2.1.1 化学反应速率-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

该高中化学课件围绕化学反应速率展开，涵盖概念、表示方法、计算及测定。通过生活中爆炸与钢铁生锈的快慢现象导入，结合工业合成氨等生产需求，搭建从宏观现象到微观本质再到定量分析的学习支架。 其特色在于融合科学思维与科学探究，以H₂O₂分解浓度-时间曲线分析平均与瞬时速率，通过“三段式”计算、不同物质速率比例关系及实验测定O₂体积等实例，培养证据推理与实验能力。课堂小结系统梳理知识，助力学生深化理解，也为教师提供结构化教学资源。

高中化学人教版（2019）选择性必修1 第1课时 化学反应速率 第一节 化学反应速率 第二章 化学反应速率与化学平衡 学习目标 学习重点​ 1.掌握化学反应速率的表示方法（用单位时间内浓度变化表示 ），学会根据浓度变化和时间计算反应速率； 2.理解平均速率和瞬时速率的含义； 3.能够设计简单实验测定化学反应速率（如大理石与盐酸反应 ）。 学习难点​ 1.深入理解化学反应速率的微观本质（如有效碰撞与反应速率关系 ，虽本片段未详述但为知识体系难点 ）； 2.准确分析不同物质在反应中浓度变化与反应速率的比例关系（结合化学计量数 ）； 3.灵活运用实验方法测定和计算反应速率，分析实验误差与差异原因。 生活里有的反应 “迅雷不及掩耳”，像爆炸瞬间完成；有的反应 “慢吞吞”，如钢铁生锈要好久。这些反应快慢不同，对生产生活影响大！工业合成氨想快些，塑料老化想慢些。如何表示反应快慢、测定速率，一起解锁反应速率的秘密！ 化学与生活 室温下，有少量催化剂存在时，过氧化氢在水溶液中发生分解反应： 2H2O2 2H2O + O2 ↑ 催化剂 反应过程中过氧化氢的物质的量浓度变化如表所示： t/min 0 20 40 60 80 c(H2O2)/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.05 1.作出H2O2分解反应的浓度－时间曲线。 化学反应速率 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 10 20 30 40 50 60 70 80 t/min 2.以10min为时间间隔，请观察任意一个10min间隔内H2O2的物质的量浓度的改变值。这些数据给你什么启迪？ 随着反应的进行，该反应的化学反应速率逐渐减小。 我们通常计算的是某时间段内化学反应的平均速率。当Δt非常小时，就是某时刻的即时速率，在该图像上就是某时刻对应的斜率。 化学反应速率 1.概念、表达式及单位 用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量 化学反应速率 概念 表示 表达式 常用单位 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示（假设反应体系的体积是恒定的） mol/(L·s) 或 mol/(L·min)等 表示反应速率 表示反应物浓度或生成物浓度的变化 表示反应时间的变化 化学反应速率 对于一个化学反应mA+nB==pC+qD，可用任一种物质表示该化学反应的速率，如下表： 2.用不同物质表示同一反应的反应速率 化学反应速率 v(A) v(B) v(C) v(D) 相互联系 PS：对于同一个化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，同一段时间内的化学反应速率之比=化学计量数之比=物质的量浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比 化学反应速率 （1）化学反应速率是物质在一段时间内的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率，且均取正值； （2）在反应中，用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质，纯液体和纯固体的浓度是恒定不变的，因此对有纯液体或纯固体参加的化学反应，一般不用其浓度来表示化学反应速率 （3）在同一化学反应中，用不同物质表示的同一段时间内的化学反应速率，数值可能不同，但表示的反应的快慢相同，故表示化学反应速率时必须指明具体的物质，即在v后标注具体的物质，如v(H₂)等 化学反应速率表示时的注意点 化学反应速率 3.化学反应速率的计算方法 （1）定义式法 （V为容器容积） ＝0.8mol/(L·s) v(B)＝ Δc(B) Δt ＝ （6.0－2.0 )mol/L 5s 例：在某一化学反应中，物质B的浓度在5s内从6.0mol/L变成2.0mol/L，则在这5s内，用物质B表示的化学反应速率为多少？ 化学反应速率 （2）比例关系法 根据用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比进行计算，如反应：mA(g)+nB(g)=pC(g),其反应速率之比为v(A):v(B):v(C)=m:n:p 例：在N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行，2s后，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在这段时间内用H2表示的平均反应速率为____mol/(L·s) 高温、高压 催化剂 v(H2): v(NH3) ＝3:2 v(NH3)＝ (0.6)mol/L 2s ＝0.3mol/(L·s) ＝0.45mol/(L·s) v(H2)＝ 3 2 v(NH3)＝ 3 2 × 0.3mol/(L·s) 化学反应速率 3.化学反应速率的计算方法 运用“三段式”法进行计算的步骤： 第一步：写出有关反应的化学方程式； 第二步：设未知数，列出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 第三步：根据已知条件列方程式计算，得出各物质的转化浓度(Δc)； 第四步：根据 计算反应速率。 起始浓度（mol/L） a b 0 0 转化浓度（mol/L） mx nx px qx t时刻浓度（mol/L） a-mx b-nx px qx mA(g)＋nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 任意反应 “三段式”计算模板 （3）“三段式”法 ①v＝ ＝ ②A的转化率：α（A）= 化学反应速率 11 （3）“三段式”法 应用“三段式”法计算反应速率的常见易失分点 ① 起始、转化、某时刻的物理量及单位要统一，均为物质的量或物质的量浓度。 ② 起始量、转化量、某时刻量中，只有转化量之比等于对应物质的化学计量数之比，起始量或某时刻量与对应物质的化学计量数之间没有必然的关系。 ③ 部分试题中不是直接给出物质的量浓度，而是给出物质的量和容器容积，计算时需要注意物理量的转化。 化学反应速率 3.化学反应速率的计算方法 例：在2 L的密闭容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，发生反应N2+3H2 ⇌2NH3，在2 s末时，测得容器中含有0.4 mol的NH3，求该反应在2 s内的化学反应速率。 解:　　　　　 N2 +　　3H2 ⇌ 2NH3 起始量/mol: 1 3 0 变化量/mol: 0.2 0.6 0.4 2 s末量/mol: 1-0.2 3-0.6 0.4 则v(N2)= 0.2mol÷2L÷2s=0.05 mol·L-1·s-1 v(H2)= 0.6mol÷2L÷2s=0.15 mol·L-1·s-1 v(NH3)= 0.4mol÷2L÷2s= 0.1 mol·L-1·s-1 化学反应速率 3.化学反应速率的计算方法 例2、一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　 ) A．反应开始到10 s末时，用Z表示的反应速率为 0.158 mol·L－1·s－1 反应开始到10 s末时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1 反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0% 反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)   Z(g) C 化学反应速率 3.化学反应速率的计算方法 【小结：由n(或c)～t 图像确定化学方程式的方法】 (1)看趋势，定位置 观察图像，n(或c)随时间逐渐减小的物质为反应物，反之为生成物。 (2)看变化量，定系数 由图像计算各物质在相同时间内的浓度(或物质的量)的变化量，从而确定各物质的化学计量数。 (3)看是否共存，定符号 根据图像观察各物质是否最终共存(即是否有物质反应完)，从而判断该反应是否为可逆反应，确定在方程式中用“=”还是“⇌”。 化学反应速率 例3、反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为 ①V(A) = 0.15mol·L-1·s-1 ②V(B) = 0.6mol·L-1·s-1 ③V(C) = 0.4mol·L-1·s-1 ④V(D) = 0.45mol·L-1·s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 ④﹥ ②= ③﹥ ① 化学反应速率大小的比较方法 1.归一法 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反应速率， 则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 2.比值法 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)， 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 v(A) a v(B) b > 化学反应速率 4.化学反应速率的测定 化学反应速率是可以通过实验测定的。 测定方法： 测量反应速率时，任何一种与化学物质的浓度或质量相关的性质均可利用，如_________、________、颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，人们常利用__________和_______________的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 气体体积 体系压强 颜色深浅 显色物质浓度间 化学反应速率 （一）实验原理 υ＝ Δc Δt 找与化学反应物质的浓度相关的物理量 找与该物理量化学变化对应的时间 （二）选择可观测、易操作的变量 气体 离子浓度 颜色 体积 压强 电导率 pH 颜色 浑浊度 离子浓度检测仪 pH计 浊度仪 高锰酸钾溶液与草酸反应， 记录溶液褪色的时间 化学反应速率 4.化学反应速率的测定 CONTENTS 目录 根据释放出气体的体积测定 在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。测定0 ～ 6 min内的化学反应速率。 2H2O2 2H2O + O2 ↑ 催化剂 υ(O2) υ(H2O2) 测量 化学反应速率 4.化学反应速率的测定 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的 O2 的体积(已折算为标准状况)如下表(溶液体积变化忽略不计)。求0～6 min时段的化学反应速率。 Δn(O2)＝ ＝ 1.0×10-3 mol Vm Δ V(O2) 0.0224 L 22.4 L/mol ＝ 化学反应速率 4.化学反应速率的测定 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2 溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的 O2 的体积(已折算为标准状况)如下表(溶液体积变化忽略不计)。求0～6 min时段的化学反应速率。 2H2O2 2H2O + O2 ↑ 催化剂 1.0×10-3 mol ∆n /(mol) 2.0×10－3 ＝－ Δn(H2O2) V ·Δt Δc(H2O2) Δt υ(H2O2)＝－ 0.01L×6 min 2.0×10－3 mol ＝－ ≈ 3.3×10－2 mol/(L·min) 化学反应速率 4.化学反应速率的测定 例4、用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如图所示，下列有关说法正确的是(　　) B A．OE段表示的反应速率最快 B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多 C．FG段表示的收集的CO2最多 D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大 化学反应速率 CONTENTS 目录 课堂小结 化学反应速率 定量计算 书写表达式 同一化学反应不同物质表示的关系 定量实验测定 v(B) == === “三段式”及大小比较的 解题方法 找与浓度相关可测量、易操作变量 1.4A(s)＋3B(g) ⇌2C(g)＋D(g)，经2 min，物质B的浓度减少0.6 mol/L。对此反应速率的表示正确的是(　　) A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min) B．2 min内，v（B）和(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的 C．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol/(L·min) D．分别用B、C、D表示的反应速率的比值是3∶ 2∶ 1 D 随堂测试 24 随堂测试 2.反应4A(g)＋3B(g) = 2C(g)＋5D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为 ①v(A)＝0.02 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝0.3 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝1.2 mol·L－1·min－1 其中表示该反应速率最慢的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ C 25 3．对于锌粒与稀H2SO4的反应，下列说法中不正确的是(　　) A．可选用颗粒大小基本相同的锌粒与等体积不同浓度的硫酸反应，比较二者收集10 mL H2所用的时间，从而计算反应速率并说明浓度对反应速率的影响。 B．可选用等质量的锌片和锌粒与等量相同浓度的硫酸反应，记录锌完全消失的时间，从而计算反应速率并说明固体表面积对反应速率的影响 C．可记录溶液中c(H＋)随时间的变化(用pH计测定溶液的pH)来测量反应速率。 D．可记录溶液的温度变化(用温度计测量温度)来测量反应速率 D 随堂测试 26 4．在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质，经一段时间后测得各物质的物质的量如下表所示： X Y W Q 10 min 1.0 mol 3.0 mol 1.0 mol 2.0 mol 20 min 0.5 mol 1.5 mol 2.0 mol 1.0 mol 上述容器中发生的化学反应方程式可能是(　　) A．X＋2Y=2W＋2Q B．3X＋Y＋2W=2Q C．X＋3Y＋2Q=2W D．X＋2Y＋3Q=2W C 随堂测试 27 5．已知：反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 (1)从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。 (2)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为 。 (3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中 进行经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为 甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1； 乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1； 丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1； 则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。 0.05mol·L－1·s－1 3A(g)＋B(g) ⇌2C(g) 乙>甲>丙 随堂测试 28  $