t ＝ 4.0 mol/L－1.0 mol/L 10 s ＝0.3 mol/(L·s) 思考：第10s的反应速率为多少？ 无法确定 注意：化学反应速率指某一段时间内化学反应的平均速率，不是某刻的瞬时速率 思考：能否用N2或H2的浓度变化来表示此反应速率？分别是多少? 计算化学反应速率时须注明物质，用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但表示的意义是相同的 N2 + 3H2 2 NH3 【例2】在体积为2L的密闭容器中， 充入1 mol N2和3 mol H2开始反应，2s末，NH3的物质的量增加了1.2 mol，则以NH3表示的化学反应速率是多少？ 起始（mol） 2s末(mol) 变化(mol) 1 3 0 1.2 剩余的教师进行填写，带领学生一块儿计算.三段式进行计算。空白处进行扮演计算.教师用汉字表述，学生用符号记笔记。速率之比=化学计量数之比=物质的量的变化量之比=物质的量浓度的变化量之比。三段式要记到笔记上 9 问题：用不同物质表示的化学反应速率数值有何规律？还有其他规律吗？ 对于反应 aA+bB==cC +dD来说有: vA ：vB ：vC ：vD = a ：b ：c ：d =△nA ：△nB ：△nC ：△nD =△cA ：△cB ：△cC ：△cD 5、规律： 【例3】.某温度时，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答： (1)反应在2 min内的v(X)＝ ， v(Y)＝___________________， v(Z)＝___________________。 (2)容器内的反应物是________。 (3)写出该反应的化学方程式：_____________ 。 0.025 mol·L－1·min－1 0.075 mol·L－1·min－1 0.05 mol·L－1·min－1 X、Y X＋3Y 2Z 最后的可逆符号播放一次的原因是：强调可逆反应。注意：反应的限度还没学，不能说可逆符号。学生用等号先视为正确。确定系数的方法有两种，一是物质的量的变化量，二是速率之比，都给学生说一下。 11 (1)写出有关反应的化学方程式； (2)标出各物质的起始量、变化量、某时刻量； (3)写出三段式的各个量。 步 骤 例： m A + n B ＝ p C + q D 起始(mol/L)： 变化(mol/L)： 某时刻(mol/L)： a b 0 0 mx nx px qx a－mx b－nx px qx 二、化学反应速率计算——三段式解题法 (4)据相关公式计算。 ①变化量与方程式中各物质 的化学计量数成比例 ②转化率α α(A)＝ A的变化量 A的起始量 ×100% 基本关系 三、化学反应速率大小比较 【例4】对于反应A(g)+2B(g)=3C(s)+2D(g)来说，下列反应速率最快的是（ ） A．v(A)=0.32 mol·L-1·min-1 B．v(B)=0.55 mol· L-1·min-1 C．v(C)=0.02 mol·L-1·s-1 D．v(D)=0.01 mol· L-1·s-1 A 归一法：先统一单位，换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小 比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如 比值越大化学反应速率越大 对于反应：aA＋bB = dD＋eE，用不同的物质表示速率满足关系： v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝a∶b∶d∶e 方法指导: 初中学的比例的性质。注意例1中C为固体，不能用浓度表示反应速率。后期用数学公式输入法，将即后的输出来 13 1、下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)化学反应速率的单位通常为mol·L－1或mol·min－1(　　) (2)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率(　　) (3)对有固体参加的化学反应，可用单位时间固体浓度的改变量表示化学反应速率(　　) (4)化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　) (5)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显(　　) (6)由 计算平均速率，用反应物表示时为正值，用生成物表示时为负值(　　)。 (7)同一化学反应，相同条件下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( )。 (8)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率( )。 (9)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加( ) 。 × × × × × v (B) = —— Δc(B) Δ t × √ √ √ 课 堂 练 习 2、在某温度下，发生反应：C2H4(g)+3O2(g)===2CO2(g)+2H2O(g)。 在四种不同情况下测得的反应速率分别如下： ①v=0.45 mol·L-1·min-1 ②v=0.6 mol·L-1·s-1 ③v=0.4 mol·L-1·min-1 ④v=0.45 mol·L-1·min-1 下列有关反应速率的比较正确的是 A.②>④=①>③ B.①>④>②=③　 C.②>①>④>③ D.④>③>②>① √ 那么，有哪些因素能够影响化学反应速率呢？我们能够调控化学反应速率吗？ 对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，如食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀；有些则希望其快一些，如氨、硫酸等化工产品的生产。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。 不同的水果保质期不同，熟香蕉一周左右就会变质，但是橙子能在常温下保存一个月，这意味着 是决定化学反应速率的主要因素 物质自身的性质 四、影响化学反应速率的因素 思考：镁和钠与冷水反应，谁的反应速度快？ 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。 1.内因 反应速率取决于物质的本身的性质！ 1.基于经验归纳影响化学反应快慢的因素。这是第一点提出问题及假设，二者在一起。整体思路按照教材探究中的进行。 17 【生活中的化学】生活中有哪些控制反应速率快慢的实例？ 氧气浓度 食物温度 酵母加速发酵 煤的接触面积 反应物浓度 反应温度 催化剂 反应物接触面积 浓度越大， 速率越快 温度越低， 速率越慢 催化剂加快速率 接触面积越大， 速率越快 2. 外因 1、这些实例是通过控制什么条件达到控制速率的目的？2、由此，我们可以推测哪些因素会影响化学反应速率？3、这些因素的改变会使反应速率如何改变？ 方法引导——控制变量方法 对于多因素的问题，常常采用只改变其中某一个因素，控制其它因素不变的研究方法，把多因素问题变成单因素问题。 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 5%H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3，溶液。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。 （1）温度对反应速率的影响 温度环境 实验现象 冷水 热水 生成气泡速率加快 生成气泡速率变慢 规律1：温度 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。 实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。 注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。 对于可逆反应，改变温度正逆反应速率都变。吸热一方变化大 （2）浓度对反应速率的影响 实验：在两支大小相同的试管中加入等量的大理石碎块，分别加入2mL 0.1 mol/L 盐酸和1 mol/L 盐酸，观察现象并进行对比。 不同浓度的盐酸 实验现象 0.1 mol/L 盐酸 1 mol/L 盐酸 产生气泡速率较慢 产生气泡速率较快 规律2：浓度 当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大。 降低反应物浓度，化学反应速率减小。 23 ①固体、纯液体(如H2O)不适用，因其浓度是常数。 Na与水反应时增大水的用量 C(s)＋CO2(g)=2CO(g)增加C的用量 ②对于离子反应，只有改变参与反应的离子浓度，速率才改变 FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl 思考:加入氯化钾，速率会改变吗? 本质：Fe3++3SCN-- ⇌Fe(SCN)3 速率不变 ③对于铁铝与硝酸、硫酸的反应，浓度过大会钝化 ④对于可逆反应，增大反应物或生成物，正逆反应速率都会增大， 对作为反应物方向的一侧影响更大。 【例5】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，其中化学反应速率最快的是( ) A. 10℃ 20 mL 3 mol/L的X溶液 B. 20℃ 30 mL 2 mol/L的X溶液 C. 20℃ 10 mL 4 mol/L的X溶液 D. 10℃ 10 mL 2 mol/L的X溶液 B （3）催化剂对反应速率的影响 在三支大小相同的试管中均加入同等量双氧水，然后分别向其中两支滴入几滴氯化铁溶液和少量二氧化锰，观察现象并进行对比。 【实验现象】 三支试管中均有气泡产生，产生气泡的速率：①＞②＞③ 规律3：催化剂 催化剂能改变化学反应的速率。 ①有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。 ②催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。 ③催化剂参与化学反应，能同等程度地加快正、逆反应的速率，但其质量和化学性质在反应前后保持不变。催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，一般能提高102-106倍不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。 催熟剂加快植物生长速率 食用油脂里加入0.01%~0.02% 没食子酸正丙酯，可有效地防止酸败。 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？ 规律4：表面积 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）。 思考： 状态 实验现象 大理石碎块 大理石粉末 产生气泡速率较慢 产生气泡速率较快 【例6】 2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应的机理为： V2O5+SO2==2VO2+SO3(快)　 4VO2+O2==2V2O5(慢) 下列说法正确的是(　　) A.反应速率主要取决于V2O5的质量 B.VO2是该反应的催化剂 C.反应速率由慢反应决定 D.增大SO2的浓度可显著提高反应速率 V2O5 催化剂 VO2 中间产物 催化剂的表面积 C 实验目的 实验操作 A 探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响 向2mL 10% H2O2溶液中分别滴入5滴1mol/L FeCl3溶液、CuSO4溶液 B 探究反应物浓度对反应速率的影响 向两支盛有同体积、同浓度Na2SO3溶液的试管中分别滴入等量、不同浓度的H2O2溶液 C 探究反应物浓度对反应速率的影响 向两支试管中均加入等量等浓度Na2S2O3溶液和等量不同浓度H2SO4溶液，观察沉淀出现的时间 D 探究温度对反应速率的影响 向两支试管中均加入等量等浓度HCl溶液和等量CaCO3，再将其分别放入冷、热水浴中 【例7】下列实验操作能达到实验目的的是（ ） C (5)压强对化学反应速率影响的探究 思考： 如何增大该容器的压强？ 压强改变导致速率改变的本质是什么？ 注意：适用条件是有气体参加的反应。用两个公式进行分析。注意：分析各量的变化时，用了两个文本框，先显示的是有问号的，然后投影出结果，不过后面的结构可以不用。授课前注意看PPT内容。 30 方法1：减小容器体积 V↓，p↑，n反?， c ?， v? V↓，p↑，n反不变，c ↑，v↑ 方法2：恒容充反应物 方法3：恒容充无关气体 压强改变不一定影响速率，回归压强对浓度的影响进行分析 n反↑,V不变, p? c?， v? n反↑,V不变, p↑，c↑，v↑ p↑，n反?， V?， c?， v? p↑，n反， V， c，v均不变 只有有气体参加的反应，改变压强才对反应速率有影响，若参与反应物质是固体或溶液，压强无影响。 其影响实质是：改变体积，可使反应物的浓度改变。 加压：体积减小，物质浓度增加 若体积不变，浓度不变（不是通入相关气体) 规律5：压强 光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率 【例8】(双选)对于反应N2＋O2⇌2NO在密闭容器中进行，下列条件中哪些能加快该反应的化学反应速率（　　） A.缩小体积使压强增大 B.体积不变充入N 2 / O2 / NO使压强增大 C.体积不变充入He/Ne/Ar/H2使压强增大 D.使体积增大到原来的2倍 E.保持压强不变,通入He A B c增大，v增大 c不变，v不变 P减小，c减小，v减小 V增大，c减小，v减小 c增大，v增大 讲解时板书，C=n(N2/O2/NO)/V 然后再板书PV=nRT，进行逐一分析，强调第一个公式中n是参与反应的物质；第二个公式中n是所有的气体 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 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 【总结】 内因无法改变，外因则可以改变。通过改变外部因素使反应加快或者减慢。 【例9】为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。 （1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里,反应速率最大的是__________时间段，收集到气体最多的是_________时间段。 （2）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因。 （3）在t4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？ 开始时C(H+)大,该反应的反应速率大; t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢. t1～t2 t1～t2 t4以后反应物至少有一种完全消耗 加酶洗衣粉使用注意事项 加酶洗衣粉的pH值一般不大于10，在水温45～60℃时，能充分发挥洗涤作用；水温高于60℃时，碱性蛋白酶要失去活力；水温低于15℃时，酶的活性迅速下降，影响洗涤效果。 生物选修一课本中有这个加酶洗衣粉的相关内容，可参考。这个设计目的是各因素间相互会有影响。这些属于拓展内容。回归生活。总结性的话语，各因素间相互影响。 36 1.某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和硫酸的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验。实验原理：Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。 实验 序号 实验温 度/K 有关物质 溶液变浑浊 所需时间/s H2SO4溶液 Na2S2O3溶液 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL 1 298 2 0.1 5 0.1 0 t1 2 298 2 0.1 4 0.1 V1 t2 3 313 2 0.1 V2 0.1 0 t3 已知：t2>t1>t3。请回答： (1)配制0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液100 mL，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和　　　　 　　。 100 mL容量瓶 (2)实验过程使用了“变量控制法”，实验1、2探究的是Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响，则V1=　，得到的结论是____________________________________________。  1 其他条件相同时,增大Na2S2O3溶液的浓度,反应速率增大 课 堂 检测 (3)实验1、3探究的是温度对反应速率的影响，则V2=　 ，得到的结论是　　　　 　　 　　。 实验 序号 实验温 度/K 有关物质 溶液变浑浊 所需时间/s H2SO4溶液 Na2S2O3溶液 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL 1 298 2 0.1 5 0.1 0 t1 2 298 2 0.1 4 0.1 V1 t2 3 313 2 0.1 V2 0.1 0 t3 其他条件相同时，温度升高，反应速率增大 5 (4)甲同学认为，也可通过排水法测量单位时间内产生气体体积的方法，来探究影响该反应速率的因素。你认为甲同学的方案是否可行？______(填“可行”或“不可行”)，理由是_______________________________　　　　 　　　 　。 SO2易溶于水，无法准确测量单位时 不可行 间内产生气体的体积 2、把纯锌粒放入稀硫酸中，产生氢气较慢；若向溶液中滴加少量 CuSO₄ 溶液，观察到：反应速率明显加快，但随后又逐渐减慢。 （1）写出涉及反应的离子方程式； （2）写出形成原电池后的正、负极电极反应式； （3）解释：为什么速率先明显加快，后又逐渐减慢？ 3、在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+2B(g) 3C(g)+xD(g)，开始时A为4mol，B为6mol，C为1mol；5min末时测得C的物质的量为4mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算： (1)5min末A的物质的量浓度为________。 (2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为______________。 (3)化学方程式中x值为____。 (4)A在5min时的转化率为______。 1.5mol/L 0.2mol/(L·min) 2 25% 难度稍大，换一道类似的 40 EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 压强对反应速率的影响 — 气体分子碰撞模型 拖动活塞改变体积 · 切换恒容/恒压模式 · 充入惰性气体观察变化 分子碰撞模拟器 恒容模式 反应物 A 反应物 B 惰性气体 He ↕ 拖动活塞改变体积 提示：鼠标按住活塞区域上下拖动可压缩或扩大容器体积。 控制面板 恒容模式 恒压模式 充入 10 个惰性气体 (He) 重置模拟 实时数据监测 总压强 100.0 kPa 反应物分压 100.0 kPa 反应物浓度 1.00 mol/L 有效碰撞频率 0 次/秒 反应速率（有效碰撞频率）随时间变化 📖 化学规律总结 🔊 播放原理解析 $