专题2 第一单元 第二课时 影响化学反应速率的因素(一)(学习讲义)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word(苏教版)

2026-09-12
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摘要:

本高中化学讲义聚焦影响化学反应速率的因素,先通过碰撞理论、活化能、基元反应等构建反应速率理论基础,再结合实验探究浓度对反应速率的影响,形成从理论到实践的学习支架。 资料以实验探究(如Na₂S₂O₃与H₂SO₄反应)和问题驱动(如活化能对反应的影响分析)为主线,融入分层训练,培养科学探究与实践能力和科学思维,课中辅助教师引导学生深度理解,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

内容正文:

第二课时 影响化学反应速率的因素(一) 知识点一 1.(1)正 (2)能发生反应 不能发生反应 (3)①足够高的能量 ②一定的方向上 (4)①较高 有可能 ②活化分子 所有分子 教材挖掘 提示:活化能大时,反应物分子不容易成为活化分子,因此发生有效碰撞的概率很小,反应不易发生。 3.(3)正反应的活化能 放出的能量 逆反应的活化能,(E1-E2) 4.(1)小 小 小 5.(1)多 快 (2)最慢  探究活动 1.提示:①②⑤ 2.提示:催化剂在化学反应里能改变化学反应速率(既能提高也能降低),而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变。从三个反应可以看出Ce4+最终变为Ce3+,Ti+变为Ti3+,Mn2+Mn3+Mn4+Mn2+,为催化剂;总反应的方程式为2Ce4++Ti+2Ce3++Ti3+。 对点训练 1.D 活化分子间的碰撞并不都是有效碰撞,只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,A错误;活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差才叫活化能,B错误;单位体积内活化分子总数越多,有效碰撞次数越多,反应速率才越快,C错误。 2.A 第一步是慢反应,慢反应决定总反应速率,A正确;IO-是第一步反应的生成物,IO-是第二步反应的反应物,所以IO-是该反应的中间产物,B错误;v(H2O)是纯液体,不能用水的浓度变化表示反应速率,C错误;1 mol H2O2放出热量98 kJ,H2O2分解的热化学方程式为2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196 kJ·mol-1,D错误。 知识点二 2.增大 减小 3.增多 增加 增大 探究活动 1.提示:①>②=③>④ 混合后氢离子浓度相同,四种溶液中c(HC)的大小决定产生CO2的速率大小。混合后HC的浓度分别为①0.012 mol·L-1、②0.008 mol·L-1、③0.008 mol·L-1、④0.004 mol·L-1。 2.提示:B 加大反应物固体CaCO3、盐酸的量不影响化学反应速率,改变浓度才影响化学反应速率,由于给定的反应是不可逆反应,因此,该化学反应的速率和生成物的浓度无关。 对点训练 1.D 反应物浓度越大,反应速率越快,则越快产生浑浊,D项中Na2S2O3和H2SO4的浓度最大,则反应速率最快,最先出现浑浊。 2.B 根据速率方程v=k·c2(NO)·c(H2)知,增大c(NO),可提高总反应的反应速率,减小c(H2),可降低总反应的反应速率,A、D项正确;根据速率方程,c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度不同,如c(NO)增大为原来的2倍,v增大为原来的4倍,c(H2)增大为原来的2倍,v增大为原来的2倍,B项错误;反应速率由最慢的一步反应决定,该反应的快慢主要取决于反应①,C项正确。 【随堂演练】 1.D 活化能越大,反应越难以进行,化学反应速率越小,D不正确。 2.B 由题意可知,总反应为放热反应,第①步反应和第②步反应都是放热反应,第①步为慢反应,则活化能更大,B项符合。 3.C A项,第1步反应的活化能最高,反应速率最慢,总反应速率主要由第1步反应速率决定,错误;B项,由题图可知,第1步反应是吸热反应,第2步和第3步反应均为放热反应,错误;C项,反应的中间体有NO2和O,共有两种,正确;D项,总反应为2O3(g)2O2(g),由盖斯定律可知,第1步反应+第2步反应+第3步反应得到反应:2O3(g)3O2(g),则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3,错误。 4.A 对比实验1和2:当c(N2)从m增至2m(其他浓度不变),速率v从q增至2q,说明2α==2,故α=1;对比实验1和3:当c(NH3)从p减至0.1p(其他浓度不变),速率v从q增至10q,即c(NH3)减小10倍,速率增大10倍,说明0.1γ==10,故γ=-1;对比实验1和4:当c(H2)从n增至2n(其他浓度不变),速率v从q增至2.828q(约21.5q),说明2β=21.5,故β=1.5;综上,α=1,β=1.5,γ=-1,A正确。 5.(1)≥2.5 (2)2.0 保证其他条件不变,只改变反应物H2C2O4溶液的浓度,才能达到实验目的 (3) 解析:(1)酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式为2Mn+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2O,根据上述离子方程式判断,初始H2C2O4与KMnO4的物质的量需满足≥2.5。(2)根据表中提供的数据可知,应控制KMnO4溶液的浓度不变,调节H2C2O4溶液的浓度,所以x=2.0(即总体积保持13.0 mL不变)。(3)温度越高,反应速率越快,KMnO4反应完所需的时间越短。 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二课时 影响化学反应速率的因素(一) 1.通过实验探究,了解浓度对化学反应速率的影响。 2.知道化学反应是有历程的,认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。 3.能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明浓度改变对化学反应速率的影响。 知识点一 反应速率理论 1.碰撞理论 (1)碰撞与化学反应 反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应,反应速率的大小与单位时间内反应物分子间的碰撞次数成   比。 (2)两种碰撞 (3)发生有效碰撞的条件 ①发生碰撞的分子具有       。 ②分子在       发生碰撞。 (4)活化分子和活化能 ①活化分子 化学反应中,能量    、    发生有效碰撞的分子。 ②活化能       的平均能量与      的平均能量之差。 【教材挖掘】  教材中描述“有效碰撞必须满足两个条件:一是发生碰撞的分子具备足够高的能量,二是分子在一定的方向上发生碰撞”。根据这一点分析活化能大的反应为什么不容易发生? 2.基元反应 (1)概念:反应物分子经过一次碰撞就转化为产物分子的反应,称为基元反应。 (2)特点:反应过程中没有任何中间产物生成,基元反应的逆反应也是基元反应。 研究发现,大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成,需经过多个基元反应才能实现。 3.过渡态理论 (1)过渡态 过渡态理论认为,反应物转化为生成物的过程要经过能量较高的过渡状态。 (2)活化能 过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。 (3)活化能与反应热 某可逆反应中反应物、生成物的能量与活化能的关系图如图所示: 图中E1表示        ,E2表示活化分子变成生成物分子      ,即                表示反应热。 4.复杂反应 (1)复杂反应 由多个基元反应组成的化学反应叫做复杂反应。如H2(g)+I2(g)2HI(g),经历了如下两步基元反应:I22I,H2+2I2HI。 每个基元反应都有对应的活化能,反应的活化能越大,活化分子所占比例越  ,有效碰撞的比例也就越  ,化学反应速率越  。 (2)反应历程 ①每一个化学反应自开始后所经历的过程称为反应历程,反应历程又称反应机理。 ②反应历程是由基元反应构成的反应序列。 5.反应速率与活化分子、活化能的关系 (1)活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数越多,单位时间内有效碰撞的次数越    ,化学反应速率越    。如图所示: (2)一个复杂反应的速率取决于速率    的基元反应(俗称决速步),基元反应的活化能(又称能垒)越大,反应速率越小。 (3)化学反应速率的理论只适用于基元反应。 1.以下是HI分解反应中分子碰撞示意图: 下列说法正确的是    (填序号)。 ①当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应 ②发生有效碰撞的分子一定是活化分子 ③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ④活化分子间每次碰撞都发生化学反应 ⑤能发生有效碰撞的分子必须具有足够高的能量 2.由反应物微粒一步直接实现的化学反应称为基元反应。某化学反应是通过三步基元反应实现: ①Ce4++Mn2+Ce3++Mn3+; ②Ce4++Mn3+Ce3++Mn4+; ③Ti++Mn4+Ti3++Mn2+。由此可知: (1)该反应的总反应的方程式为                       。 (2)该反应的催化剂是    。 1.下列说法正确的是(  ) A.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 B.活化分子具有的能量是活化能 C.活化分子的总数越多,反应速率越快 D.单位时间内有效碰撞次数越多,反应速率越快 2.(教材习题改编)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为: 第一步:H2O2+I-H2O+IO- 慢 第二步:H2O2+IO-H2O+O2+I- 快 下列有关该反应的说法正确的是(  ) A.H2O2放出O2的速率由第一步决定 B.IO-是该反应的催化剂 C.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) D.H2O2分解的热化学方程式为2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g) ΔH=-98 kJ•mol-1 知识点二 浓度对反应速率的影响 1.影响反应速率的内因 在相同条件下,不同化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。 2.实验探究浓度对化学反应速率的影响(以Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O为例) 实验操作 实验现象 均出现浑浊,先后顺序为A、B、C 实验结论 c(Na2S2O3)增大,产生浑浊的速率加快 规律总结 其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率   ;减小反应物的浓度,反应速率    3.浓度对反应速率影响的微观解释 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数    →单位时间内有效碰撞次数    →反应速率    ;反应物浓度减小,则与之相反(注意:浓度改变引起了活化分子浓度的改变,而活化分子百分数不变)。 4.浓度对反应速率影响的注意事项 (1)对于固体或纯液体,其浓度可视为常数,其质量改变不影响化学反应速率。 (2)固体物质的反应速率与接触面积有关,颗粒越细,表面积越大,反应速率就越快。 (3)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。 1.相同温度条件下,将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液,分别加入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             (用序号表示)。 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 2.已知反应:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与HCl接触面积改变的影响)    (填字母)。 A.加大CaCO3的量 B.加大盐酸的浓度 C.加大盐酸的量 D.减少CaCl2的浓度 1.已知反应:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。下列各组反应是在相同温度下发生的,则最快产生浑浊的是(  ) 选项 反应物 硫代硫酸钠溶液 硫酸溶液 A 0.2 mol•L-1,20 mL 0.2 mol•L-1,20 mL B 0.5 mol•L-1,20 mL 0.5 mol•L-1,20 mL C 1.0 mol•L-1,20 mL 1.0 mol•L-1,20 mL D 1.0 mol•L-1,20 mL 1.2 mol•L-1,20 mL 2.已知反应2NO+2H2N2+2H2O的速率方程为v=k•c2(NO)•c(H2)(k为反应速率常数),其反应历程如下: ①2NO+H2N2+H2O2 慢 ②H2O2+H22H2O 快 下列说法错误的是(  ) A.增大c(NO),可提高总反应的反应速率 B.c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的影响程度相同 C.该反应的快慢主要取决于反应① D.减小c(H2),可降低总反应的反应速率 1.下列说法不正确的是(  ) A.离子反应的活化能几乎为零 B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C.活化能对化学反应的反应热ΔH无影响 D.活化能越大,化学反应速率越快 2.已知H2(g)+2ICl(g)I2(g)+2HCl(g) ΔH=-218 kJ•mol-1。该反应分两步完成: 慢反应①:H2(g)+2ICl(g)HCl(g)+HI(g)+ICl(g) ΔH<0 快反应②:HCl(g)+HI(g)+ICl(g)I2(g)+2HCl(g) ΔH<0 下列示意图能正确表示反应过程中能量变化的是(  ) 3.NO催化O3生成O2的过程由以下三步基元反应构成: 第1步:NO(g)+O3(g)O2(g)+NO2(g) ΔH1; 第2步:NO2(g)NO(g)+O(g) ΔH2; 第3步:O(g)+O3(g)2O2(g) ΔH3 下列说法正确的是(  ) A.第2步反应是总反应的决速步 B.三步基元反应都是放热反应 C.该过程共有两种中间产物 D.总反应2O3(g)3O2(g)的焓变为ΔH1—ΔH2—ΔH3 4.(2026•江苏苏州月考)NH3是重要的化工原料,对工业合成氨及氨的性质的研究意义重大。工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),合成氨速率方程为v=kcα(N2)•cβ(H2)•cγ(NH3),k是速率常数。根据表中数据分析,下列数值正确的是(  ) 实验 c(N2)/(mol•L-1) c(H2)/(mol•L-1) c(NH3)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q A.α=1、β=1.5、γ=-1  B.α=1、β=3、γ=2 C.α=2、β=1.5、γ=1   D.α=2、β=3、γ=-1 5.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“反应条件对化学反应速率的影响”。 (1)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,当溶液中的KMnO4耗尽时,溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去,初始H2C2O4与KMnO4的物质的量需要满足关系    。 (2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了如下实验方案: 实验序号 反应温度/℃ H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 水 V/mL c/(mol•L-1) V/mL c/(mol•L-1) V/mL ① 25 8.0 0.20 5.0 0.010 0 ② 25 6.0 0.20 5.0 0.010 x 表中x=    ,理由是                                                 。 (3)已知(2)中实验①的c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条件不变,请在图中画出50 ℃时c(H2C2O4)随t的变化曲线。 完成课后作业 专题2 第一单元 第二课时 6 / 6 学科网(北京)股份有限公司 $

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