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

第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率 第1课时 人教版化学选择性必修1《化学反应原理》 高中化学 竹子为什么长的那么 挺拔呢？ 因为它每生长一节都要打 一个完美的结！ 对于速度这个概念，相信大家都不陌生。 飞机的速度最快可达7274千米/小时 蜗牛全速疾爬，速度也仅为8.5米/小时 很快 以秒计 较快 以天计 较慢 以年计 很慢 以万年计 定性 从动态图中看，马儿和小狗谁跑的更快呢？ 定量表征 课堂导入 首先在补铁剂的大情境下，引出检验补铁剂中铁元素价态存在形式的任务 不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。 什么是定性？什么是定量？ (1) 光的传播速度是很快的； (2) 光在真空中的传播速度3×108m/s。 定性描述 定量描述 课堂导入 v＝ Δs Δt 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.定义： 衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 3.公式： 4.常用单位： 通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物 浓度的增加量来表示 。 2.表示方法： Δc Δt υ ＝ Δn VΔt ＝ mol·L－1·s－1 mol/(L·s) 或 mol·L－1·min－1 mol/(L·min) 1 mol/(L·s) = mol/(L·min) 60 v 是平均速率，对于纯固体或液体Δ c为0，不能表示 v 。 一、化学反应速率 (平均速率) ①υ 表示一段时间内平均速率，而非瞬时速率，取正值。 ②适用于气体和溶液中的溶质， 不适用于固体和纯液体。 ③同一个反应，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值 可能不同，但表达的意义相同。故需要指明具体物质，如υ (A)。 ④同一反应中各物质υ 之比=化学计量数之比 v(B) = = 【注意】 V(A) : V(B) : V(C) : V(D) = m : n : p : q ⑤不同条件下,同一反应快慢的比较: a.统一单位,统一物质. b.直接比较： υ(A) m υ(B) n υ(C) p υ(D) q ， ， ， 一、化学反应速率 例：反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为: ④>③=②>① ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.225mol·L-1·s-1 v(A) 1 ① =0.15mol·L-1·s-1 v(B) 3 ② =0.2mol·L-1·s-1 v(C) 2 ③ =0.2mol·L-1·s-1 v(D) 2 ④ =0.225mol·L-1·s-1 ①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 方法二：比值法 方法一：归一法 比较化学反应速率的快慢 注意：换算成同一物质、同一 单位表示，再比较数值的大小 1. 已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( ) 4/5v(NH3)=v(O2) B.4/5v(NH3)=v(H2O) C. 5/6v(O2)=v(H2O) D. 4/5v(O2)=v(NO) D 2. 反应A（g）+3B（g）= 2C（g）+ 2D（g），在四种不同情况下用不同物质表示的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是( ) A. v（C）= 0.04 mol /（L·s） B. v（B）= 0.06 mol /（L·min） C. v（A）= 0.15 mol /（L·min） D. v（D） = 0.01 mol /（L·s） A X(s)+3Y(g) ⇌Z(g)　ΔH= -a kJ·mol-1。一定条件下，将2 mol X和2 mol Y通入容积为 2 L的恒容密闭容器中，反应10 s，测得生成 0.5 mol Z。 下列说法正确的是(　　) A、10 s内，X的平均反应速率为 0.025 mol·L-1·s-1 B、10 s内，X和Y反应放出的热量为 0.5a kJ C、第10 s时，Y的反应速率为 0.075 mol·L-1·s-1 D、第10 s时，X为1.5 mol，Y的浓度为 0.5 mol·L-1  B 第一步：写出有关反应的化学方程式； 第二步：列出各物质的起始量、转化量、某时刻量； 第三步：根据已知条件列方程式计算。 ①v(B) == ②A的转化率：α(A)= 起始浓度（mol/L） a b 0 0 浓度变化（mol/L） mx nx px qx t时刻浓度（mol/L） a-mx b-nx px qx mA(g)＋nB(g) = pC(g) ＋ qD(g) 任意反应 注意：变化量之比等于化学计量数之比 【评】 模型认知：“三段式”计算模板 相关计算： 变化量 起始量 转化率= ×100 ％ 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) 化学反应速率的计算 在2L密闭容器中加入1molN2 和3molH2发生反应 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 ，2s末时测得容器中含有0.4 mol NH3， 求①H2 的转化率；②反应后N2的浓度。 催化剂 高温、高压 【典例分析2】 解： 三 段 式 变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4 2s末量（mol）： 0.8 2.4 0.4 起始量（mol）： 1 3 0 N2 + 3H2 2NH3 高温高压 催化剂 则① H2的转化率：α（ H2 ）= ② 反应后c(N2)===0.4mol/L 【检】 [方法技巧]　利用浓度—时间图像比较反应速率大小的方法 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 化学反应速率的计算 (1) 反应物是________；生成物是________。 (2) 该反应化学方程式是__________________。 【例4】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，定系数 ③ 得方程式：看是否共存，定符号 化学反应速率的计算 　利用浓度与反应时间关系图像比较反应速率的大小 (1)a点的反应速率 b点的反应速率。(填“大于”、“小于”或“等于”，下同) (2)a点的正反应速率 b点的正反应速率。(已知物质的浓度越大，反应速率越大) 大于 大于 解析　(1)曲线上a点斜率比b点斜率大，故a点反应速率大。 (2)相同温度下，a点浓度大，反应速率大。 链接高考 υ＝ Δc Δt （1）测定原理：测定反应中不同时刻任何与物质的 有关 的可观测量。 浓度 （2）测定方法：通过测量一定时间内____________________或 ____________ 或 ___________、__________、___________等。 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 4、化学反应速率的定量测定 浊度仪 离子浓度检测仪 pH计 化学反应的速率是可以通过实验测定的。 任何与物质浓度有关的可观测的量都可以利用。 υ＝ Δc Δt （1）测定原理：测定反应中不同时刻任何与物质的 有关 的可观测量。 浓度 （2）测定方法：通过测量一定时间内____________________或 ____________ 或 ___________、__________、___________等。 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 4、化学反应速率的定量测定 化学反应的速率是可以通过实验测定的。 任何与物质浓度有关的可观测的量都可以利用。 通常测定与变化有关的各种物理量 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 == K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 10CO2↑ 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 4、化学反应速率的定量测定 通常测定与变化有关的各种物理量 CH3COOC2H5 + OH- → CH3COO- + C2H5OH H2SO4 + Ba（OH）2== 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 4、化学反应速率的定量测定 反应原理Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ 有多少种方法测这个反应的速率？仪器和试剂、装置任选。发挥你的想象。 1.单位时间内收集氢气的体积； 2.收集相同体积氢气所需要的时间 3.有pH传感器测相同时间内溶液中 pH变化，即△c(H＋)。 4.用传感器测△c(Zn2＋)变化。 5.测相同时间内△m(Zn)。 6.相同时间内恒容压强变化； 7.相同时间内绝热容器中温度变化。 选择可观测、易操作的变量 实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收。 测量气体体积的方法 ①注射器法 导气管 短进长出 ②排水集气法 调节量筒内外液面相平 读数时注意:①冷却至室温； ②视线与凹液面的最低处相切 调节左右两边液面相平 化学反应速率的测定 化学反应速率的测定 MnO2 H2O2溶液 MnO2 MnO2 H2O2溶液 气体体积的测定 读数：冷却至室温，上下移动右管使两液面(内外或左右)相平，视线与凹液面的最低处相切。 集水法 集水法 宏观辩识 定量探究 （3）视线与量气管凹液面最低处相切 （2）调节量气管高度，使量气管与水准管两端液面相平 （1）恢复到室温状态 读数时注意： 化学反应速率的测定 ③排水集气法3 测量气体体积的方法 【问题 】用下图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，请从装置的缺陷的角度分析可能的原因，并帮助设计改进措施。 化学反应速率的测定 气体体积的测定 硫酸下滴会排出空气的体积 未等恢复至室温及读数 锌粒 硫酸 恒压滴液漏斗 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 人教版（2019版） 化学 化学反应原理 第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 第2课时 影响因素 规 律 内因 反应物本 身的性质 决定作用 外因 浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大； 减小反应物的浓度，化学反应速率减小 温度 升高温度，化学反应速率增大； 降低温度，化学反应速率减小 催化剂 一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率 压强 压强对反应速率的影响，本质是引起浓度的变化 固体的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快 其他 光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 影响效果: 反应物自身的性质＞＞催化剂＞温度＞浓度＞＞固体表面积 1、内因： 2、外因： ⑴温度： ⑵浓度： 　⑶压强： ⑷催化剂： ⑸其他： 反应物本身的性质 反应物浓度越大，速率越大 引起浓度改变的压强改变才对速率有影响 温度越高，速率越大 使用正催化剂，反应速率加快 (决定作用) 固体的表面积，原电池 影响效果: 反应物自身的性质＞＞催化剂＞温度＞浓度＞＞固体表面积 思考1：如何解释c、P、T、催化剂对化学反应速率的影响呢？ 二、影响化学反应速率的因素 1. 一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表： C t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　) A.0～6 min内的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1 B.6～10 min内的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10－2 mol·L－1·min－1 C.反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L－1 D.反应至6 min时，H2O2分解了50% END (1)平均速率：v＝eq \f(Δc,Δt)。 (2)①瞬时速率：对于v＝eq \f(Δc,Δt)，当Δt→0，v的极限值为瞬时速率 即在浓度—时间曲线上某一时刻的斜率的绝对值代表该时刻的瞬时速率， 用v正和v逆表示。 ②图示： 【真题引领】　(全国卷Ⅱ改编)环戊二烯( )容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。相同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示： 2MnOeq \o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑ $