高中化学必修二学案：第1课时化学反应的快慢

第3节化学反应的快慢和限度

第1课时化学反应的快慢

学业要求核心素养对接

1.了解化学反应速率的含义及其表示方1.通过对化学反应速率的学习，培养学

法。生变化观念与平衡思想。

2.了解影响化学反应速率的因素。初步2.通过对影响化学反应速率的因素的探

了解控制化学反应速率的方法。究，培养学生科学探究与创新意识。

基础•自主学习预习基础知识

知识点一化学反应速率

通过上图我们可以发现化学反应有快有慢，怎样表示化学反应的快慢呢？请完成

下列知识点：

1.含义

化学反应速率是用来描述化学反应怏慢的物理量。

2.表示方法

通常用单位时间某反应物浓度的减少量（绝对值）或某生成物浓度的增加量来表

示。

3.表达式

Ar,（yA）

0（A）=加一，Ac（A）表示反应物（或生成物）A浓度的变化量,表示浓度变化

的时间。

4.单位

化学反应速率的常用单位为mol-Lmolllmini或mol.LLh!

5.实例

在一个体积为2L的密闭容器中发生反应2so2+O2催夫剂2so3,经过5s后,

测得S03的物质的量为0.8molo填写下表：

反应物或生成物

S0202so3

物质的量浓度变化/mob厂|0.40.20.4

化学反应速率/moll—sT0.080.040.08

化学反应速率之比2_：1：2

知识点二影响化学反应速率的因素

1.探究影响化学反应速率的因素

实验方案实验现象结论

决定化学反应速率大小的

镁条、铁片与盐酸反应，

内因是反应物本身的内在

镁片产生气泡的速率快

试管中均为0.5mol•L-'HCI(aq)性质

粉状碳酸钙比块状碳酸钙增大反应物的接触面积，

3mobL'1HCI(aq)

w

块状产生气泡的速率怏可以加快化学反应速率

一碳酸钙

1

Mg>-Mg3mol-LHCl(aq)与Mg反应物浓度越大，化学反

_0.5mobL'1_3moi廿

3-HCi(aq)3-HCl(aq)反应产生气泡的速率快应速率越快

I用酒精灯加热的试管中产温度越高，化学反应速率

0.5

生气泡的速率快越快

,MM)?粉末7

加入MnCh粉末的试管中催化剂可以加怏化学反应

3%H,O

2产生气泡的速率较怏速率

2.影响化学反应速率的因素

(1)内因

不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于

反应物本身的内在性质。

(2)外因

条件改变反应速率变化

增加反应物浓度加快

浓度

减少反应物浓度减慢

升高温度加快

温度

降低温度减慢

增大压强加快

压强有气体物质

减小压强减慢

催化剂加入合适的催化剂加快

接触面积增大反应物间的接触面积加快

微判断

(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显()

(2)由辞计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值()

⑶同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，

但表示的意义相同()

(4)化学反应速率为0.8mol-L-'-s-1是指1s时某物质的浓度为0.8molL-'()

(5)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大()

(6)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成

比的量，可向其中加入KNO3溶液()

(7)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCCh固体，反应速率不变，但把CaCCh

固体粉碎，可以加快反应速率()

［答案］(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V

⑹义(7)V

微训练

1.下列有关化学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.100mL2moi的盐酸与锌片反应，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反应，所以升高温度，反应速率减小

D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强时反应速率

减小

［解析］铁在浓硫酸中会发生钝化，A项错误；加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减

小，反应速率减小，B项错误；升高温度，反应速率增大，C项错误。

［答案］D

2.在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mollT变为0.2mol-L-

,,则在这10s内A的化学反应速率为()

A.0.02mol-L-1

B.0.02mol-L'-s-1

C.0.06mol-L-I-s_|

D.0.06mol-L'-min1

［解析］10s内A的化学反应速率为(0.8mol-L'-0.2mol-L')^10s=0.06mol.L

-1-1

,So

［答案］c

3.在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？

⑴集气瓶中有氏和C12的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：

(2)黄铁矿燃烧时需粉碎成细小的矿粒：___________________________________

⑶KI晶体和HgCk晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgL：

(4)熔化的KC1O3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：

(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢:

(6)同样大小的石灰石分别在0.1mol-L1的盐酸和1mol.Lt的盐酸中反应速率不

同：_____________________________________________________________

(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：0

(8)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：。

［解析］影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电

磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影

响。

［答案］（1）光（2）反应物的接触面积（3）在溶液中，水作溶剂，增大了接触面

积（4）催化剂（5）反应物本身的性质（6）反应物的浓度

（7）反应温度（8）人体里的生物酶起催化作用，可以降低葡萄糖氧化反应所需要

的能量，所以在人体温度的范围内就可以发生反应

微思考

1.请从化学反应快慢的角度解释人们为什么使用电冰箱保存食物？

提示食物腐败是因为发生了化学反应，在其他条件相同时，温度越低，化学反

应越慢，人们用电冰箱把食物放置在低温下保存，以减缓食物的腐败。

2.工业生产硫酸时，要先将黄铁矿矿石（主要成分为FeS-粉碎后，再投入沸腾

炉，为什么？

提示将铁矿石粉碎，是为了增大与空气的接触面积，加快反应速率。

3.铁粉与一定浓度的稀盐酸反应时，增加铁粉的用量能否加快化学反应速率？

提示不能。对于固态或纯液态物质，浓度可视为常数，改变其用量，浓度不发

生改变，不影响化学反应速率。

核心•互动探究突破核心任务

学习任务/化学反应速率的正确理解及计算方法

资料：

资料一：化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度（平均反应速率），用单位时

间内反应物或生成物的物质的量浓度变化量来表示。在容积不变的反应容器中，

通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。如时间用s,

则化学反应速率的单位是molL-,-s-lo

资料二：测量一个化学反应的速率，需要测定某一时间段内某物质浓度的改变量。

但是，一般来说在测量时化学反应仍在进行，应用一般化学分析方法测定反应速

率存在困难。一个近似的办法是使反应立即停止（如果可以），如通过稀释、降温、

加入阻化剂或除去催化剂等方法可以使反应进行得非常慢，便于进行化学分析。

但这样既费时费力，又不准确，可以研究的反应也有限。现在广泛使用的方法是

测量物质的性质，如压力、电导率、吸光度等，通过它们与物质浓度的关系实现

连续测定。

交流讨论》

请结合上述资料完成下列讨论：

1.一个化学反应的速率可以用任何一种反应物或生成物来表示吗？

提示由于Ac表示的是物质的物质的量浓度的变化，而固态物质和纯液态物质

的浓度在一定温度下是常量，所以这种表示化学反应速率的方法不适合固态物质

和纯液态物质。

2.探究在同一化学反应中，用不同物质表示该反应的速率时，各数据之间有什

么关系？

提示同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相

应物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。

3.思考用。=辞计算出来的速率，是某一时刻的瞬时速率还是某段时间内的平

均速率？

提示化学反应速率实际上指的是某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某

一时刻的瞬时速率。

4.已知反应A(g)+3B(g)2C(g),在不同条件下，分别用A、B、C三种物质

表示的速率为：

①0(A)=0.2mol/(L-s)

②0(B)=0.45mol/(L-s)

③o(C)=0.45mol/(L.s),则通过所学知识比较此反应在上述条件下进行的快慢程

度。

提示用不同物质比较化学反应速率快慢时，要转化为同种物质表示的反应速率,

然后再进行比较。根据化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，

将②、③中的反应速率都用A表示为：

②0(A)=0.15mol/(Ls),

③o(A)=0.225mol/(L-s),故三者速率大小为③，①〉②。

名师归纳》

1.化学反应速率的正确理解

(1)在同一化学反应里,用不同的物质表

I----------示的反应速率可能不同.但意义相同,故

I_____描述反应速率时必须指明具体的物质

AHA)L(2)固体或纯液体的浓度视为常数，A0=0,

l'<A)=Ar因此不用固体或纯液体表示化学反应速率

\I(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应

一速率,而不是某一时刻的瞬时速率

___________(4)用不同反应物表示化学反应速率时:化

一学反应速率之比=化学计最数之比

2.化学反应速率的计算方法

⑴根据研川=―；：)-计算。

⑵根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比

计算。

3.反应速率大小比较的两种方法

同一化学反应的速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢

不能只看数值大小，还要进行一定的转化：

(1)换算成用同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。

(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA+bBcC,要比较不同

情况下。(A)与0(B)的相对大小，即比较号一与匕不一的相对大小，若看—

>—^―,则用o(A)表示的反应速率比用o(B)表示的反应速率大。

【例题】在2L密闭容器中，发生以下反应：2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)o

若最初加入的A和B都是4mol,在前10sA的平均反应速率为0.12molf'-s

t,则10s时，容器中B的物质的量是()

A.1.6molB.2.8mol

C.2.4molD.1.2mol

［解析］根据化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，可得v(B)=

0.50(A)=0.5X0.12molL^-s-^0.06mol-L'-s',则△c(B)=0.06molL-|-s-

'X10s=0.6mol-L_1,A/7(B)=0.6mol-L_1X2L=1.2mol,故10s时容器中B的

物质的量为4mol—1.2mol=2.8mol。

［答案］B

变式训练反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),在不同条件下，用不同物质表

示其反应速率，分别为

①o(A)=0.6molLLmin1

②贝B)=0.45mol-L1-min-1

③o(C)=0.015mol-L-1min-1

④。(D)=0.45mol-L-1-min-1

则此反应在不同条件下进行最快的是()

A.②③B.①③

C.②④D.②

［解析］化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即

o(A)：0(B)：0(C)：“D)=3：1：2：2,则用A表示的化学反应速率分别为①矶A)

=0.6mol-LLmin'；②中u(A)=3u(B)=0.45mol-LLmin1X3=1.35mol-L

33

'-min'；③中0(A)=R(C)=5XO.O15moll'min1=0.0225mol-L'min'；(4)

33

中o(A)=^(D)=2X0.45mol-L'-min1=0.675mol-L'-min1,所以在不同条件

下，进行最快的是②，D项正确。

［答案］D

学习任务2(核心素养)影响化学反应速率的因素

一、知识要点

化学反应速率影响因素的注意点

1.主要因素(内因)

不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的性质是决定化

学反应速率的主要因素。

2.外界因素(外因)

⑴温度：当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，

可以减小化学反应速率。

⑵催化剂：当其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应

速率。

⑶浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减

小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。

⑷压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以

增大化学反应速率；减小气体的压强，可以减小化学反应速率。

(5)固体表面积：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。

(6)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。

(7)形成原电池，可以增大氧化还原反应的反应速率。

二'核心素养

通过对影响化学反应速率的因素的探究=培养学生科学探究与

创新意识

通过对影响化学反应速率的因素的应用=培养学生变化观念与

平衡思想

【素养解题】

［典例示范］下列各组反应(表中金属粉末均为0.1mol),在反应刚开始时，放出

比的速率最大的是()

金属(粉末状)酸的浓度及体积反应温度/℃

AMg6moi硝酸10mL60

BMg3mol-L1盐酸10mL60

CFe3mol-L-1盐酸10mL60

DMg3mol-L-1硫酸10mL60

［解题思路］

①金属粉末均为0.1mol②反应刚开始

读题干

③放出H2④速率最大

辨题型对比实验

①A、B、D均为Mg

找相同②B、C均为3moi盐酸

③反应温度均为60℃

找不同①C为Fe②A为6moi1一1硝酸③D为3moiH2so4

①Mg比Fe快

细分析②HNCh无法产生H2

③3molL~'H2SO4中c(H卜)大于3moi•L1盐酸中的c(H')

得［答案］D

三、对点训练

I.下列关于影响化学反应速率的条件的说法正确的是()

A.增大压强一定能加快化学反应速率

B.使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快，但不改变反应的历程

C.反应物浓度是决定化学反应速率的主要因素

D.升高温度，一般能加快化学反应速率

［解析］A项，压强对反应速率的影响只适用于有气体参与的反应，即改变压强，

反应速率不一定改变，A项不正确。B项，催化剂能改变反应的历程，B项不正

确。C项，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素，C项不正确。

D项，升高温度，一般能加快化学反应速率，D项正确。

［答案］D

2.在一定条件下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在2L密闭容器中进行，5min

内氨的质量增加了1.7g,则反应

速率为()

A.U(NHB)=0.1mol-L'-min1

B.U(N2)=0.02mol-L'-min1

-1

C.V(H2)=0.015mol-L-'-min

D.U(NH3)=0.17mol-L'-min1

［解析］根据题意知,5min内氨的质量增加了1.7g,物质的量增加0.1mol,"N%)

=△〃/(%〃)=/&3一=0.0］mol-Lmin利用化学反应速率之比等于对应

-l-1-

物质的化学计量数之比计算得v(N2)=0.005molLmin,v(H2)=0.015mol-L

'-min1,C项正确。

［答案］C

3.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下

列因素中，影响该反应速率的是()

产

生

H

的2

速

率

度

的温

溶液

积③

表面

条的

②镁

浓度

酸的

①盐

浓度

厂的

④C

④

B.③

④

A.①

③

D.②

③

C.①

2+

+

关，

+有

与H

t,

+H

g

=M

2H

Mg+

式为

方程

离子

应的

酸反

与盐

］镁

［解析

2

大，

应最

速率

，反应

最大

浓度

H+的

始时

刚开

中，

反应

酸的

与盐

。在镁

无关

与C「

应的

化学反

，随着

增大

还会

速率

反应

化学

高，

度升

应，温

热反

为放

反应

于此

但由

慢。

渐减

又逐

速率

反应

，化学

减小

逐渐

浓度

，H+

进行

］C

［答案

，物

应时

学反

生化

质发

态物