2.1.1化学反应速率 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件围绕化学反应速率展开，涵盖定义、表示方法、计算及测定等核心内容。从生活中烟花燃放、溶洞形成等反应快慢实例导入，通过定性描述（冒气泡、颜色变化等）过渡到定量需求，构建从现象到理论的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，“三段式”计算培养逻辑推理能力，锌与硫酸反应实验通过控制变量、误差分析及改进，落实科学探究。课堂练习结合实例巩固知识，助力学生深化理解，教师可借结构化内容提升教学效率。

2.1.1 化学反应速率 研究一个化学反应时，往往需要关注以下两个方面的问题：一是反应的快慢和历程，涉及反应速率和反应机理；二是反应的趋势和限度，涉及反应的方向和化学平衡。这两个方面既有区别，又有联系。这些问题的研究，对于揭示的规律，获得调控化学反应的理论依据，以及日常工农业生产都具有重要意义。 我们已经知道，化学反应的进行有快慢之别 有些化学反应进行得很快，如烟花燃放、炸药爆炸， 有些化学反应进行得很慢，如溶洞形成、煤炭的形成、钢铁腐蚀等 化学反应的快慢程度可以通过定性描述—— 如何定量描述化学反应？ ①冒气泡快慢 ③固体物质的减少快慢 ④出现浑浊的快慢 ②颜色变化快慢 化学反应速率 1. 定义 用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量 2. 表示方法 任何化学反应都表现为有关物质的量随着时间变化的多少。 因此化学反应速率可以用单位时间、单位体积中反应物或生成物的物质的量变化来表示 当反应体积恒定时，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示 3. 表达式 v ＝ Δc Δt ＝ Δn V·Δt Δc 表示某物质浓度的变化，单位mol·L－1 Δt 表示时间变化，常用单位s、min或h 常用单位 mol/(L·s)，mol/(L·min)等 或mol·L-1·s-1，mol·L-1·min-1 化学反应速率 【注意事项】 (1) 适用范围：所有的化学反应(主要是气体、溶液间的反应) 固体或纯液体(如液态水、液溴)的浓度视为常数，浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度变化可言。不能用固体或纯液体表示反应速率 (2) 不论是用反应物浓度减少还是生成物浓度增加来表示化学反应速率， 均取正值 课本中反应物Δc(A)、Δc(B)取负值，计算公式: v(A)＝ - Δc(A) Δt v(B)＝ - Δc(B) Δt (3) 由公式 计算得到的速率是指平均速率，不是瞬时速率。 v ＝ Δc Δt (4)同一个反应，用不同的物质来表示υ，数值可能不同， 但表示的意义相同，——计算时必须指明具体物质υ 化学反应速率 4. “三段式”计算化学反应速率及速率规律 对于一个化学反应： v(A)＝ mx Δt v(B)＝ nx Δt v(C)＝ px Δt v(D)＝ qx Δt mA(g)＋nB(g) = pC(g) ＋ qD(g) a b 0 0 起始浓度c初(mol/L) 改变浓度△c(mol/L) mx nx px qx t s时浓度c末(mol/L) a-mx b-nx px qx 变化量之比等于化学计量数之比 v (A)︰v (B)︰v (C)︰v (D) ＝∆c(A)︰∆c(B)︰∆c(C)︰∆c(D) ＝∆n(A)︰∆n(B)︰∆n(C)︰∆n(D) ＝m︰n︰p︰q v (A) m = v (B) n v (C) p = v (D) q = 化学反应速率v之比=△c之比=△n之比=化学计量数之比 课堂练习 3. 已知：4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O。若反应速率分别用v(NH3)、v(O2 )、v(NO)、v(H2O)表示，则下列关系正确的是（ ） A. v(NH3) = v(O2 ) B. v(O2 ) = v(H2O) C. v(NH3) = v(H2O) D. v(O2 ) = v(NO) 【课本】P30 45 56 23 45 D 课堂练习 4. 在容积不变的密闭容器中，A与B反应生成C，其化学反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知：2v(B) = 3v(A )，3v(C) = 2v(B),则此反应可表示为（ ） A. 2A + 3B = 2C B. A + 3B = 2C C. 3A + B = 2C D. A + B = C 【课本】P31 A 例2 一定温度下，在的密闭容器中， 、 、 三种气体的物质的量随时间变化的曲线 如图所示。下列描述正确的是( )。 C A.反应在内，用 表示的反应速率为 B.反应在内， 的物质的量浓度减少量为 C.反应进行到时，的转化率为 D.反应的化学方程式为 课堂练习 【导学】P20 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 9 2.在的密闭容器中,发生反应 ,若最初加入的A和B的物质的量 都是,测得内A的平均速率,则反应进行到 时容 器中B的物质的量是( )。 C A. B. C. D. [解析] 内,故 内,B的物质的量减少了 ,因此 时,容器内 。 课堂练习 【导学】P22 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 10 5.化学反应速率大小的比较方法 化学反应速率 同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化 化单位：将不同化学反应速率的单位化为相同的单位 归一法：将不同物质表示的化学 反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率 比值法：将不同物质表示的化学反应速率各自除以化学方程式中其对应的化学计量数 比较：比较数值大小，数值大的化学反应速率大 或 课堂练习 1.反应 ，在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率 分别如下，其中反应速率最大的是( )。 C A. B. C. D. 【导学】P22 = 0.4÷60 ≈ 0.0067mol·L-1·s-1 比值法 0.015 1 ＝0.015 0.075 3 ＝0.025 0.06 2 ＝0.03 0.0067 2 ＝0.00335 【思考】如何通过实验，定量测定化学反应速率及比较反应速率 的大小，请设计实验方案？ 以锌与稀硫酸反应为例 υ＝ Δc Δt 测定原理 测定反应中不同时刻任何与物质的浓度有关的可观测量 相同时间内溶液与固体的总质量的减少量 产生相同体积的气体所需的时间 相同时间内溶液pH值的变化 相同时间内产生气体的体积 定量测定化学反应速率 定量测定化学反应速率 1.测定原理 测定反应中不同时刻任何与物质的浓度有关的可观测量 通过测量一定时间内释放出气体的体积或体系的压强变化或颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。 常见方法：量气法、比色法、电导法、激光技术法 2.测定方法 分光光度计 浊度仪 电导率仪 pH计 以锌与不同浓度的稀硫酸反应为例，从定量的角度研究浓度对化学反应速率的影响 3.实验探究 【实验步骤】 ①按图所示组装实验装置，在锥形瓶内放入加入 2g锌粒(形状、大小相近)，通过分液漏斗加入 40mL 1mol·L-1 硫酸溶液，测定并记录收集 10mLH2 所用时间 ②取另一套装置，加入40mL 4mol·L-1 硫酸溶液 和2g锌粒(形状、大小相近)，测定收集10mLH2 所需的时间。 【实验现象】 锌与稀硫酸反应__________（写现象）， 收集10mL气体，②所用时间比①所用时间____。 产生气泡 短 定量测定化学反应速率 3.实验探究 以锌与不同浓度的稀硫酸反应为例，从定量的角度研究浓度对化学反应速率的影响 【实验结果】 加入试剂 反应时间（填“长”或“短”） 反应速率（填“大”或“小”） 40mL 1mol·L-1 硫酸溶液 ____ ____ 40mL4mol·L-1 硫酸溶液 ____ ____ 长 (2’57’’) 小 短(1’37”) 大 【实验结论】 4mol·L-1 的硫酸溶液与锌反应比1mol·L-1 的硫酸溶液与锌反应的速率____。 大 定量测定化学反应速率 【实验讨论】 除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有（至少填两种） ①_________________________________________ ②_________________________________________ ③__________________________________________ 测定一定时间内产生的的体积 测定一段时间内的浓度变化 测定一段时间内锌粒的质量变化 1.定性描述：根据实验现象判断反应的快慢 ①观察产生气泡的快慢；②观察试管中剩余锌粒量的多少； ③用手触摸试管感受试管外壁温度的高低。 2.定量描述：根据实验测量判断反应的快慢 ①测定收集一定体积的<m></m>所用的时间； ②测定一段时间内溶液中<m></m>的变化； ③测定一段时间内锌粒质量的变化； ④测定体系的温度变化或测定反应的热量变化 定量测定化学反应速率 【思考】 (1)实验中为何规定锌粒大小基本相同？ 控制单一变量，在其他条件相同时，改变硫酸的浓度，探究浓度对反应速率的影响 (2)本实验存在一处不足，你能发现吗？ 实验装置中有空气，漏斗中稀硫酸滴入锥形瓶中，会排出装置的空气。 导致所测气体的体积偏大 定量测定化学反应速率 【实验改进】 锌粒 硫酸 导管作用： ①滴入锥形瓶的液体体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入液体引起的氢气体积误差。 改用带橡皮导管的分液漏斗 定量测定化学反应速率 ②平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利滴下。 例3 用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸反应速率。下列说法错误的是( )。 D A.甲、乙两实验均需要秒表 B.实验前将乙装置注射器活塞外拉，放开后若回到原位， 说明气密性良好 C.其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置误差小 D.上述装置通过测定单位时间内锌的质量变化测定反应 速率 课堂练习 【导学】P21 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 20 3.将铁粉投入硫酸中， 后恰好完全溶解。下列有关该反应 速率的表述正确的是（忽略溶液体积的变化）( )。 B A.用铁表示的反应速率为 B.用硫酸表示的反应速率为 C.用硫酸亚铁表示的反应速率为 D.用氢气表示的反应速率为 课堂练习 【导学】P22 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 21 4.某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣， 为此进行了有关的实验探究，实验记录如下。 【实验目的】测量锌和稀硫酸反应的速率。 【实验用品】锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、 注射器、 【实验步骤】 ①甲同学取一套如图装置，加入的溶液，测量收集 所 需的时间。 ②乙同学取另一套同样的装置，加入的 溶液，测量收集 所需的时间。 回答下列问题： 铁架台、秒表、锌粒、的溶液、的 溶液。 课堂练习 【导学】P22 （1） 与稀硫酸反应的离子方程式为________________________。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 22 （2） 下列说法正确的是______（填字母）。 .本实验中甲、乙两同学所用锌粒的表面积要相同 .装置气密性要好 的 溶液要迅速加入 .测量气体体积还可以用排水法 .若用 的浓硫酸，则反应最快 课堂练习 【导学】P22 4.某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣， 为此进行了有关的实验探究，实验记录如下。 【实验目的】测量锌和稀硫酸反应的速率。 【实验用品】锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、 注射器、 铁架台、秒表、锌粒、的溶液、的 溶液。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 23 5.为了研究催化分解的反应速率，某学生加入少许的粉末于 的 双氧水中，在标准状况下通过实验测定放出气体的体积和时间的关系如图所示。回答 下列问题： （1） 放出一半气体所需要的时间为______。 课堂练习 【导学】P22 （2） 、、、 各点反应速率大小的顺序是_______________。 （3） 在 后，收集到的气体体积不再增加，原因是 ________________________。 此时过氧化氢已完全分解 （4） 过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为______________（计算结果保留三位有效 数字）。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 24 Lavf58.20.100 $