《第一单元-第1课时-化学反应速率及影响因素》参考课件

第一单元第一课时

化学反应速率及影响因素专题6化学反应与能量变化

学习目标：1.能从内因、外因两个方面认识化学反应速率。2.学会运用控制变量方法研究影响化学反应速率的因素。3.初步建立变化观念与平衡思想，能运用动态平衡的观点看待和分析化学变化。4.认识化学反应速率的研究在生产、生活中的重要作用。体系构建

基础知识填充一、化学反应速率1．化学反应速率及其表示方法(1)概念：化学反应速率是用来衡量

的物理量。(2)表示方法：可用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加(均取正值)来表示。化学反应过程进行快慢程度(3)计算：表达式为

。式中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，一般以s或min为单位。(4)常用单位：

或

。2．规律对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。微点拨：(1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。(2)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，其化学反应速率都取正值，而且是某一段时间内的平均速率，不是某一时刻的瞬时速率。(3)在一定温度下，对于固体和纯液体物质来说，其单位体积里的物质的量不会改变，即它们的物质的量浓度为常数，故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。微思考：在体积为100mL的溶液中，发生下列反应：16H＋＋2MnO4－＋10Br－===2Mn2＋＋5Br2＋8H2O。已知，反应开始时，Br－的物质的量为0.01mol；经过10s后，Br－的物质的量变为0.002mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变，则在这10s内，Br－消耗的平均速率是多少？[提示]Δc(Br－)＝Δn(Br－)/V＝(0.01mol－0.002mol)/0.1L＝0.008mol/L－1，v＝Δc/Δt＝0.008mol/·L－1÷10s＝0.0008mol/·L－1·s－1。二、影响化学反应速率的因素

1．[基础实验]化学反应速率的影响因素

实验1.催化剂对化学反应速率的影响实验操作试管中均为5mL4%的H2O2溶液实验现象①有

气泡出现②产生

气泡实验结论MnO2可以使H2O2分解的速率______

少量大量加快微点拨：催化剂有正、负之分，正催化剂能加快反应速率，负催化剂减慢反应速率，不特别指明的条件下，均指正催化剂。催化剂只对某一特定反应具有催化作用，即有专一性。实验2.温度对化学反应速率的影响实验操作试管中均为5mL12%的H2O2溶液实验现象①产生气泡速率______

②产生气泡速率_____

实验结论其他条件相同时，用水浴加热，化学反应速率______，常温，化学反应速率________较慢较快增大减小实验操作实验现象①产生气泡速率_____

②产生气泡速率_____

实验结论其他条件相同时，增大浓度，化学反应速率______，减小浓度，化学反应速率_______实验3.浓度对化学反应速率的影响较慢较快增大减小实验4.反应物状态对化学反应速率的影响实验操作取两支试管，向其中一支加入约5g块状大理石，另一支加入约5g粉末状大理石，再各加入5mL4mol·L－1盐酸，观察并记录实验现象现象与结论块状大理石与盐酸反应的速率较慢，粉末状大理石与盐酸反应的速率快，说明增大反应物的接触面积，能

反应速率增大微点拨：影响化学反应速率的因素除温度、催化剂和反应物浓度外，还有反应物的状态、固体的表面积等许多因素。

2.控制变量法受多因素影响的问题每次只改变其中的一个因素，而控制其余几个因素不变，研究被改变的因素对事物发展的影响。这样，就将多因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究，化繁为简，再进行综合分析，最后得出结论。这种方法称为控制变量法。预习效果验收1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(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v＝Δc/Δt计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。

（×）（×）(3)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－1。

(4)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。

（×）（√）2．在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mol·L－1变为0.2mol·L－1，则在这10s内A的化学反应速率为(

)A．0.02mol·L－1

B．0.02mol·L－1·s－1C．0.06mol·L－1·s－1 D．0.06mol·L－1·min－1C

[10s内A的化学反应速率为(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1)÷10s＝0.06mol·L－1·s－1。][答案]

④＞③＝②＞①3．反应A＋3B2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.15mol/(L·s)

②v(B)＝0.6mol/(L·s)

③v(C)＝0.4mol/(L·s)

④v(D)＝0.45mol/(L·s)，该反应进行的快慢顺序为______________________________________________________。

重难点1化学反应速率的计算与比较

（素养养成——宏观辨识与微观探析）情境探究化学反应在我们的生活、生产、科研中无处不在。溶洞的形成火箭发射汽油的燃烧铁制品生锈[问题1]

观察上面图片，说说哪些图片表示的过程中化学反应较快？哪些表示的化学反应较慢？[提示]火箭发射、汽油的燃烧过程中化学反应较快；溶洞的形成、铁制品生锈过程中化学反应较慢。

[问题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]在同一化学反应中，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于该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。核心突破1．化学反应速率的计算方法(1)根据v(A)＝(Δc(A))/Δt＝(Δn(A))/V·Δt计算。(2)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相应的化学计量数之比计算。2．反应速率大小比较的两种方法同一化学反应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v(A)与v(B)的相对大小，即比较a(v(A))与b(v(B))的相对大小，若a(v(A))＞b(v(B))，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。1．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①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1。则此反应在不同条件下进行最快的是(

)A．②③

B．①③C．②④ D．②对点训练D

[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v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，则用A表示的化学反应速率分别为：①中v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45mol·L－1·min－1×3＝1.35mol·L－1·min－1；③中v(A)＝3/2v(C)＝3/2×0.015mol·L－1·min－1＝0.0225mol·L－1·min－1；④中v(A)＝3/2v(D)＝3/2×0.45mol·L－1·min－1＝0.675mol·L－1·min－1。所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。]2．反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的速率可表示为(

)A．v(NH3)＝0.01mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.001mol·L－1·s－1C．v(NO)＝0.001mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1C

[根据化学反应速率的计算公式：

v(H2O)＝0.45mol/(10L×30s)＝0.0015mol·L－1·s－1，则v(NH3)＝v(NO)＝4/6v(H2O)＝0.001mol·L－1·s－1,v(O2)＝5/6v(H2O)＝0.00125mol·L－1·s－1。]重难点2

探究影响化学反应速率的因素（素养养成-证据推理与模型认知）情境探究在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。

[问题1]

向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速率如何变化？

[提示]

向下压缩活塞，气体压强增大，气体浓度增大，化学反应速率加快。[问题2]保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？[提示]

充入氦气，尽管压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变。[问题3]保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？[提示]

充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。核心突破1.浓度对反应速率影响的理解（1）固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。（2）增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。2．压强对反应速率影响的理解压强对反应速率的影响，是通过改变气体的浓度来实现的，故一般意义上的增大压强是指压缩气体的体积。(1)对无气体参加的化学反应，改变压强时，化学反应速率基本不变。如MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。(2)对有气体参加的化学反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解为压强改变：①物质浓度不变→反应速率不变②物质浓度改变→反应速率改变①恒温时：增大压强

体积缩小

反应速率增大。引起

引起

②气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响：恒容：充入惰性气体―→总压增大―→反应物浓度不变―→反应速率不变。恒压：充入惰性气体―→体积增大―→反应物浓度减小―→反应速率减小。对点训练3．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO＋2CO===N2＋2CO2。对此反应，下列叙述正确的是(

)A．使用催化剂能加快反应速率B．压强增大不影响化学反应速率C．冬天气温低，反应速率降低，对人体危害减小D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响A

[使用(正)催化剂能加快反应速率，A正确；增大压强反应速率增大，B错误；冬天气温低，反应速率降低，因为NO、CO都有毒，对人类危害增大，C错误；改变温度、压强等外界条件，化学反应速率会改变，D错误。]4．反应3Fe(s)＋4H2O(g)高温Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：(1)增加Fe的量，其反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”，下同)。(2)将容器的体积缩小一半，其反应速率________。(3)保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率_______。(4)保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率_____。[解析]

(1)由于Fe是固体，改变Fe的量，反应物浓度不变，故反应速率不变。(2)将容器体积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。(3)容器体积不变，充入N2，反应物浓度不变，故反应速率不变。(4)保持容器内压强不变，充入N2容器体积增大，即反应物和生成物浓度均减小，故反应速率减小。[答案]

(1)不变(2)增大(3)不变(4)减小1．下列关于化学反应速率的说法不正确的是(

)A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B．化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D．化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1C

[化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，而不采用物质的质量或物质的量来表示。]随堂演练2．将4molA和2molB在2L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(s)＋B(g)2C(g)，反应2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1。下列说法正确的是(

)A．用物质A表示2s内的平均反应速率为0.3mol·L－1·s－1B．用物质B表示2s内的平均反应速率为0.6mol·L－1·s－1C．2s时v(C)＝0.3mol·L－1·s－1D．2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1D

[不能用固体物质的浓度表示化学反应速率，A错误；化学反应速率是平均值不是瞬时值，C错误；据题目条件知v(C)＝0.6mol·L－1÷2s＝0.3mol·L－1·s－1，则v(B)＝0.3mol·L－1·s－1÷2＝0.15mol·L－1·s－1，则2s时物质B的浓度为2mol÷2L－0.6mol·L－1÷2＝0.7mol·L－1，B错误，D正确。]3．在反应：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)中，可使反应速率增大的措施是(

)①增大压强②升高温度③通入CO2

④增加碳的量⑤用等量炭粉代替焦炭A．①②③

B．②③④⑤C．①②③⑤ D．②③④C

[因为