【化学课件】化学反应速率课件 2023-2024学年高一化学同步辅导（人教版2019必修第二册）

第8讲化学反应速率【内容导航】1．化学反应速率及其表示方法2．化学反应速率的简单计算3．影响化学反应速率的因素4．控制变量法探究影响化学反应速率的因素高一化学同步辅导2．表示方法(1)表示方法：通常用______________________________________________（均取正值）来表示。(2)表达式：v＝

或v＝

。其中：Δc为______________，一般以_______为单位，Δn为_________________，单位是_______；Δt为时间，单位常用______________表示。(3)常用单位：_________________________。1．概念化学反应速率是用来衡量化学反应的______的物理量。ΔcΔtΔnV·Δt一、化学反应速率及其表示方法快慢单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加浓度的变化量mol·L-1物质的量的变化量molmin、s、hrmol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1课堂探究1．一定条件下的反应N2+3H2

2NH3，在10L的密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则2min内N2的速率为（

）A．1.2mol·L-1·min-1B．1.0mol·L-1·min-1C．0.6mol·L-1·min-1D．0.4mol·L-1·min-1

2．在2L密闭容器中，发生3A+B2C的反应，若最初加入A和B各4mol，10s后，测得v(A)=0.12mol·L-1·s-1，则此容器中B的物质的量是（

）A．1.6molB．2.8molC．3.2molD．3.6molCC对化学反应速率的理解(1)Δt表示某一时间段，故化学反应速率是平均速率，而非瞬时速率。(2)表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。(3)对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。归纳小结【即学即练1】下列关于化学反应速率的说法正确的是(

)A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B．化学反应速率通常表示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．化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1D．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【即学即练2】已知合成氨的反应为N2＋3H22NH3，各物质的浓度数据如下表：

N2H2NH3起始浓度/mol·L-11.03.002s末浓度/mol·L-10.61.80.8当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时，其速率为（

）A．0.2mol·L-1·s-1B．0.4mol·L-1·s-1C．0.6mol·L-1·s-1D．0.8mol·L-1·s-1B1．计算依据v(A)＝

。已知任意两个量，可求第三个量。2．化学计量数转换法对于同一个化学反应，用不同物质的浓度变化表示的反应速率之比等于相应物质在反应方程式中的化学计量数之比。对于反应aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。Δc(A)Δt二、化学反应速率的简单计算和比较3．三段式计算设amol·L－1、bmol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mxmol·L－1为反应物A的转化浓度，nxmol·L－1为B的转化浓度，则：

mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)起始浓度/mol·L－1

a

b

0

0转化浓度/mol·L－1

mx

nx

px

qx某时刻浓度/mol·L－1

a－mx

b－nx

px

qx4．化学反应速率大小的比较方法(1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。(2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较

、

、

、

的相对大小，比值越大，化学反应速率越大。Δc(A)aΔc(B)bΔc(C)cΔc(D)d课堂探究在容积为2L的密闭容器中进行反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)。开始时A的物质的量为4mol，B的物质的量为6mol；5min末测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L－1·min－1。计算：(1)5min末A的物质的量浓度为____________。(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为________________。(3)化学方程式中n的值为________。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝5mol·L－1·min－1 ②v(B)＝6mol·L－1·min－1③v(C)＝4.5mol·L－1·min－1 ④v(D)＝8mol·L－1·min－1其中反应速率最快的是________(填序号)。答案：(1)1.5mol·L－1

(2)0.2mol·L－1·min－1

(3)2

(4)①【即学即练1】在一定条件下体积为2L的密闭容器中，加热N2和H2各2mol，发生反应反应N2＋3H2

2NH3，经过5min后，生成NH30.6mol。求：（1）5min末N2、H2的浓度；（2）用N2表示该反应在5min内的平均速率。答案：（1）0.85mol·L-10.55mol·L-1

（2）0.03mol·L-1·min-1【即学即练2】反应A+3B=2C+2D，在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是（

）A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1C．v(C)=0.4mol·L-1·s-1D．v(D)=0.45mol·L-1·s-1

A三、影响化学反应速率的因素1．实验探究——影响化学反应速率的因素(1)温度对化学反应速率影响的探究实验操作：在两支试管中分别加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液；一支试管放入冷水中，一支试管放入热水中。实验现象：冷水中：

_____________________；热水中：____________________。实验结论：_______________________________。产生气泡，速率较慢产生气泡，速率较快温度升高，H2O2的分解速率加快(2)浓度对化学反应速率影响的探究实验操作：在两支试管中分别加入1g块状大理石，分别加入5mL0.1mol·L-1盐酸和5mL1mol·L-1盐酸。实验现象：_________________________________________。实验结论：_________________________________________。加入1mol·L-1盐酸的试管产生气泡速率更快增大反应物浓度能使反应速率加快(3)催化剂对化学反应速率影响的探究实验操作：在两支试管中分别加入2mL5%H2O2溶液和，向一支试管中滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液。实验现象：_______________________________________。实验结论：_______________________________________。(4)固体反应物表面积对化学反应速率影响的探究实验操作：在两支试管中分别加入1g块状大理石和1g粉末状大理石，分别滴加5mL0.1mol·L-1盐酸。实验现象：______________________________________。实验结论：______________________________________。加入FeCl3溶液的试管产生气泡速率更快使用催化剂可使H2O2分解的速率加快粉末状大理石产生气泡的速率更快固体颗粒越小，反应速率越快2．影响化学反应速率的因素(1)内因反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)①浓度：增大反应物的浓度，化学反应速率加快，反之减小。②压强：对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快，反之减小。③温度：升高温度，化学反应速率加快，反之减小。④催化剂：使用合适的催化剂，能显著加快化学反应速率。⑤其他因素：增大固体反应物的接触面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。光照、电磁波、溶剂等因素也是影响化学反应速率的因素。课堂探究1．下列有关反应速率的说法正确的是(

)A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率B．100mL2mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢D2．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：_______________。(2)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2：___________________________________。(3)同样大小的石灰石分别在0.1mol·L－1的盐酸和1mol·L－1的盐酸中反应速率不同：_______________。(4)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：______________________。(5)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内，在正常体温(37℃)时，就可以被氧化，这是因为：_______________________________。答案：(1)光(2)水作溶剂，增大了反应物的接触面积(3)反应物的浓度(4)反应温度(5)生物酶起催化作用外界因素的化学反应速率的影响1．浓度对化学反应速率的影响(1)只适用于有气体参加或在溶液中进行的化学反应。(2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。2．温度对化学反应速率的影响(1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。(2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。归纳小结3．压强对化学反应速率的影响(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。若缩小容器体积，反应物和生成物的浓度都增大；若增大容器体积，反应物和生成物的浓度都减小。(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。(4)压强改变的常见方式①恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大→各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。②恒温恒压：充入稀有气体→容器体积增大→各反应物的浓度减小→化学反应速率减小。③恒温：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→化学反应速率增大。④恒温恒容：充入一种反应物→反应物浓度增大→化学反应速率增大。4．催化剂对化学反应速率的影响(1)催化剂可能参与化学反应，但其化学性质在反应前后保持不变。(2)催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。【即学即练1】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是(

)A．10℃20mL3mol·L－1的X溶液 B．20℃30mL2mol·L－1的X溶液C．20℃10mL4mol·L－1的X溶液

D．10℃10mL2mol·L－1的X溶液【即学即练2】反应C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)在一体积可变的密闭容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是(

)①增大C(s)的用量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使容器内压强增大④保持压强不变，充入N2使容器体积增大⑤保持体积不变，充入水蒸气⑥升高温度A．②④B．①③C．③④⑤D．①④⑥B高温B1．变量控制法将多个因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究，再进行综合分析，得出最后结论，这种方法称为变量控制法。2．控制变量法探究化学反应速率的影响因素的基本思路“探究化学反应速率的影响因素”属于探究反应规律类型的任务。设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考。(1)定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。(2)确定自变量和因变量。在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。(3)设计实验操作，改变单一自变量。在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。(4)确定因变量的观测指标。在本实验中，应确定通过观察哪些现象来判断化学反应的快慢。四、控制变量法探究影响化学反应速率的因素课堂探究某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_________________________________________。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________________。(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________(答两种)。(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①请完成此实验设计，其中V1＝________，V6＝______，V9＝________。②该同学最后得出的