2.1.1化学反应速率及影响化学反应速率的因素 课件-2026-2027学年人教版高二上学期化学选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应速率，涵盖概念、表示方法、计算、比较、测定及影响因素。通过爆炸与溶洞形成的定性对比导入，衔接定量描述需求，构建从生活现象到化学原理的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过浓度温度影响实验、三段式计算及图像分析，培养逻辑推理与实验能力。采用变量控制法和当堂训练，助力学生掌握核心技能，为教师提供系统教学资源。

第一节 化学反应速率 　第一课时 化学反应的速率及影响化学反应速率的因素 第二章 化学反应速率与化学平衡 人 教 版 选 择 性 必 修 1 1、知道化学反应速率的表示方法。 2、能进行化学反应速率的计算和比较。 3、了解化学反应速率的测定方法。 4、探究影响化学反应速率的因素。 学习目标 问题导入 爆 炸 溶洞形成 化学上是如何定量描述一个化学反应的快慢的呢？ 定性描述 很快 很慢 化学反应速率的表示 HUA XUE FAN YING SU LV DE BIAO SHI 01 化学反应速率的概念及其表示方法 1.1 【表示方法】 如果反应体系的体积是恒定的，则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（均取正值）来表示。 mol/(L ·s) 或 mol ·L-1 ·s-1；mol/(L ·min) 或 mol ·L-1 ·min-1 υ(x) = —— Δc(x) Δ t 【概念】 用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量 【单位】 υ(x) = —— Δn(x) V•Δ t 【表达式】 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 平均速率 固体或纯液体的浓度为常数，Δc=0，一般不用其表示化学反应速率； 5 同一反应中各物质化学反应速率的关系 1.2 对于一个化学反应：mA + nB = pC + qD，如何表示反应速率？ 其 v 可用任何一种物质的c 随时间的变化来表示。 化学反应速率v之比=△c之比=△n之比=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 = 同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但都表示该反应的反应速率，意义相同。因此，表示化学反应速率时，必须指明具体物质υ(A)。 化学反应速率的计算 HUA XUE FAN YING SU LV DE JI SUAN 02 化学反应速率的计算 2.1 【课本P25-例题】在密闭容器中反应 N2(g)＋3H2(g) ⇌ 2NH3(g)，开始c(N2)=0.8mol·L－1，经过5 min后，c(N2)=0.7mol/L，在此段时间内分别用N2、H2、NH3表示 v，并分析 v与化学计量数关系。 v (N2) = Δc (N2) Δt v (H2) = Δc (H2) Δt = 0.1mol/L 5min = 0.02 mol/(L∙min) = 0.3mol/L 5min = 0.06 mol/(L∙min) v (NH3) = Δc (NH3) Δt = 0.2mol/L 5min = 0.04 mol/(L∙min) v (N2) : v (H2) : v (NH3) = 1 ：3 ：2 公式法： υ(x) = —— Δc(x) Δ t 化学反应速率v之比=△c之比=△n之比=化学计量数之比 关系式法： 练习1：反应4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g)在5升的密闭容器中进行，20秒后NO的物质的量增加了4mol，此反应中以NO表示的化学反应速率为多少？ 当堂训练 物质 时间 X Y Z Q 起始/mol 0.7   1   2 min末/mol 0.8 2.7 0.8 2.7 3 min末/mol     0.8   练习2：提取表格信息计算化学反应速率 在2 L密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g) ⇌ pZ(g)＋qQ(g)。 在0～3 min内，各物质的物质的量变化如表所示： 已知2 min内v(Q)＝0.075 mol·L－1·min－1， ＝。 (1)起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。 (2)化学方程式中m＝___，n＝____，p＝___，q＝____。 (3)用Z表示2 min内的反应速率为__________________。 (4)2 min末Q的转化率为_____。· |Δn(Q)|＝0.3 mol 3.0 2.3 2.3 mol 3.0 mol 1 4 2 3 10% 0.05 mol·L－1·min－1 ＝ 化学反应速率v之比=化学计量数之比 当堂训练 三段式法 2.1 例：在2 L的密闭容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，发生 N2+3H2 ⇌ 2NH3 ，在2 s末时，测得容器中含有0.4 mol的NH3，则用N2、H2、NH3表示的化学反应速率分别是多少？ c(起始浓度) c(2s末浓度) Δc(变化浓度) 0.5 1.5 0 0.2 0.2 0.3 0.1 0.4 1.2 N2 + 3H2 ⇌  2NH3 Δc(N2) Δt v(N2)= =0.05 mol·L-1·s-1 Δc(H2) Δt v(H2)= =0.15 mol·L-1·s-1 Δc(NH3) Δt v(NH3)= =0.10 mol·L-1·s-1 v(N2)∶v(H2)∶v(NH3) = Δc(N2)∶Δc(H2)∶Δc(NH3) = 1∶3∶2 (单位：mol/L) 化学反应速率的计算 2.1 三段式法 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(平衡量)（可用n，也可用c，但要求统一）； ③根据已知条件列方程式计算。 mA(g)＋nB(g) = pC(g)＋qD(g) 起始浓度/(mol·L－1)   a      b          0       0 转化浓度/(mol·L－1)   mx     nx        px     qx 终态浓度/(mol·L－1)   a－mx  b－nx    px     qx △c之比=△n之比=化学计量数之比 化学反应速率的计算 2.1 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(即是否有物质未反应完)，从而判断该反应是否为可逆反应，确定在方程式中用“==”还是“　　”。 根据图像计算： 化学反应速率的计算 2.1 练习3：一定温度下，向2 L的密闭容器中通入两种气体并发生化学反应， 反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列推断合理的是 A.该反应的化学方程式为3B＋4D ⇌6A＋2C B.0～1 s内，v(A)＝v(C) C.0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1 D.0～6 s内，各物质的反应速率相等 A:3B＋4C⇌6A＋2D B:Δn(A)≠Δn(C) D:Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D) ＝(1.0－0.4) ∶(1.0－0.2) ∶(1.2－0) ∶(0.4－0) ＝3∶4∶6∶2 √ 当堂训练 其他计算公式 有气体参与 的反应 2.2 化学反应速率的比较 2.3 归一法 比值法 若单位、物质不统一，则要换算成相同的物质和单位再比较。 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 > “一看”：看 v 的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 “二化”：将不同物质的 v 转化成同一物质的 v ，或分别除以相应物质 的化学计量数。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大， v 越大。 步骤 单位要统一 练习4：已知反应3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同 物质表示其反应速率，分别为 ①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 则此反应在不同条件下进行最快的是 ② ①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 方法一：归一法 注意：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 v(B)＝0.2mol·L－1·min－1 v(B)＝0.0075 mol·L－1·min－1 v(B)＝0.225 mol·L－1·min－1 当堂训练 例：已知反应3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同 物质表示其反应速率，分别为 ①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 则此反应在不同条件下进行最快的是 ② 方法二：比值法 比较化学反应速率与化学计量数的比值 v(A) 3 ① =0.2mol·L-1·min-1 v(B) 1 ② =0.45mol·L-1·min-1 v(C) 2 ③ =0.0075mol·L-1·min-1 v(D) 2 ④ =0.225mol·L-1·min-1 当堂训练 化学反应速率的测定 HUA XUE FAN YING SU LV DE CE DING 03 气体的体积 体系的压强 颜色的深浅 导电能力 光的吸收 测定原理 利用化学反应中任何一种与物质浓度相关的可观测量进行测定。 如气体体积、体系压强、颜色深浅、导电能力、光的吸收等。 化学反应速率的测定 3.1 υ(x) = —— Δc(x) Δ t 影响化学反应速率的因素 YING XIANG HUA XUE FAN YING SU LV DE YIN SU 04 影响化学反应速率的因素 4.1 内因 外因 决定性因素 外界因素 物质本身性质 温度、 浓度、 催化剂、 反应物的接触面积、 压强 （对与有气体参与的反应）等 变量控制法 如何通过实验探究外界因素对化学反应速率的影响呢？ 定性观察 定量测定 【实验探究Ⅰ】 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、 0.05mol/LH2SO4溶液、 5%H2O2溶液、 1mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水。 实验方案设计： 定性与定量研究影响化学反应速率的因素 4.2 定性研究 Na2S2O3＋H2SO4 === Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 浓度 温度 催化剂 定性与定量研究影响化学反应速率的因素 4.2 定性研究 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 浓度 ① ② 0.1mol/L 5mLNa2S2O3 0.1mol/L 5mLH2SO4 0.1mol/L 5mLNa2S2O3 0.5mol/L 5mLH2SO4 两组溶液均出现浑浊并有刺激性气味的气体生成，第二组溶液先变浑浊。 其他条件相同时， c（反应物）↑，。 Na2S2O3＋H2SO4 === Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验方案设计： 定性与定量研究影响化学反应速率的因素 4.2 定性研究 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 温度 ① ② 冷水 两组溶液均出现浑浊并有刺激性气味的气体生成，第一组溶液先变浑浊。 其他条件相同时， T↑，。 热水 Na2S2O3＋H2SO4 === Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验方案设计： 定性与定量研究影响化学反应速率的因素 4.2 定性研究 实验方案设计： 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 催化剂 ① ② 有催化剂 余烬未复燃。 催化剂可以改变。 无催化剂 余烬复燃。 5滴FeCl3溶液 5% 5% 【实验探究Ⅱ】 通过实验测定并比较下列化学反应速率。 （1）按图2-1所示组装实验装置。在锥形瓶内放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40ml 1mol/LH2SO4溶液，测量并记录收集10ml H2所用时间。 （2）如果用4mol/LH2SO4溶液代替1mol/LH2SO4溶液重复上述实验，所用时间会增加还是减少？请通过实验验证，并解释原因。 将测定结果填入下表，计算并比较化学反应速率。 定性与定量研究影响化学反应速率的因素 4.2 定量研究 试剂 所用时间 反应速率 结论 4mol/LH2SO4溶液 1mol/LH2SO4溶液 快 慢 长 短 其他条件相同时，c（反应物）↑，。 定性与定量研究影响化学反应速率的因素 4.2 影响化学反应速率的因素 温 度 浓 度 催化剂 固体表面积 其他条件一定时，升高温度，化学反应速率增大（T↑，v↑） 大量实验证明，温度每升高10℃，v 通常增大为原来的2~4倍 其他条件一定时，增大反应物浓度，化学反应速率增大（c↑，v↑） 其他条件一定时，加入催化剂可以改变化学反应速率 同一反应可以有不同催化剂（正催化剂、负催化剂） 不同催化剂对同一反应催化效果不同 其他条件一定时，固体表面积增大，化学反应速率增大 对于有气体参加的化学反应，改变压强同样可以改变化学反应速率（实际改变c） 定性与定量研究影响化学反应速率的因素 4.2 条件 结论 恒温加压（体积可变） 压强增大(加压)，体积减小(被压缩)，反应物物质的量不变，反应物的浓度增大，反应速率加快 恒温恒容 充入气体反应物，反应物的浓度增大，反应速率加快 充入惰性气体，反应速率不变 恒温恒压 充入惰性气体，容器体积变大，反应物物质的量不变，气体反应物浓度变小，反应速率减小 c = 1.形成原电池，可以增大氧化还原反应的反应速率。 2.超声波、电磁波、光照等也能影响反应速率。 课堂总结 化学反应速率 化学反应速率 化学反应速率的测定 影响化学反应速率的因素 三段式法 公式法 关系式法 图像法 归一法、比值法 定义 表达式 计算 比较： 内因：物质本身的性质 外因：温度、浓度、催化剂、压强、固体反应物的接触面积等； 探究 变量控制法 定性观察 定量测定 υ(x) = —— Δc(x) Δ t 完成课后相关练习！！！ v(A)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝ $