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

该高中化学课件聚焦化学反应速率，从定义、表达式及单位入手，通过注意事项明确适用范围，结合“三段式”计算模型、速率之比规律及图像表征，构建从概念到应用的学习支架，帮助学生逐步掌握速率计算与比较方法。 其亮点在于以科学思维为核心，通过典例辨析（如平均速率与瞬时速率判断）和“三段式”表格模型培养证据推理能力，结合Zn与H₂SO₄反应测气体体积等实验案例落实科学探究与实践。学生能系统提升计算与实验技能，教师可借助结构化资源提高教学效率。

第一节 化学反应速率 第1课时 化学反应速率 第二章　化学反应速率与化学平衡 1 化学反应速率的定义 单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量。 1、意义： 表示化学反应进行快慢的物理量。 2、表示： 3、表达式： υ(A) = —— Δc(A) Δ t υ(A) = —— Δn(A) V•Δ t Δc 表示物质A浓度的变化，单位mol/L Δt 表示反应时间变化，常用单位s、min 4、单位： mol/ (L·min) 或 mol/(L·s) mol· L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1 1 mol/(L·s) = mol/(L·min) 60 取正值 （反应体系体积须恒定） 单位换算，仅需替换不同的部分；1s ＝60-1 min 化学反应速率的注意事项 （1）反应速率都为正值 （2）反应速率指一段时间内的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率 （3） 一般不用固体或纯液体表示化学反应速率 固体或纯液体（液态水、液溴等）浓度为常数，Δc=0 （4）同一个反应，用不同的物质来表示 υ(A)，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(A)。 典例精讲 【例1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“x”）。 (1)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生成物浓度的增加( ) (2)化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　) (3)由v计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。(　　) (4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢（ ） (5)对于化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显( ) (6)有时也可以用单位时间内生成某物质质量的变化量来表示化学反应速率。(　　) √ × × × √ × 4 化学反应速率的计算 【例题】在密闭容器中发生反应N2 + 3H2   2NH3，反应开始时N2的浓度 0.8 mol/L，5min 后 N2 的浓度变为 0.7 mol/L。求该反应的化学反应速率（分别用N2 、H2 、NH3 表示） 三段式法计算∆c 0.1 ∆c N2 + 3H2   2NH3 C始 C末 0.3 0.2 v(N2)= =0.02mol/(L·min) v(H2)= =0.06mol/(L·min) v(NH3)= =0.04mol/(L·min) 0.7 0.8 附加题：N2 的转化率为？ 相关计算： 变化量 起始量 转化率= ×100 ％ α (N2) = ×100 ％ =12.5％ 0.1mol 0.8mol 课堂探究 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（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。 相关计算： 变化量 起始量 转化率= ×100 ％ (1)“三段式”计算模型 反应 mA ＋ nB pC　　 起始浓度/（mol·L－1） a b c 转化浓度/（mol·L－1） x t时刻浓度/（mol·L－1）a－x b－ c＋ 6 化学反应速率之间的关系 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。 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 = 反应速率之比 ＝ 化学计量数 之比 ＝ 物质的浓度的变化量 之比 恒温、恒容时，浓度均为 1 mol·L-1的两种气体X和Y，在密闭容器中发生 反应生成气体Z，10 s末反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别是0.4 mol·L-1、0.8 mol·L-1、0.4 mol·L-1，该反应的化学方程式为(　　) 习题 B 化学计量数之比 ＝ 物质的浓度的变化量之比 化学反应速率的计算 常见求算量： ①转化率 ②有气体参加的反应，前后压强之比 (恒容条件) 根据 PV=nRT， ③ 物质A的体积分数 (恒容条件) 化学反应速率的大小比较 A “①看单位” 看化学反应速率v的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 mol/(L·min) 或 mol/(L·s) “②看物质” 将不同物质的 v 转化成同一物质的v “③比较” 比较数值大小： 数值越大， v越大。 N2 or H2 v (A) m = v (B) n (1)转化法： 课堂探究 (2)比值法：对于反应mA（g）＋nB（g）== pC（g）＋qD（g），先 换算成统一单位，再分别计算 、 的值，数值越大，化学反应速率越大。 、 、 典例精讲 【例3】反应 A(g) + 3B(g) 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为①υ(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②υ(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③υ(C)=0.4mol·L-1·s-1④υ(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应速率的快慢顺序为_______________ ④>③=②>① ① υ(A) 1 = 0.45 60 mol·L-1·s-1 ② υ(B) 3 = 0.2mol·L-1·s-1 ③ υ(C) 2 = 0.2mol·L-1·s-1 ④ = 0.225mol·L-1·s-1 υ(D) 2 12 化学反应速率的图像表征 以生成物的浓度变化为例： 浓度 时间 t1 t2 v(平均速率)= 割线斜率 C1 C2 v(瞬时速率)切线斜率 浓度 时间 t3 斜率大→速率快 斜率小→速率慢 (1) 反应物是________；生成物是________。 (2) 该反应化学方程式是__________________。 化学反应速率的图像表征 根据图像推断方程式 A和B C A ＋ B ⇌ C ∆c C始 C末 4 6 6 8 0 4 6 8 2 3 3 2 3A ＋ 2B ⇌3C 共存 【根据图像确定方程式三步走】 ① 看趋势：定反应物、生成物 ② 做差：求变化量 ③ 得方程式：变化量之比=系数比 化学反应速率的定量测定 化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度 υ＝ Δc Δt 实验原理： ①直接测Δc ②利用与浓度有关的变量间接测定 如：气体体积、体系压强、颜色深浅等 与该反应对应时间 溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有较明显颜色时，可用颜色 变化与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 思考交流 1.下列方法能实现对应化学反应速率测定的是_________(填序号)。   化学反应 一定时间内 ① CO(g)＋H2O(g)==CO2(g)＋H2(g) 用压力传感器测量反应前后体系压强变化 ② Mg＋2HCl==MgCl2＋H2↑ 用分析天平称量镁条反应前后的质量变化 ③ H2O2＋2HI==2H2O＋I2 用比色计测量反应前后颜色深浅 ④ Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 用浊度计测量反应前后浊度变化 ⑤ 2H2O2 2H2O＋O2↑ 用注射器收集反应后气体体积 ②③④⑤ 反应前后压强不变 三、化学反应速率的测定 通常测定与变化有关的各种物理量 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 == K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2↑ 化学反应速率的定量测定 可通过测定____________________来测定该反应的反应速率。 溶液褪色所需时间 紫红色高锰酸钾溶液， 具有强氧化性 被草酸还原后， 溶液的紫红色褪去。 气体体积 体系压强 通常测定与变化有关的各种物理量 化学反应速率的定量测定 CH3COOC2H5 + OH- → CH3COO- + C2H5OH H2SO4 + BaCl2 == BaSO4↓ + 2H2O H2(g) + I2(g) 2HI(g) 气体颜色 不能测体系的压强 浑浊度 电导率 浊度仪 电导率仪 pH pH计 化学反应速率的定量测定 测相同时间内产生气体的体积。 测产生相同气体所需的时间。 测量气体体积需注意： 待气体恢复至室温。 读数时调节量气管高度，使两测液面相平 量气管 Zn+H2SO4 == ZnSO4+H2↑ 习题 室温下，按如图所示的装置进行实验（实验过程中反应体系的温度保持不变），5 s 内消耗0.01 mol锌。下列说法正确的是(　　) A、5 s内：v(H2SO4)=0.01 mol·L-1·s-1 B、5 s内：v(Zn)=0.002 mol·L-1·s-1 C、若药品足量，再消耗 0.65 g Zn的时间超过 5 s D、可用长颈漏斗替换分液漏斗 C 1. （教材改编题）对反应N2＋3H2 2NH3来说，同一段时间内，用不同物 质表示的化学反应速率（单位相同）的关系正确的是（　　） A. v（N2）＝3v（H2） B. 2v（N2）＝v（NH3） C. 3v（H2）＝2v（NH3） D. v（N2）＝v（H2） 解析： 　在同一个反应中，用不同物质表示的反应速率满足以下关系：v （N2）∶v（H2）∶v（NH3）＝1∶3∶2。 由此可知， 3v（N2）＝v （H2）、2v（N2）＝v（NH3）、2v（H2）＝3v（NH3）、3v（N2）＝v （H2），A、C、D错误，B正确。 √ 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 2. （教材改编题）已知某条件下，合成氨反应中不同时刻各物质的浓 度如下： 当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法错误的是（　　） A. 2 s末时用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.4 mol·L－1·s－1 B. 前2 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1 C. 前4 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 D. 2～4 s内用氨气的浓度变化表示的反应速率为0.1 mol·L－1·s－1 √ 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 3. 对于反应3Cu＋8HNO3（稀） 3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，在测 量化学反应速率时，以下相关性质不可以利用的是（　　） A. 气体的体积和体系的压强 B. 溶液颜色的深浅 C. 固体物质的体积 D. H＋浓度的变化 解析： 　与化学反应中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质 在测量反应速率时都可以加以利用，包括能够直接观察的某些性质（如释 放出气体的体积和体系压强），也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质 （如颜色的深浅），故A、B、D三项可以利用。 √ 1 2 3 4 化学·选择性必修1 目 录 v(A)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝ A.X(g)+2Y(g)2Z(g) B.3X(g)+Y(g)2Z(g) C.2X(g)+Y(g)Z(g) D.X(g)+2Y(g)Z(g) eq \o(======,\s\up17(催化剂)) 2MnOeq \o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑ $