内容正文:
第一节 化学反应速率
1
学习目标 素养目标
1.知道化学反应速率
的表示方法,了解测定化
学反应速率的方法,能进
行化学反应速率的简单计
算。 【变化观念与平衡思想】 能运用
化学计量关系定量分析化学变化及其伴
随发生的能量转化;认识反应条件对化
学反应速率的影响,能运用化学反应原
理分析影响化学变化的因素,初步学会
运用变量控制的方法研究化学反应。
2
学习目标 素养目标
2.通过实验探究,学
习运用变量控制的方法研
究化学反应速率;了解反
应条件对化学反应速率影
响的一般规律,能运用规
律解释生产、生活和科学
实验中的实际问题。 【证据推理与模型认知】 通过实
验探究分析不同外界条件改变对化学反
应速率的影响,能用一定的理论模型说
明外界条件改变对化学反应速率的影
响。
续表
3
学习目标 素养目标
3.知道化学反应是有
历程的,认识基元反应活
化能对化学反应速率的影
响;知道催化剂可以改变
反应历程,能从调控化学
反应速率的角度分析和选
择反应条件。 【科学探究与创新意识】 利用化
学反应速率的测定实验,通过气泡产生
的快慢定性地理解化学反应速率的概
念。通过实验探究,总结影响化学反应
速率的因素,形成由宏观到微观、由感
性到理性的科学探究过程,并获得基本
的观察能力、探究能力和实际解决问题
的能力。
续表
4
学习目标 素养目标
4.能用简单碰撞理论
说明反应条件对化学反应
速率的影响,体会理论模
型的建构过程,强化模型
认知意识 【科学态度与社会责任】 能运用
温度、浓度、压强和催化剂对化学反应
速率的影响规律解释生产、生活、实验
室中的实际问题,能讨论化学反应条件
的选择和优化
续表
5
第1课时 化学反应速率
6
学习任务一 化学反应速率及测定
学习任务二 化学反应速率的计算和
比较
◆
新课探究
◆
课堂评价
◆
课后习题
7
学习任务一 化学反应速率及测定
【课前自主预习】
1.化学反应速率
快慢
减小
增大
浓度
时间
新 课 探 究
8
2.与化学计量数的关系
对于一个化学反应: ,其反应速率之间的关系
为_________,或_____ _____。
3.化学反应速率的测定
(1)测定原理
任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。
(2)可测定的具体物理量
气体的体积、____________、____________、光的吸收、__________等。
体系的压强
颜色的深浅
导电能力
新 课 探 究
9
[问题思考]
(1)对反应 ,能用哪些物质
的浓度变化来表示化学反应速率?不能选用物质的原因是什么?
提示:可以用、和 的浓度变化来表示化学反应速率。不
能用和的浓度变化表示化学反应速率,原因是 是固
体,是纯液体(理论上能用 的浓度变化来表示化学反应速率,
由于此反应一般在开放体系中进行,所以一般只用和 的浓
度变化来表示化学反应速率)。
新 课 探 究
10
(2)利用 所得到的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?
提示:一段时间内的平均速率。
新 课 探 究
11
【知识迁移应用】
例1 一定条件下,在 密闭容器中发生反应
,测得 内,A的物质的量减少了
,则 内该反应的化学反应速率是( )
A. B.
C. D.
√
新 课 探 究
12
[解析] 同一化学反应中,用不同物质表示的反应速率之比等于化
学计量数之比, ,
A正确;
,B错误;
,C错误;
,D错误。
新 课 探 究
13
例2 某温度下按如图所示装置进行实验,锥形瓶内盛有 锌粒
(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入 的硫酸
溶液,将产生的收集在一个注射器中,用时 时恰好收集到气
体的体积为(折合成、条件下的体积为 ),
在该温度下,下列说法不正确的是( )
新 课 探 究
14
A.用锌粒表示的 内该反应的速率为
B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用 表示的内该反应的速率
为
C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用 表示的内该反应的速
率为
D.用表示的 内该反应的速率为
√
新 课 探 究
15
[解析] 、条件下, 的体积为,其物质的量为
,则根据 反应可知:
,
;
, ,
,
,
。
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16
[归纳总结]
新 课 探 究
17
学习任务二 化学反应速率的计算和比较
【核心知识讲解】
1.化学反应速率的计算
(1)公式法:<m></m>。
[注意]①如果题目中给出的是物质的量的变化量,在计算速率时
应先除以体积,转化为浓度的变化量。
新 课 探 究
18
②浓度的变化量<m></m>(某时刻)<m></m>(初始),所以一般(反应物)为负
值,(生成物)为正值,而 只有正值,所以在计算反应速率时,
(反应物), (生成物) 。
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应: ,
,,, ,且有
。
新 课 探 究
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤:
.写出有关反应的化学方程式;
.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学
计量数之比;
新 课 探 究
20
.根据已知条件列方程计算。
反应:
再利用化学反应速率的定义求算:
; ;
。
新 课 探 究
21
②计算中注意以下量的关系:
对反应物:(起始)(转化) (某时刻)。
对生成物:(起始)(转化) (某时刻)。
转化率 。
新 课 探 究
22
2.化学反应速率的比较方法
(1)定性比较
通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、
固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。
如<m></m>与水反应比<m></m>与水反应剧烈,则反应速率:<m></m>。
新 课 探 究
23
(2)定量比较
①“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,转化为同
一单位。
②“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应
速率,或分别除以相应物质的化学计量数。
③“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
新 课 探 究
24
[问题思考]
化学反应速率的数值越大,表示化学反应进行得越快,这种说法对吗?
提示:不一定。比较化学反应速率需要考虑3个方面:①需比较同一
化学反应的反应速率;②速率单位要一致;③同一反应用不同物质
表示时其化学反应速率的数值可能不同。
新 课 探 究
25
【知识迁移应用】
例3 已知反应
在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是
( )
A.
B.
C.
D.
√
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26
[解析] 化学反应速率与化学计量数的比值越大,说明该条件下的
反应速率越快,统一单位为, ;
;; ,显然C中比值最大,反应速
率最快。
新 课 探 究
27
例4 在恒容密闭容器中进行反应 ,
式中、、、为物质的化学计量数。在 内,各物质的物
质的量变化如下表所示:
物质
时间
起始 0.7 1
末 0.8 2.7 0.8 2.7
末 0.8
已知内, 。
新 课 探 究
28
(1)试确定以下物质的相关量:
起始时________, ________。
[解析] 解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系以及化学计算
的方法。对比的起始量和 末的量,可知反应逆向进行。
新 课 探 究
29
[解析] ,对反应过程进行“三段式”分析如下:
故 ,
, 。
因,则 ,
。
新 课 探 究
30
(2)化学方程式中___,___,___, ___。
1
4
2
3
[解析] 。
(3)用表示的 内的反应速率为____________________。
[解析] , ,故
。
新 课 探 究
31
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)任何化学反应都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量
来表示化学反应速率( )
×
(2)化学反应速率为是指 时某物质的浓度为
( )
×
[解析] 化学反应速率为是指 内某物质的浓度变
化了 。
课 堂 评 价
32
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率数值越
大,其化学反应速率越快( )
×
[解析] 同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率与
化学计量数的比值越大,其化学反应速率越快。
(4)合金储氢材料具有优异的吸氢性能,在氢能的开发中起到重要作用。
温度为时,某合金内吸收 氢气,吸氢速率
( )
√
(5)在同一化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相
同,但是它们表示的实际意义是相同的( )
√
课 堂 评 价
33
(6)合成氨的反应中, ( )
×
[解析] 物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则
,即 。
(7)化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度( )
√
[解析] 化学反应速率用来衡量化学反应进行的快慢。
课 堂 评 价
34
2.已知可逆反应 ,下列表示该可逆反
应的反应速率最大的是( )
A. B.
C. D.
√
课 堂 评 价
35
[解析] 将各个物质的反应速率转化为 的反应速率,A项,
,B项,
,C项,
,D项,
,综上,B项速率最快。
课 堂 评 价
3.[2026·湖北武汉一中高二月考]将等物质的量的A、B混合于 的密
闭容器中,发生下列反应:。经
后测得D的浓度为, ,以C表示的平均
速率 ,下列说法正确的是( )
A.反应速率
B.该反应方程式中,
C.时,A的物质的量为
D.时,A的转化率为
√
课 堂 评 价
37
[解析] 由题意可知,时D的浓度为 ,由方程式可
知,B的反应速率为 ,故A错误;
由题意可知, 时D的浓度为,C的反应速率为
,由变化量之比等于化学计量数之比可得
,解得 ,
故B错误;
课 堂 评 价
38
设A、B的起始物质的量均为
,解得,则 时
A的物质的量为,故C正确;
时,A的转化率为 ,故D错误。
课 堂 评 价
4.某温度时,在恒容密闭容器中,、、 三种气体的物质的量变
化曲线如图所示。
由图中数据分析该反应的化学方程式为____________。反应开始至
末, 的平均反应速率为____________________。
课 堂 评 价
40
[解析] 反应开始,、 的物质的量均为,为0,反应进行
到末, 的物质的量为、 的物质的量为、的
物质的量为 。相同时间内,、、 物质的量的变化量之比
为 ,达到平衡后,三种物质共存,故该反应的化学方程式为
。, 的平均
反应速率为
。
课 堂 评 价
41
课后习题
42
学习任务一 化学反应速率及测定
1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.化学反应速率是指某一时刻,某种反应物的瞬时反应速率
B.化学反应速率为是指反应 时某物质的浓度为
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.化学反应速率可用反应体系中任何一种物质浓度的变化来表示
√
课 后 习 题
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43
[解析] 化学反应速率指的是一段时间内化学反应的平均速率,A错
误;
化学反应速率为是指反应 内某物质的浓度改变了
,B错误;
化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量,C正确;
固体或纯液体的浓度被视为常数,一般不用固体或纯液体单位时间内
浓度的变化表示化学反应速率,D错误。
课 后 习 题
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44
2.已知: ,若反应速率分别用
、、 、(单位均为 )表示,
则正确的关系式是( )
A. B.
C. D.
√
课 后 习 题
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45
[解析] 由速率之比等于相应的化学计量数之比,则根据方程式知
; ,
A错误;
,B错误;
,C错误;
,D正确。
课 后 习 题
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3.[2025·福建福州三中高二期中]化学反应的速率是通过实验测定的。
下列说法错误的是( )
A.酸性溶液和 溶液反应,可以通过记录溶液褪色时间
来测定反应速率
B.锌与稀硫酸反应,可以通过测量一定时间内产生的 体积来计算
反应速率
C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定
反应速率
D.恒温恒容条件下发生反应 ,可以通过测量
单位时间内压强的变化来测定反应速率
√
课 后 习 题
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47
[解析] 具有强氧化性,能将 氧化为二氧化碳,本身被
还原为 而褪色,可以通过记录溶液褪色时间来测定反应速率,
故A正确;
锌与稀硫酸反应生成氢气,可以通过测量一定时间内产生的氢气体
积来计算反应速率,故B正确;
化学反应过程中,参与反应物质的某些性质如光的吸收、光的发射、
导电能力等发生改变,可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、
导电能力等来测定反应速率,故C正确;
反应前后气体分子数不变,故反应前后气体总压强不变,所以不能
通过测量压强来测定反应速率,故D错误。
课 后 习 题
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48
学习任务二 化学反应速率的计算和比较
4.已知在一定条件下可转化为高附加值的燃料 ,反应原理为
。实验测得在四种不同条件
下的反应速率分别为 、
、
、 ,则
四种条件下的速率大小关系为( )
A. B.
C. D.
√
课 后 习 题
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49
[解析] 用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比。
、
、
、
,
故速率大小关系为 。
课 后 习 题
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50
5.在一定条件下发生反应,将通入
容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,末测得 的物
质的量为。用 的浓度变化来表示该反应的速率(单位为
)为( )
A.0.09 B.0.11 C.0.18 D.0.22
√
课 后 习 题
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51
[解析] 依据题意,根据三段式知:
用 的浓度变化来表示该反应的速率为
,B正确。
课 后 习 题
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52
6.[2026·安徽七中高二检测]将气体和气体置于 的密
闭容器中,发生反应:。若经 后测得C的
浓度为 ,下列说法不正确的是( )
A.内,用物质A表示的反应速率为
B.时,物质A的转化率为
C.内,用物质B表示的反应速率为
D.时物质B的浓度为
√
课 后 习 题
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53
[解析] 对于同一反应,在相同时间段内,用不同物质表示化学反应
速率时,速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,
据此分析解答。反应开始时体系内只有反应物A、B,没有生成物C,
经后测得C的浓度为,则 ,根
据反应转化关系可知,故 内,
用物质A表示的反应速率为 ,
A正确;
反应开始时,, 内A物质转化浓度为
,故 时,物质A的转化率为,
B错误;
课 后 习 题
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54
根据选项A分析可知,在,由于,所以,C正确;
根据已知信息可知,经 后测得C的浓度为 ,则
,由于反应开始
时B物质的浓度,故 时物质B的浓度为
,D正确。
课 后 习 题
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7.一定温度下, 溶液发生催化分解。不同
时刻测得生成 的体积(已折算为标准状况)如下表,下列叙述不正
确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
0 2 4 6 8 10
0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
课 后 习 题
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10
56
A. 的平均反应速率:
B.的平均反应速率较 的平均反应速率快
C.反应至时,
D.反应至时,分解了
√
课 后 习 题
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57
[解析] 生成的物质的量为,消耗 的物
质的量为 ,平均反应速率
,故A正确;
内生成氧气,内生成 氧气,所以
的平均反应速率较 的平均反应速率快,故B正确;
由A项可知,反应至 时,
,故C错误;
由A项可知,反应至时, 分解率为
,故D正确。
课 后 习 题
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58
8.[2025·辽宁名校联盟高二联考]在容积恒为 的密闭容器中,充
入物质的量均为的和 ,在一定条件下发生反应
,测得、和的浓度 随时
间 的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
课 后 习 题
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59
A.曲线Ⅰ表示B的浓度随时间的变化曲线
B.
C. 内,用D表示的化学反应速率为
D.A和B的平衡转化率相等
√
课 后 习 题
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60
[解析] 在容积恒为 的密闭容器中,充入物质的量均为 的
和 ,在一定条件下发生反应 ,
曲线Ⅲ代表 的浓度随时间的变化曲线,浓度的变化量之比等于
化学计量数之比,故曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示、 的浓度随时间的
变化曲线,A错误;
A、B的起始浓度均为,容
器的容积为,则 ,B错误;
课 后 习 题
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61
由图知, 内,用C表示的化学反应速率为
, ,C正确;
A和B的初始浓度相等,浓度变化量之比
为 ,平衡转化率不相等,D错误。
课 后 习 题
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9.[2025·湖北十堰八校教联体高二月考]某温度下,在容积为 的密
闭容器中投入一定量的A、B发生反应
时反应达到平衡,生成C的物质的
量为 ,反应过程中A、B的物质
的量浓度随时间的变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
课 后 习 题
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A.内,A和B反应放出的热量为
B.时,A的瞬时反应速率为
C. 后,A的消耗速率等于B的生成速率
D.该反应的化学方程式为
√
课 后 习 题
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[解析] 根据图像计算得
,故, ,该反应为
,表示消耗
放出能量, 内,A的消
耗量为,
放出的热量为 ,A错误;
A的瞬时反应速率无法计算,B错误;
课 后 习 题
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可知,A的
消耗速率等于B的生成速率的3倍,C错误;
根据A项分析,该反应的化学方程式为
,D正确。
课 后 习 题
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10.盐酸与碳酸钙反应生成 ,运用如图所示装置可测定该反应的反
应速率。请根据要求填空:
(1)连接好仪器后,需要检查____________,再加入药品进行实验。
装置气密性
[解析] 需要测定收集气体的体积,故连接好仪器后,需要检查装置气密性。
课 后 习 题
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(2)在锥形瓶中加入碳酸钙,加入盐酸。每隔
观测注射器中气体的体积,并以 为反应速率的单位,计算每
内的反应速率。数据处理的结果见下表:
课 后 习 题
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68
时间/ 10 20 30 40 50 60
气体体积/ 4 14 25 38 47 55
反应速率/ 0.4 1.0 1.1 ? 0.9 0.8
表格中的“?”处应填的数据是____。
1.3
课 后 习 题
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69
[解析] 每隔观测注射器中气体的体积, 的平均反应速率
为 。
课 后 习 题
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(3)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与
__________和____________有关。
溶液温度
的浓度
[解析] 根据题给表格中反应速率的数据可知,反应速率开始较慢,然
后变大,最后又变小,因为开始时,虽然盐酸浓度大,但温度较低,反应速
率较小,反应放热,随着反应的进行,温度升高,反应速率增大,反应进行
到后期,盐酸的浓度明显降低,反应速率减小。
课 后 习 题
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