化学化学反应速率 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章

化学反应与能量第二节

化学反应的速率与限度课时1化学反应速率目录01化学反应速率02影响化学反应速率的因素习题课0301化学反应速率新课导入找一找，你能发现谁快谁慢?你了解下图涉及的化学反应的快慢吗？牛奶变质爆炸钢铁生锈溶洞形成新课导入非常快较快较慢非常慢思考讨论我们通常可以通过哪些现象来描述化学反应进行的快慢？化学反应速率的定性描述①冒气泡快慢②颜色变化快慢③固体量的减少快慢④溶液变浑浊快慢⑤温度的变化快慢

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，此种相对而言的判断方法叫做定性地描述反应的快慢。那如何定量地描述一个反应的快慢呢？问汽车具体快多少呢？

汽车的速度为158m/s定量描述情景导入

合成氨的简要流程图思考讨论化学反应中，怎样定量判断反应的快、慢？一、化学反应速率1.化学反应速率的概念单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示化学反应快慢程度的物理量。表达式：Δc表示某物质浓度的变化，常用单位mol·L－1Δt表示时间变化，常用单位s、min或h单位：mol/(L·min) mol·L-1·s-1

或mol/(L·s) mol·L-1·min-1化学反应速率概念的理解化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率固体和纯液体的浓度视为常数，Δc均为0，因此不能用固体或纯液体表示反应速率化学反应速率不出现负数（都是正值）思考讨论1.在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为____________。2.一个4L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余4.0mol，这种反应物的化学反应速率为________________。3.一个2L的容器中，盛入4.0mol某气体反应物，2s后，测得这种气体反应物还剩余2.0mol，2s时该反应物的化学反应速率为__________。0.3mol/(L·s)0.2mol/(L·min)无法表示3.一个1L的容器中，放入1mol氧化钙，与水反应5min后，剩下0.5mol氧化钙，氧化钙化学反应速率为_________。4.一个1L的容器中，加入2molH2和1molO2，反应2min后生成1molH2O，H2O的化学反应速率为_________。无法表示无法表示注意：化学反应速率表示气体或溶液反应速率,不能用于表示固体和纯液体（固体和纯液体自成一相，其浓度可视为常数）

思考讨论典例精讲【例1】将1.0molN2和3.0molH2在2L的密闭容器中发生反应：

，反应经2秒后，剩余的N2为0.6mol，求2秒内N2的反应速率。1.0mol－0.6mol2L2s＝0.1mol·L－1·s－1

若用H2的浓度变化来表示，则反应速率是多少？若用NH3的浓度变化来表示，则反应速率是多少？对于同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率，数值会一样吗？2.化学反应速率的计算——三段式

将1.0molN2和3.0molH2在2L的密闭容器中发生反应：，反应经2秒后，剩余的N2为0.6mol，求2秒内N2的反应速率。起始量/mol·L－1

转化量/mol·L－1

2s量/mol·L－1

0.51.50.30.20.60.40.90.4v(N2)＝

0.2mol·L－1

2s＝0.1mol·L－1·s－1

v(H2)＝

0.6mol·L－1

2s＝0.3mol·L－1·s－1

其中“转化”的部分即为该物质的Δc物质N2H2NH30.10.30.2H2、N2、NH3三种物质的反应速率在数值上,与方程式中各物质的计量数有关系？0.10.30.2aA＋bB＝cC＋dDv(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d2.化学反应速率的计算——三段式结论1:同一化学反应，用不同的物质来表示化学反应速率，数值可能不同,但所表示的意义是一样的。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质表示的速率。各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比通过定义式计算

v＝Δc/Δt通过化学反应方程式计算（化学反应速率之比等于化学计量数之比）以化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例：

v(A)：v(B)

=m：n→nv(A)=mv(B)“三段式”计算用三段式分别表示各物质“起始、转化和某时刻”的物质的量浓度化学反应速率的计算方法典例精讲【例2】1L的密闭容器中，发生反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2min后B的浓度减少0.6mol·L-1。对此反应速率的正确表示是（

）A．用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1C．在2min末的反应速率用B表示是0.3mol·L-1·min-1D．在这2min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大B【例3】对反应

，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的是

4NH3＋5O2

=====4NO＋6H2O

催化剂D典例精讲A．4/5v(NH3)＝v(O2)

B．5/6v(O2)＝v(H2O)C．2/3v(NH3)＝v(H2O)D．4/5v(O2)＝v(NO)【答案】三者速率大小为③＞①＞②【解析】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②③中的反应速率都用A表示为：②v(A)＝0.15mol/(L·s)，③v(A)＝0.225mol/(L·s)。【例题3】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：①v(A)＝0.2mol/(L·s)；②v(B)＝0.45mol/(L·s)；③v(C)＝0.45mol/(L·s)，则通过所学知识对反应在①②③条件下进行的快慢程度排序。化学反应速率大小的比较方法同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，不能直接通过数值的大小比较反应的快慢，若要比较则可使用以下两种方法：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，则先换算成同一物质来表示反应速率，再比较数值的大小比值法：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v(A)/a与v(B)/b，若v(A)/a＞v(B)/b，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。化学反应速率大小的比较方法【例题4】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)=0.45mol·L-1·min-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则该反应速率的快慢顺序为()A.④>③=②>①B.④<③=②<①C.①>②=③>④D.④>③>②>①A化学反应速率大小的比较方法随堂演练4.某温度时，在2L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据，试回答：(1)反应在2min内的v(X)＝______________，v(Y)＝________________________，v(Z)＝________________________。(2)容器内的反应物是________。(3)写出该反应的化学方程式：__________________。0.025mol·L－1·min－10.075mol·L－1·min－10.05mol·L－1·min－1X、YX＋3Y2Z02影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素【思考与讨论】下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素?向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体试剂研细并混匀铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同增大反应物接触面积降低温度增大反应物接触面积增大反应物浓度影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素内因反应物或反应本身的性质或特点外因温度浓度催化剂压强其他固体反应物的表面积固体颗粒大小影响化学反应速率的因素【控制变量法】

科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如，以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。内因：反应物或反应本身的性质或特点对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，如食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀；有些则希望其快一些，如氨、硫酸等化工产品的生产。影响化学反应速率的因素牛奶变质爆炸钢铁生锈合成氨外因一：温度【探究】在两支大小相同的试管中均加入2mL3%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素外因一：温度实验操作实验现象实验结论

当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小影响化学反应速率的因素外因一：温度AB产生气泡的快慢：B>A外因二：反应物浓度【探究】3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片。根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计实验证明不同因素对化学反应速率的影响。影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素外因二：反应物浓度外因二：反应物浓度实验操作实验现象加入1mol/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快实验结论当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小。影响化学反应速率的因素外因三：催化剂【探究】3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片。根据学过的化学反应和给出的实验用品，设计实验证明不同因素对化学反应速率的影响。影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素外因三：催化剂实验操作实验现象①有少量气泡出现②能产生大量气泡③能产生大量气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快。即当其他条件相同时，催化剂(正)能加快化学反应速率。影响化学反应速率的因素外因三：催化剂外因四：压强对于气体来说，在相同温度下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越多。增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大;减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。恒温密闭容器压强增大，气体浓度增大

影响化学反应速率的因素【补充】压强改变不一定影响反应速率的大小条件具体操作压强体积反应物浓度反应速率恒温缩小容器体积增大减小增大加快恒温恒容充入气体反应物增大不变增大加快充入惰性气体增大不变不变不变恒温恒压充入惰性气体不变增大减小减小外因四：压强影响化学反应速率的因素外因五：固体反应物的表面积影响化学反应速率的因素外因五：固体反应物的表面积实验现象加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢实验结论其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大。实验操作影响化学反应速率的因素影响因素一般规律内因反应物自身的性质(主要因素)反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢外因

温度升高温度，化学反应速率加快降低温度，化学反应速率减慢反应物的浓度增大反应物的浓度，化学反应速率加快减小反应物的浓度，化学反应速率减慢影响化学反应速率的因素影响因素一般规律外因催化剂一般情况下，使用合适的催化剂能极大地加快反应速率（一般指的是正催化剂）气体反应物的压强增大气体反应物的压强，化学反应速率加快减小气体反应物的压强，化学反应速率减慢（具体情况具体分析）固体反应物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，也能影响化学反应的速率影响化学反应速率的因素【例题5】对于300mL1mol·L－1盐酸与铁片的反应，采取下列措施，其中能使反应速率加快的是（

）①升高温度

②改用100mL3mol·L－1盐酸③再加300mL1mol·L－1盐酸④用等量铁粉代替铁片

⑤改用100mL98%的硫酸A．①②④B．①③④

C．②③④D．①②③⑤A【解析】①升高温度，化学反应速率加快，故①符合题意；②改用100mL3mol/L盐酸，反应物浓度增大，反应速率加快，故②符合题意；③再加300mL1mol/L盐酸，盐酸浓度相同，反应速率无影响，故③不符合题意；④若用等量铁粉代替铁片，增大了铁粉与盐酸的接触面积，反应速率加快，故④符合题意；⑤若改用98%的硫酸，在室温下Fe在浓硫酸中会发生钝化，故⑤不符合题意。影响化学反应速率的因素典例精讲【例4】用等质量的锌与等体积过量盐酸在不同条件下进行如下5组实验，测定收集相同条件下等体积的氢气所用时间。组别ABCDE盐酸浓度/mol·L－12.02.02.52.52.5温度/℃2530305050锌粒状态块状粉末粉末块状粉末回答下列问题：(1)探究浓度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。(2)探究温度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。BCCE组别ABCDE盐酸浓度/mol·L－12.02.02.52.52.5温度/℃2530305050锌粒状态块状粉末粉末块状粉末(3)探究接触面积对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。(4)上述5组实验中测定收集等体积的氢气需要时间最短的是___。(5)实验完成后，某同学又用A组实验药品滴加两滴氯化铜，发现产生氢气的速率明显加快，解释速率加快的原因是________________________________________________________________________。DEEZn与Cu2＋反应生成Cu单质，在锌块表面形成Zn—Cu原电池，加快化学反应速率03习题课随堂演练1、1L的密闭容器中，发生反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经2min后B的浓度减少0．6mol·L-1。对此反应速率的正确表示是（

）A．用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1C．在2min末的反应速率用B表示是0.3mol·L-1·min-1D．在这2min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大B2.已知合成氨反