2.1.2+化学反应速率的影响因素课件2026-2027学年上学期高二化学选择性必修1

该高中化学课件聚焦化学反应速率的测定及影响因素，从必修二反应物性质（内因）过渡到浓度、温度等外因，通过变量控制法搭建学习支架，连接定性观察与定量测定，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于以实验探究为核心，如Na₂S₂O₃与H₂SO₄反应、H₂O₂分解实验，结合对照试验和数据记录，培养科学思维与探究实践能力。课堂小结系统整合知识，例题与拓展延伸强化应用，助力学生形成严谨态度，教师可高效开展探究式教学。

第一节 化学反应速率 第2课时 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 1 一、化学反应速率的测定 化学反应速率能够借助实验手段进行测定，依据速率表达式，实验需要获取 不同反应阶段反应物或生成物的浓度。 (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) υ＝ Δc Δt 实验原理： 测定项目： 选择可观测 易操作的变量 气体 离子浓度 电导率 pH 颜色 浑浊度 颜色 体积 压强 浊度仪 离子浓度检测仪 电导率仪 pH计 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？ 一、化学反应速率的测定 定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢 定量描述： 实验测定：控制单一变量，找与浓度相关可测量、 易操作变量 化学反应速率 Δc Δt υ ＝ Δn VΔt ＝ 1.变量控制方法 通过必修二的学习你知道影响化学反应速率的因素有哪些？ 不同化学反应的速率 反应物本身性质（内因） 同一化学反应的速率 外界条件 （外因） 温度、浓度（压强）、催化剂、接触面积等 反应物组成、结构、性质 变量控制：科学研究中，对于多因素(多变量)的问题，常常采用只改变其中的 某一个因素，控制其他因素不变的研究方法。 二、影响化学反应速率的因素 决定因素 不好调控 可以调控 二、影响化学反应速率的因素 科学探究的方法及思路 01 02 03 04 变量控制 对照试验 定性观察或定量观察 科学归纳 重中之重！！ 模型建构 浓度，温度，催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？ 二、影响化学反应速率的因素 2.定性与定量研究影响化学反应速率的因素 【提出问题】 浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？ 【实验探究 Ⅰ】 选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素 实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。 0.1 mol/L Na2S2O3溶液、 0.1 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4溶液、 5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。 二、影响化学反应速率的因素 实验原理 Na2S2O3(硫代硫酸钠)溶液与 H2SO4 溶液反应： ① Na2S2O3 ＋ H2SO4＝________________________ +6 +2 ＋ SO2↑ ＋ S↓＋ Na2SO4 H2O 氧化剂 还原剂 酸化剂 (成盐) ②2H2O2 ==== 2H2O＋O2↑ 催化剂 产生气泡的快慢 根据产生浑浊的先后判断反应速率的大小 本实验能否通过观察产生气泡的快慢比较反应速率的大小？简要说明理由。 不能，二氧化硫易溶于水，且H2SO4、Na2S2O3溶液浓度较小，可能看不到明显的气泡。 1、实验对象的选择有什么要求：现象明显，速率适中，2、通过什么现象定性判断反应快慢。SO2易溶于水，实验中溶液浓度较小，可能无明显气泡 二、影响化学反应速率的因素 ①.探究浓度对化学反应速率的影响 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度   均出现 ，但后者_____________ 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率_____ 浑浊 出现浑浊更快 增大 Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验原理 对于纯液体或固体其浓度是常数，改变它们的量不会改变化学反应速率。 误区警戒 二、影响化学反应速率的因素 浓度对化学反应速率的影响 （1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 （2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率 的变化。 （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。 （4）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。 块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率。 （5）随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。 二、影响化学反应速率的因素 ②.探究温度对化学反应速率的影响 实验步骤 水浴温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3溶液的体积/mL 0.1 mol/L H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的时间/s ① 20 5 5 ② 60 5 5 65 14 【实验现象】两支试管中的溶液__________，烧杯中装______的试管__________ 【实验结论】________________，升高温度，化学反应速率__________。 均变浑浊 热水 先变浑浊 其他条件相同时 增大 温度对反应速率的影响适用于任何反应，无论是放热反应还是吸热反应， 升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 误区警戒 烧杯中装热、冷水 温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。 一般，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。 对可逆反应，催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率。 误区警戒 ③.探究催化剂对化学反应速率的影响 催化剂   前者 ，后者____________ 催化剂能____ 化学反应速率 无明显变化 出现大量气泡 增大 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 二、影响化学反应速率的因素 ②2H2O2 ==== 2H2O＋O2↑ 实验原理 催化剂 二、影响化学反应速率的因素 （1）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应方向，也不能改变反应热的大小。 （2）同一催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率。 （3）没有特别指明一般指正催化剂 （4）催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用 （5）催化剂一定的具有选择性 （6）催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种 现象叫催化剂中毒(催化能力降低)。 催化剂对化学反应速率的影响 二、影响化学反应速率的因素 ④.探究压强对化学反应速率的影响 其他条件不变时，对于有气体参与的反应： 增大压强 减小容器体积 增大反应物浓度 加快化学反应速率 减小压强 增大容器体积 减小反应物浓度 降低化学反应速率 特征： 改变压强相当于改变浓度从而影响化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 压强增大P↑ 1、恒温时(体积可变) PV = nRT P与V成反比 增大压强： c = 不变- 减小↓ 增大↑ 活塞式容器 体积减小V↓ 反应物的浓度增大c↑ 反应速率加快↑ 二、影响化学反应速率的因素 2、恒温恒容时 PV = nRT P与n成正比 充入气体反应物： 充入 反应物 c= 增大↑ 不变- 增大↑ 充入 气体反应物 反应体系压强增大 P↑ 反应物的浓度增大 c↑ 反应速率加快 ↑ 二、影响化学反应速率的因素 2、恒温恒容时 PV = nRT P与n成正比 充入惰性气体： c= 不变- 不变- 不变- 充入 惰性气体 总压强增大，但反应物物质的量不变n不变 反应物的浓度不变 c不变 反应速率不变 不变 二、影响化学反应速率的因素 充入 惰性气体 V与n成反比 充入惰性气体： c = 不变- 增大↑ 减小↓ 体积增大V↑ 反应物的浓度减小c↓ 反应速率减慢↓ 3、恒温恒压时 充入 惰性气体 相当于减小反应物浓度 PV = nRT 二、影响化学反应速率的因素 (1)恒温时： 压强P↑→体积V↓→反应体系浓度C(体系)↑→反应速率ν↑ (2)恒温时，恒容密闭容器中： ①充入气体反应物 → P↑→ C(反应体系)↑ → ν↑； ②充入反应无关气体(如He）→P总↑，但C(反应体系)不变 → ν不变 (3)恒温恒压时： 充入反应无关气体(如He）→V↑→C(反应体系)↓→ν↓ 改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变，反应速率才会改变 【注意】是否存在改变了压强，但是气体浓度并没有发生变化的情况呢? 1. 固体反应物的用量不影响反应速率，固体浓度视为定值，改变固体质量，不会改变化学反应速率。 2. 压缩容器体积增大压强，所有气体组分浓度同时变大，该反应的正、逆 化学反应速率都会增大。 3. 恒容条件充入惰性气体，总压强升高，但反应气体浓度不变，正、逆反应速率均保持不变。 4. 恒压条件充入惰性气体，容器体积增大，反应气体被稀释浓度降低，正逆反应速率均减小。 方法总结 二、影响化学反应速率的因素 二、影响化学反应速率的因素 1、内因——反应物本身的性质（很难改变） 2、外因——浓度、温度、催化剂、反应物的接触面积等 ⑤ 其他 C（浓度）增大， ν 增大； 压强 ν 增大； 催化剂， T（温度）升高， 一般加快 （正催化剂加快、负催化剂减慢反应速率） 有气体参加的反应：增大压强（减小容器容积），ν增大 增大反应物的表面积（即粉碎），ν增大 影响效果: 反应物自身的性质＞＞催化剂＞温度＞浓度＞＞固体表面积 改变固体或纯液体的量，不影响ν 形成原电池，通常能加快 ν （如：铁锈、粗锌） 析典破难 【例1】反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行， 试回答： （1）增加Fe的量，其正反应速率的变化是_____ (填增大、不变、减小，以下相同)， 原因是 。 （2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率____，逆反应速率____ 。 （3）保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其正反应速率____，逆反应速率____。 （4）保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其正反应速率____，逆反应速率____。 不变 铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，不能改变反应速率 增大 增大 不变 不变 减小 减小 析典破难 【例2】某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验方案 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 (1)V1＝ ，V2＝ 。 (2)设计实验方案①和②的目的是： 。 (3)设计实验方案②和④的目的是： 。 (4)各实验方案均需加入一定体积的水的原因： 。 5 10 探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响 探究温度对化学反应速率的影响 各实验方案中混合液的体积均相等 析典破难 1. 化学对照实验坚守单一变量原则，只改动研究的变量，温度、总体积等其他条件全部 保持一致。 2. 溶液体系实验必须保证混合后总体积相同，通过补加水实现，避免体积不同干扰浓度。 3. 探究浓度影响，固定温度不变，改变反应物浓度；探究温度影响，固定各反应物浓度 不变。 4. 计算试剂体积时，各组总体积相等，用定值总体积减去已有试剂体积，求得加水体积。 方法总结 有没有比观察沉淀和气泡生成快慢更准确的方法来分析实验结果呢？ 定性研究 定量研究 【实验探究II】如何用实验法比较： 锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？ 【设计方案】 确定变量：______________ 控制不变的因素：________________________________________________________ 3. 测定数据 硫酸的浓度 锌粒的质量 锌粒的表面积 溶液的体积 温度 压强 a.固定体积，测时间？ b.固定时间，测体积？ 选择可观测、易操作的变量 秒表 实验测定化学反应速率 【实验探究 Ⅱ】 通过实验测定并比较下列化学反应的速率 （1）按图所示组装实验装置。 测定锌与稀硫酸反应速率的装置 在锥形瓶内放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L H₂SO₄溶液，测量并记录收集 10 mL H₂ 所用时间。 H2SO4溶液 锌粒 2.定性与定量研究影响化学反应速率的因素 问题：如何检查装置气密性？ 关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉， 放开后，若回到原位，说明气密性良好 实验测定化学反应速率 实验 操作 原理 收集10mLH2所用时间 反应速率 结论 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ t1 t1 10 mL v1(H2)= t2 t2 10 mL v2(H2)= v₁(H₂)<v₂(H₂)，则其他条件相同时，反应物的浓度越大， 化学反应速率越大 实验测定化学反应速率 【思考】在用上述实验测定锌与硫酸反应的速率时： 1、为确保测定的准确性，应注意哪些事项？ ①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同（控制变量，避免表面积的干扰）； ②稀硫酸要迅速加入； ③装置气密性良好，且计时要迅速准确。 2、实验通过测量收集10 mL H2所用的时间，来表征反应速率的快慢，除了这个方式，还可以测量哪些物理量来表征速率快慢？ ① 测量一定时间内H+的浓度变化； ② 测量一定时间内产生的 H2 的体积； ③ 测量一定时间内锌粒的质量变化。 实验测定化学反应速率 27 3、用该装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析原因可能是？ 漏斗中稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成气体，也会将瓶中的空气排出，使所测气体的体积偏大 4、如何改进？ 导管作用： ①平衡气压，使液体顺利滴下。 ②消除加入液体引起的氢气体积误差。 用导管将分液漏斗上部与锥形瓶连通 锌粒 硫酸 （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。） 恒压滴液漏斗 实验测定化学反应速率 导管作用：①平衡气压，使液体顺利滴下。（使分液温斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时液体能顺利滴下。）②消除加入液体引起的氢气体积误差。（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。） 5、除了注射器，还可以用什么方法测量气体体积？ 恢复到室温后，要调节量筒的高度，使量筒内外的液面相平 恢复到室温后，要上下移动量筒，使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平 恢复到室温后，要上下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面相平 读数要点：恢复室温、调节液面相平、凹液面 量筒 排水集气法 导气管短进长出 检验装置气密性：连接好实验装置，关闭分液漏斗活塞，向量气管内注入水，使右管内液面高于左管内液面，静置，若液面不发生变化，则证明气密性良好。 实验测定化学反应速率 思考6：结合下图，分析为什么都要保持液面相平？ 实验测定化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 【问题和讨论】 上述实验探究中，你用到了哪些科学方法？ 对照试验法、变量控制法、科学归纳法、定性观察法等。 变量控制法：科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。 化学反应速率 化学反应速率 v 化学反应速率的测定 “三段式”计算 单位时间内， 反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。 通过测量 一定时间内 找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 根据已知条件列方程计算 释放出气体的体积 气体的压强变化 颜色的深浅 光的吸收 导电能力 影响化反应速率的因素 内因 外因 反应物本身的性质（主） 浓度、压强、温度、催化剂、 固体表面积等 课堂小结 定性研究 定量研究 拓展延伸 1.速率方程和速率常数 假设某反应为aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)，其速率方程可表示为v＝kca(A)·cb(B)，式中的k 称为反应速率常数或速率常数。反应速率常数k表示单位浓度下的化学反应速率，在恒温下，不因反应物浓度的改变而变化；但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常反应速率常数越大，反应进行得越快。 反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)的速率方程也可写为v正＝k正ca(A)·cb(B)，(k正为正反应的速率常数)、v逆＝k逆cc(C)·cd(D)，(k为逆反应的速率常数)。该反应的 化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。 2.反应级数 某化学反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)，若其速率方程的形式为 v正＝k正ca(A)·cb(B)，则该反应的反应级数为a+b，即速率方程中幂指数之和。 速率方程和速率常数 能力跃迁 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。(　　) √ × × × √ × 2.下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是（ ） A．Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸反应，而不与稀硫酸反应 A 能力跃迁 能力跃迁 D 3. 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 4. 在2A(g)＋B(g) == 3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是（ ） A.v(A)＝1.5 mol·L－1·min－1 B.v(B)＝1.8 mol·L－1·min－1 C.v(C)＝0.08 mol·L－1·s－1 D.v(D)＝0.1 mol·L－1·s－1 能力跃迁 B 能力跃迁 5.某同学探究影响硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应速率的因素时，设计如下系列实验: 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 V1 0.10 V2 0.50 V3 ③ 20 V4 0.10 4.0 0.50 V5 该实验①②可探究_________对反应速率的影响，因此V3=_______;实验①③可 探究____________________对反应速率的影响，因此V5=_________。  温度 0 稀H2SO4的浓度 6.0 能力跃迁 D 6. 少量铁粉与100mL0.01mol·L-1的稀盐酸反应，反应速率太慢，为了加快此反应速率而不改变H2的量，可以使用如下方法中的 ①由铁粉换铁块 ②加NaNO3固体 ③将0.01mol·L-1的稀盐酸换成98％的硫酸溶液 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用100mL0.1mol·L-1盐酸 A．③⑤ B．①③ C．⑥⑦ D．⑦⑧ $