2.1.1 化学反应速率及影响因素 课件 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应速率的表示方法、计算、测定及影响因素，通过“温故知新”梳理定义、公式等基础内容，结合“逆放知识”题目衔接旧知，以问题链和实例为支架构建知识脉络。 其亮点在于注重实验探究与实践，如设计Zn与H₂SO₄反应速率测定实验，运用控制变量法分析浓度、温度等影响因素，培养科学思维。联系尾气处理等实际问题，强化科学态度与责任，通过表格总结和例题解析帮助学生系统掌握，助力教师高效教学，提升学生探究与应用能力。

第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率及影响因素 第二章 化学反应速率与化学平衡 人教版 高二年级 选择性必修一 1.知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的方法，能进行化学反应速率的简单计算 2.通过实验探究学习运用变量控制的方法研究化学反应速率 3.了解反应条件对化学反应速率影响的一般规律 4.能运用规律解释生产生活和科学实验中的实际问题 教学目标 1.反应4A(s) + 3B(g) ⇌ 2C(g) + D(g)，下列正确的是 A.已知v=Δc/Δt，v(B)为负值，v(C)为正值 B.反应期间的任何时刻 v(B):v(C):v(D) = 3:2:1 C.化学反应速率越大，反应的限度也越大 D.化学反应速率可以用单位时间任一种反应物或生成物浓度的变化来表示 化学反应的平均速率都是正值 固体或纯液体浓度为常数，不可用Δc表示反应速率 B 2.对于反应A(g)+3B(g) ⇌ 4C(g)+2D(g)，在相同时间内，用不同物质表示的化学反应速率如下。则化学反应速率最快的是 A. v(A)=0.4 mol/(L·s)　B. v(B)=0.8 mol/(L·s) C. v(C)=1.2 mol/(L·s)　D. v(D)=4.2 mol/(L·min) A 化成反应单位速率（即除以系数再比大小） 温故知新 1.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 3.公式： 4.单位：mol/(L·s) 、mol/(L·min) 或 mol·L-1·min-1 2.符号：v v = 2.固体和纯净液体的浓度是不变的，所以不能用固体或纯净液体表示反应速率 1.反应速率都为正数，且表示的是一段时间内的平均速率 = 5.注意： 温故知新 1.某温度时，在2L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得： (1)该反应的化学方程式为___________________________。 (2)反应至2min时，用Y表示的平均反应速率为_________________。 (3)随着反应发生，X的反应速率不断 （增大或减小）。 3X(g) + Y(g) ⇌ 2Z(g) 0.025mol⋅L-1⋅min-1 减小 斜率大→速率快 斜率小→速率慢 化学反应速率 2.在某体积为2L的密闭容器中充入 1.5mol NO2和 2molCO，在一定条件下发生反应：NO2(g)+CO(g) ⇌ CO2(g)+NO(g)，2min时，测得容器中NO的物质的量为0.5mol 求：(1)此段时间内，用CO2表示的平均反应速率 (2)2min时，CO的转化率 NO2(g)+CO(g) ⇌ CO2(g)+NO(g) 初 △ 末 ν(CO2) = 0.125mol/(L·min) 25% 1.5 2 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 转化率100% 化学反应速率 思考1：可以用气体体积、体系的压强或颜色的深浅等表示化学反应速率吗？ 实际上，任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等 思考2：通过哪些物理量可以实验定量测量Zn与H2SO4反应时速率的大小？ ①单位时间内氢气的体积变化 ②单位时间内H⁺浓度的变化 ③单位时间内固体锌粒质量的变化 P26 思考3：使用该装置是否需要检验气密性？如何检验？ 关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉， 放开后，若回到原位，说明气密性良好 思考4：能否将分液漏斗换成长颈漏斗？ 不可以，气体会从长颈漏斗逸出 选择可观测、易操作的变量 实验测定化学反应速率 思考5：结合下表数据计算H2SO4的化学反应速率（数据均为标况下） 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 气体体积/mL 0 8 20 36 56 74 88 98 106 112 112 ν(H2SO4) = n(H2SO4)= n(H2)= 5×10-3mol c(H2SO4)=0.125mol/L =0.0125mol/(L·s) 实验测定化学反应速率 气体体积 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 8 20 36 56 74 88 98 106 112 112 时间 气体体积 思考6：研究发现本次测得的反应速率偏大，可能的原因有？ 硫酸下滴会有部分排出空气的体积 思考7：如何改进？ 导管作用： ①平衡气压，使液体顺利滴下 ②消除加入液体引起的氢气体积误差 用导管将分液漏斗上部与锥形瓶连通 锌粒 硫酸 恒压滴液漏斗 未等恢复至室温及读数 实验测定化学反应速率 思考8：除了注射器，还可以用什么方法测量气体体积？ 恢复到室温后，要调节量筒的高度，使量筒内外的液面相平 恢复到室温后，要上下移动量筒，使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平 恢复到室温后，要上下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面相平 读数要点：恢复室温、调节液面相平、凹液面 量筒 量筒 实验测定化学反应速率 思考10：结合下图，分析为什么都要保持液面相平？ 实验测定化学反应速率 1.下图表示锌和稀盐酸反应时产生氢气的体积与反应时间的关系，分析反应速率变化原因是什么？ 前期速率增大：该反应是放热反应，前期温度影响更大，温度升高，反应速率增大 分清主次法：当多个因素同时影响反应速率时，要分清哪个是主要因素 后期速率减小：随着反应的进行，盐酸的浓度不断降低，反应速率不断减小 课堂检测 气体体积 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 8 20 36 56 74 88 98 106 112 112 时间 气体体积 (1)写出此反应的离子方程式： _______________________________________________ (2)结合表中数据，反应速率明显加快的原因是： _______________________________ 2.某同学在实验中发现KMnO4(H＋)与H2C2O4溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久突然褪色，反应速率明显加快，该同学认为是放热导致溶液温度升高所致。重做此实验，测定溶液不同时间的温度，结果如表： 时间/s 0 5 10 15 20 25 30 温度/℃ 25 26 26 26 26.5 27 27 反应生成的Mn2+ 是该反应的催化剂 2MnO4- + 6H+ + 5H2C2O4 = 2Mn2+ + 10CO2↑＋8H2O 课堂检测 安装尾气净化器，尾气净化器中装有多孔催化剂，可催化CO和NO快速反应生成无污染的CO2和N2 增大接触面积 高效催化剂 多孔催化剂 3.燃油汽车会产生大量的CO、NO，CO和NO会反应生成CO2和N2，由于尾气流速太快，导致CO和NO反应不充分，可以从哪些角度来调控呢？ 课堂检测 尾气进入尾气净化器的温度大约是500-600℃，最适宜的催化剂是哪种呢？ 选择三元催化剂：铂铑钯催化剂 大力发展和倡导使用新能源汽车 催化剂的活性有一定限度，受自身性质和外界条件如温度的影响 课堂检测 实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表 0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液、 5%H2O2溶液、1 mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水 Na2S2O3 ＋ H2SO4＝________________________ Na2SO4＋ SO2↑ ＋ S↓＋H2O 2H2O2 ==== 2H2O＋O2↑ 催化剂 浑浊的快慢 产生气泡的快慢 不能看气体，因为SO2易溶于水（1:4） 实验原理：Na2S2O3(硫代硫酸钠)溶液与 H2SO4 溶液反应： 思考1：如何设计实验探究温度、浓度和催化剂等因素对反应速率的影响？ 控制变量法 影响化学反应速率的因素 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 浓度 2mL0.1 mol/L Na2S2O3溶液 ① + 2mL 0.1 mol/L H2SO4溶液 ② ＋2mL 0.5 mol/L H2SO4溶液 较快 较慢 均变浑浊 其他条件相同时， c(反应物)↑， 影响化学反应速率的因素 内因 外因 影响方式 反应物浓度 反应温度 催化剂 固体表面积 浓度越大 速率越快 温度越高 速率越快 通常加快速率 表面积越大 速率越快 气体压强 压强越大(压缩体积) 速率越快 物质本身的性质 形成原电池，通常能加快 ν 思考2：有催化剂参与的反应升高温度，化学反应速率可能会降低，为什么? 催化剂的活性有一定限度，受自身性质和外界条件如温度的影响 思考3：体系压强增大反应速率一定增大吗？ 以工业合成氨的反应为例 等容充入稀有气体，压强增大： 等压充入稀有气体，压强不变： 浓度不变，速率不变 浓度减少，速率减小 影响化学反应速率的因素 1.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　) ①增加C(s)的量 ②将容器的容积缩小一半 ③保持容积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器容积变大 A、①③ B、②③ C、①④ D、②④ A 课堂检测 2.相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20 mL 0.06 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率由大到小的顺序是________________。 ①20 mL，0.03 mol·L－1 ②20 mL，0.02 mol·L－1 ③10 mL，0.04 mol·L－1 ④10 mL，0.02 mol·L－1 ①＞②＝③＞④ 3.一定量的盐酸与过量的锌片反应时，为了减小反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 A. NaOH固体 B. CuCl2 固体 C. NaCl 固体 D. CHCOONa固体 思考4：还可以使用什么方法？ D 降温 课堂检测 在 298 K 时，实验测得溶液中的反应 H2O2 + 2HI = 2H2O + I2 在反应物浓度不同时的反应速率如下表。试找出他们之间的关系 在HI浓度一定时，H2O2浓度每增大一倍，反应速率就提高一倍 在H2O2浓度一定时，HI浓度每增大一倍，反应速率也提高一倍 影响化学反应速率的因素 在 298 K 时，实验测得溶液中的反应 H2O2 + 2HI = 2H2O + I2 在反应物浓度不同时的反应速率如下表。试找出他们之间的关系 在HI浓度一定时，H2O2浓度每增大一倍，反应速率就提高一倍 在H2O2浓度一定时，HI浓度每增大一倍，反应速率也提高一倍 ν = kc(H2O2)·c(HI) k为反应速率常数 k与浓度无关，但与温度、催化剂等因素影响 反应速率的关系式由实验测定得到，不能随意根据反应的化学方程式直接写出 H2 + I2 = 2HI ν = kc(H2)c(I2) H2 + Cl2 = 2HCl v = kc(H2)c0.5(Cl 2) CO + NO2 = CO2 + NO ν = kc2(NO2) 影响化学反应速率的因素 内因 外因 影响方式 反应物浓度 反应温度 催化剂 固体表面积 浓度越大 速率越快 温度越高 速率越快 通常加快速率 表面积越大 速率越快 气体压强 压强越大(压缩体积) 速率越快 物质本身的性质 形成原电池，通常能加快 ν 影响效果: 反应物自身的性质＞＞催化剂＞温度＞浓度＞＞固体表面积 大量实验证明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2-4倍 课堂小结 1.用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定反应放出气体的体积。下列选项能正确表示实验X及Y的结果的是 实验 所用盐酸 X 25 mL 0.2 mol·L－1 Y 50 mL 0.1 mol·L－1 A 课堂检测 2.某探究小组利用丙酮的溴代反应 来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： (1)表格中 x =______，y =______。 (2)已知该反应速率方程：v=kca(CH3COCH3)cb(HCl)cd(Br2)，其中k为仅与温度有关的速率常数。 由上表数据可推测出a=___________，b=___________，d=___________。 0.20 0.80 1 1 0 课堂检测 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $