高中化学-第3节 化学反应的速率教学设计学情分析教材分析课后反思

第三节化学反应的速率（第一课时）

【学习目标】

1.知道化学反应速率的定量表示方法。初步了解测定某些化学反应速率的实验方法。

2.使学生进一步了解浓度对化学反应速率的影响，认识其一般规律。

3.通过对“化学反应速率的表示方法”的探究，让学生体验如何完成实验数据的记录及

处理等，提高他们利用定量实验研究问题的能力。通过对浓度对化学反应速率的影响等问题

的研讨，培养学生分析、处理数据并从中获取信息的能力。

【重点难点】

化学反应速率的表示方法、浓度对化学反应速率的影响。

【课前预习案】

1、怎样定量地表示化学反应速率？

2、反应条件的改变是怎样影响化学反应速率的？

【课堂教学案】

一、化学反应速率

【学案导学】

通过必修课的学习，我们知道化学反应有快有慢，化学反应的快慢可用

_____________________________来描述；化学反应速率指的是

【活动探究】化学反应速率的表示方法

实验1：将1.2g的镁条投入到盛有50mL2.0mol盐酸的烧杯中（注意：实验要在

通风条件下完成），观察实验现象，用秒表记录反应所需的时间，将结果填入下表中（反应

后溶液体积的变化可忽略不计）:

m(Mg)反应后浓度变化量/mol•L"

HC1MgCl2

物质的质量或浓度l-2g

t/s

反应速率V

思考：根据所得实验数据，你认为应该怎样表示该化学反应的速率？请将计算结果填入

表中。

问题：分别用单位时间内盐酸浓度的减小、氮化镁浓度的增大来表示该化学反应的速率

在数值上有什么关系？为什么？

【点拨提升】

1.化学反应速率:

数学表示式：

单位：

2.有关化学反应速率的注意问题

①因固体或纯液体的浓度在一定条件下是固定不变的，不能用浓度的变化来表示化学反

应速率。

②同一反应，同一段时间内，用不同物质的浓度变化表示的反应速率，数值可能不同，

但意义相同；化学反应速率之比等于,等于浓度变化之比，又等于实际

参加反应的各物质的物质的量之比。

对于反应：Ma>+nB@=pC(B)+qD(g)VA:VB:Vt:VU=

③对同一化学反应不同条件下反应速率快慢的比较，应转化到用同一种物质来表示，然

后再进行比较。(注意单位要统一)

④反应速率是一段时间的平均速率，且均为正值。

【学以致用】

1.某化学兴趣小组的同学在实验室内模拟工业合成氨的反应，在2L的密闭容器中发生

反应：N2+3H2=2NH3,已知反应前H2的物质的量为8mol,2min后H2的物质的量变为

2moi，问在这2min内用H2表示的平均反应速率是多少？

2.2A+B=3C+4D反应中，下面表示的反应速率最快的是

A、V.,=0.5mol/(L.S)B、V„=l.8mol/(L.S)

C、Vc=0.8mol/(L.S)D、Vu=l.Omol/(L.S)

二、浓度对化学反应速率的影响

1、浓度对化学反应速率的影响

【交流研讨】反应物浓度与化学反应速率的定量关系

在298K时，实验测得溶液中的反应H2O2+2HI==2H2O+12在不同浓度时的化学反应

速率见下表:

实验编号12345

c(HI)/mol•L-10.1000.2000.3000.1000.100

c(H2O2)/mol•L10.1000.1000.1000.2000.300

v!mol•L-,•s_10.007600.01530.02270.01510.0228

问题：找出化学反应速率与H2O2浓度及HI浓度之间的关系，并尝试写出相应的数学

表达式。

【点拨提升】

1.化学反应速率与反应物浓度之间存在定量关系：

2.反应速率常数的意义：

3.影响反应速率常数的因素：

4.化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据

化学方程式直接写出。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无

确定的关系。

例如：一些化学反应的速率与参与反应物质的浓度的关系

化学反应反应速率与参与反应物质的浓度的关系式

H+Cl==2HC1

22v=kc(H^(C1^

H2+I2==2HIv=kc(H2)c(I2)

CO+NO2==CO2+NOv=kc(NO2)

5.固体或纯液体量的改变对化学反应速率无影响，但固体表面积的改变对反应速率有

影响。

2、压强对化学反应速率的影响

我们知道，在温度、体积一定的条件下，气体的分子数越多，压强越大，即压强与浓度

成正比。因此压强的改变会对气体参与的化学反应速率产生影响。

压强的改变对于只涉及液体和固体的反应几乎没有影响。

【本节收获】

【课堂巩固案】

1.对于在一个密闭容器中进行的可逆反应：C(s)+H2O(g)=0CO(g)+H2(g)«下列说法

中错误的是()

A.将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率

B.增大水蒸气的浓度可以加快化学反应速率

C.增大压强可以加快化学反应速率

D.增加碳的量可以加快化学反应速率

2.反应速率u和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+C12==2HC1的反

n

应速率。可表示为u=kcm(H2)-c(02)，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定。

由此可推得m、n值正确的是()

c(H2)/mobL-1c(Ch)/moleL",v/mohL^s-1

1.01.01.0k

2.01.02.0k

2.04.04.0k

A.m=l,n=2B.m=l/2,n=l/2C.m=l/2,n=lD.m=l,n=l/2

【课后提升案】

1.甲、乙两容器内都在进行ATB的反应，甲中每分钟减少4moiA,乙中每分钟减少

2moiA,则两容器中的反应速率()

A.甲快B,乙快C.相等D.无法确定

2.在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内

测定的结果判断生成氨的速率最大的是()

A.I)(Hi)==0.3mol-L'min-1B.u(N2)==0.1mol-L'-min-1

C.v(Ni)==0.2molL1min-1D.v(NH3)—0.3mol-L'min'1

3.已知4NH3+5O2-一4N0+6H2。,若反应速率分别用v(NH3)>MO2)、u(NO)、u(H2O)

(mol•L"•J)表示，下列关系式正确的是()

A.4u(NH3)=5。(。2)B.5U(O2)=6U(H2。)

C.2U(NH3)=3U(H2O)D.4U(O2)=5V(N0)

4.在体积为2L的密闭容器中合成氨，已知在时间t内氨的物质的量增加了0.6mol,在

此时间内，用H2表示的平均反应速率是0.45mol•I/'•s，则t是()。

A.0.44sB.IsC.1.33sD.2s

学情分析

经过高一学年的学习和锻炼，高二的学生在心理上逐渐趋于理性，认识事物的能力得到

加强，并具备了一定的分析和抽象思维能力。通过必修2化学反应速率的学习，学生已经

从定性的角度认识化学反应速率，知道化学反应有快慢之分，可以用化学反应速率表示反应

的快慢，浓度、催化剂、温度、催化剂等因素能影响化学反应速率，但没有从定量的角度进

行研究。

效果分析

新课程倡导以“主动参与，乐于探究，交流与合作”为主要特征的学习方式，这是广大

教师课堂教学中所要积极探索的问题。在本节课的教学中，我力图尝试指导学生使用这种方

式进行学习，通过用设计实验的方法进行化学探究，培养了学生动手能力，让学生明确化学

是一门以实验为基础的学科，同时与学生所熟悉的生活、生产经验相联系，让学生体验化学

学习的价值，增加学习化学科学的兴趣。

一、教学中值得发扬的方面

1、本节课在设计思路上和课堂实施过程中调动了学生学习的积极性和主动性，从学生

日常生活中的化学现象(焰火表演、氢弹爆炸、煤炭和溶洞形成等)引课，学生根据生活经

验大胆猜测影响反应速率的外因到设计探究实验来印证假想，最终总结出结论的过程中，学

生完成的比较好，达到了预期的教学目标，使学生在动手、用脑的过程中体验和感受知识的

形成过程，学生称为课堂学习的主人，老师则是组织者、引导着和合作者.

2、本节课教学拟采用“指导发现与问题解决相结合”的教学模式，在教学过程中，充

分体现化学学科“生活一化学一社会”的教学思想，即从生活中发现化学现象，抽象出化学

理论或用化学原理去解释，回归生活并利用理论为社会服务。

3、课后小调研课题的模块的设置，有助于引导学生积极参加社会实践，体会化学与生

活的关系，既增强学生自主学习的积极性，又激发学生学习化学的兴趣。

二、教学中反思不足的方面以及后期需要加强的措施

1、由于学生在探究过程中由于受到时间的限制不能充分展开，以及部分学生的探究能

力有些薄弱，不能很好的进行探究过程，这有待以后进一步的训练。

2、部分学生对比分析，归纳总结的能力较弱，不能很好的完成影响反应速率因素的总

结，今后在教学中要注意加强和培养，帮助他们掌握物质的一般性和特殊性，从个别事物到

一般事物的认知规律。

教材分析

教材分析：学生通过必修2的学习已经知道化学反应有快有慢之别，但不知如何宣描述

化学反应的快慢；已经知道浓度、温度、催化剂等外界条件的改变将对化学反应速率产生影

响，但不知道为什么能产生这样的影响、影响程度如何。本节教材将引领学生学习化学反应

速率的定量表示方法，并引导学生从定量的视角来探讨外界条件对化学反应速率的影响情况。

化学反应速率是重要的化学反应原理之一，是高考的热点。纵观整个高中化学，这部分内容

是对必修2化学反应速率的深化;就本教材而言，这部分内容是继化学反应的方向和限度后，

通过学习可使学生全面深入的认识化学反应特征，逐步建立有关化学反应的知识体系，为学

习第四节化学反应条件的优化做好准备。

教学目标：

1、使学生知道化学反应速率的定量表示方法、并初步了解测定某些化学反应速率的实

验方法。

2、使学生进一步了解温度、浓度、压强、催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般

规律。

3、使学生知道活化能的概念及其对化学反应速率的影响。

4、通过对化学反应速率的表示方法的探究，让学生体验如何进行定量实验设计、如何

完成实验数据的记录及处理等，提高他们利用定量实验研究问题能力；通过对温度、浓度、

催化剂对化学反应速率的影响等问题的研讨，培养学生分析、处理数据并从中获取信息的能

力。

5、通过催化剂实际应用的事例，使学生认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的

重大作用。

重点难点：化学反应速率的表示方法和浓度、温度催化剂等外界因素对化学反应速率的

影响。

课时跟踪检测化学反应速率

1.下列有关化学反应速率的认识正确的是（）

A.对于任何化学反应来说，化学反应速率越大，反应现象就越明显

B.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任何一种生成物浓度的

增加

C.选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故化学反应速率增大

D.H+和OFT的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成

2.用锌片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施使氢气生成速率变化最小的是()

A.加入少量硫酸铜晶体B.不用稀硫酸而用浓硫酸

C.滴加少量BaCb晶体D.用锌粉代替锌片

3.对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列化学反应速率关系中，正确的是

()

A.v(W)=3v(Z)B.2o(X)=3o(Z)

C.2u(X)=v(Y)D.3o(W)=2o(X)

4.把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2.0L的密闭容器中，发生如下反应：

3X(g)+Y(g)〃Z(g)+2W(g),测得5min末生成0.2molW,又知以Z表示的平均反应速

率为0.01mol/(L-min),则n值是()

A.1B.2

C.3D.4

5.一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)+l2(s)A/7>0,若0〜15s

内c(HI)由0.1mol-L।降到0.07mol-L则下列说法正确的是()

A.。〜15s内用L表示的平均反应速率为仇L)=0.001mol-L^s-1

B.c(HI)由0.07moLL-i降到0.05mol-L1所需的反应时间小于10s

C.升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D.减小反应体系的体积，化学反应速率加快

6.(2015・南昌模拟)已知某化学实验的结果如下表：

反应物

实验序号在相同温度下测得的化学

大小相同的金属片酸溶液

反应速率^/mol(Lmin)-1

1镁条1mol-L-1盐酸V[

2铁片1mol-L」盐酸V2

3铁片0.1molL一盐酸03

下列结论正确的是()

A.Vi>V2>V3B.V3>V2>Vi

C.V\>V3>V2D.V2>V3>V\

7.对反应A+B=AB来说，常温下按以下情况进行反应：

①20mL溶液中含A、B各0.01mol②50mL溶液中含A、B各0.05mol③0.1mol-L

的A、B溶液各10mL④0.5molir的A、B溶液各50mL

反应速率大小关系是()

A.②>①>①>③B.④，③〉②〉①

C.①，②泡遍D.①>麟③〉④

8.(2014•北京高考)一定温度下，10mL0.40moi/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻

测得生成02的体积(已折算为标准状况)如下表。

Z/min0246810

V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9

下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()

A.0〜6min的平均反应速率：

矶出02户3.3X102mol/(L-min)

B.6〜10min的平均反应速率：

U(H2O2)<3.3X102mol/(L-min)

C.反应至6min时,c(H2C>2)=0.30mol/L

D.反应至6min时,H2O2分解了50%

9.NH3和纯净的在一定条件下发生反应：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),

现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后，测得生成的H2O占

混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()

A.r(N2)=0.125mol-L'-min-1

B.U(H2O)=0.375mol-L1-min1

C.y(O2)=0.225mol-L

1

D.U(NH3)=0.250mol-L'-min

10.一定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级CU2。并通入0.1molHzCXg),发生反

应：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)A”=+484kJ.mo「，不同时间产生O2的物质的量见

下表：

时间/min20406080

n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020

下列说法不正确的是()

A.前20min内的反应速率0(H2(D)=5.OX10-smolL'-min1

B.达到平衡时，至少需要从外界吸收能量0.968kJ

C.增大以见0),可以提高水的分解率

D.催化效果与Cu2O颗粒的大小有关

II.合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活

1

现在这么多的人。已知合成氨的反应为N2(g)+3Fh(g)2NH3(g)A//--92.4kJmolo

I.在体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2molN2、3molH2,经过10

s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8mol。

H.在容器乙中，起始时投入3molN2、/；molH2,维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡

时N%的物质的量为1.2mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都

相同。

(1)容器甲10s内用H2表示的平均反应速率0田2)=,达平衡时N2的转化率=

(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。f2时改变了某一种条件，改变的

条件可能是、(填写两项)。

(3)/?=o

12.(2012•广东高考节选)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50molL'KK

0.2%淀粉溶液、0.20moH/iK2s2。8、0.10moLLNa2s2O3等试剂，探究反应条件对化学反

应速率的影响。

已知：S2O1+2「=2SO厂+L(慢)

I2+2s20M=2r+S4。浮(快)

(1)向KI、Na2s2。3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2s2。8溶液，当溶液中的

耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O歹与S2O『初始的物质的

量需满足的关系为：“(SzO彳)：〃(S20a)。

(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

实验体积V7mL

序号K2s2。8溶液水KI溶液Na2s2O3溶液淀粉溶液

①10.00.04.04.02.0

②9.01.04.04.02.0

③8.04.04.02.0

表中％=mL,理由是________________________________________________

(3)已知某条件下，浓度c(S2O『)〜反应时间/的变化曲线如图，

若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加

入催化剂时c(S2OF)-r的变化曲线示意图(进行相应的标注)。

O

13.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应：xA(g)+

2B(s))C(g)AHO。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如

下图。请回答下列问题：

(1)用A的浓度变化表示该反应0~10min内的平均反应速率o(A)=；

(2)根据图示可确定X：y=；

(3)0〜10min容器内压强(填“变大”“不变”或“变小”)；

(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是；第16min引起曲线变化的

反应条件可能是；

①减压；②增大A的浓度；③增大C的量；④升温；⑤降温；⑥加催化剂

答案

1.选D反应速率的大小与反应现象是否明显没有直接关系，如H+和OFT的反应几

乎在瞬间完成，没有明显现象，A项错误，D项正确；固体或纯液体的浓度是常数，即Ac

=0,所以一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B项错误；催化剂不改变分子的能量，

分子运动没有加快，C项错误。

2.选CA选项，形成原电池化学反应速率加快；B选项，浓硫酸不生成氢气；C选

项，依据BaCb+H2sO4=BaSO4I+2HC1可知，溶液中c(H*)不变；所以C选项反应速率

不变。

3.选C对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化

学计量数之比，矶W)：o(X)：v(Y):o(Z)=3：2：4：3°o(W)=o(Z),A错误；3o(X)=2o(Z),

B错误;2v(X)=u(Y),C正确；2v(W)=3v(X),D错误。

4.选Ao(W)=.olCin=602又因/N)=OQ工HAO(/(L-min),

即v(W):v(Z)=0.02：0.01=2：1,故〃=1。

5.选DL为固态，故不能用它表示化学反应速率，A错误；p(HI)=

010101「-0.07molL-i

=0.002mol-L•s-1,若反应仍以该速率进行，则t=

15s

0.07mol-L0.05mol-L1,-.,*,…

------„„„„-----[1一i—i-------=10s,但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，

0.002mol-L-s

所用时间应大于10s,B错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C错误；减小反应体系

的体积，从而增大了压强，化学反应速率将加快，D正确。

6.选A影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，

所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大，反应物浓度也影响反应速率，在一

定范围内，速率与浓度成正比，故。2>。3。

7.选A浓度对反应速率的影响为溶液混合后的浓度，故A、B浓度①中都为0.5mol-L

-|,②中都为1molL-i,③中都为0.05④中都为0.25mol1r：浓度越大，反应

速率越大，故反应速率大小顺序为②，①〉④〉③。

8.选C根据题目信息可知，0〜6min,生成22.4mL(标准状况)氧气，消耗0.002mol

H2O2,则。田2。2尸3.3Xl(T2moi/(L-iw'h),A项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐

渐降低，B项正确；反应至6mi,n.时，剩余。QO2mofH2O2,此时c{y}zOz)=0.2.0mo(/L,

C项错误；反应至6min时，消耗0.002molH2O2,转化率为50%,D项正确。

9.选C设4min时，生成6xmolH2O(g)

("(总)

4NH3(g)+3O2(g)2N2g)+6H2O(g)

起始4mol3mol007mol

变化4xmol3xmol2xmol6xmol4min

4—4x3—3x2x6x1+x

据题意，则有：S'-0.4解得：x_o.5

,「，，一」,3mol1.5mol-L-

则4min内H2O的变化浓度为：Ac(H2O)=-5~j—=L5moLLr(H2O)=—「——=

0.375mol-L-'-min*1,再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物

质表示的反应速率分别为v(N2)=0.125mol-L'minv(NH3)=0.250mol-L'min1,0(()2)

=0.1875mol-L'-min'o

0.001Omol

2L

5-|-1

10.选C由题意知，^(H2O)=2I>(O2)=2X20M,N=5.0X10-mol-L-min,A

正确；热化学方程式表示的含义是2moiH2(D(g)完全分解生成2moiFh(g)和1molCh(g),吸

收484kJ的能量，所以生成020.0020mol时，吸收的能量为0.0020molX484kJmor'=

0.968kJ,正确：C项，由于反应物只有1种，增大C(H2。)，相当于压强增大，平衡向气体

体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，错误；D项，若CsO颗粒小，则接触面积大，

反应速率快，催化效果好，正确。

11.解析：⑴N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始量(mol)230

转化量(mol)0.41.20.8

平衡量(mol)1.61.80.8

-|-1

r;(H)=',=0.024mol-L-s,平衡时，氮,气的转化率=〃皿/X100%=20%。

23grLAiuns乙moi

(2)七时，逆反应速率突然增大，原因可能是使用了催化剂、升高了温度、增大了压强、

增大了氨的浓度，而后逆反应速率减小，平衡逆向移动，则只能是四时增大了氨的浓度或升

j温度。

(3)根据平衡时容器甲与容器乙中各物质的体积分