2022-2023学年鲁科版高中化学选择性必修一 2.3化学反应速率-课件 （共24张PPT）

(共24张PPT)
第三节 化学反应的速率
1
理解化学反应速率的概念和表示方法，能用速率公式进行简单的计算。
通过生活常识理解影响化学反应速率的因素及规律。
理解调控化学反应速率的意义。
宏观辨识与微观探析
能从微观角度理解外界条件对化学反应速率的影响。
证据推理与模型认知
结合化学反应速率的学习，学会“变量控制”的科学方法，增强证据推理意识。
结合化学反应速率调控的意义，培养社会责任。
学习目标
核心素养要求
科学态度与社会责任
目标素养
2
溶洞的形成需几万年时间
化学反应有快有慢
铁桥生锈长年累月
炸弹爆炸瞬间完成
水果腐败变质需数天
3
在化学实验中，如何定性地判断某些化学反应进行的快慢？
（3）Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（2）Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
思考1
快和慢是相对而言的，是一种定性的比较。
观察溶液颜色变化的快慢
观察气泡逸出的快慢、固体溶解的快慢
观察沉淀产生的快慢（溶液变浑浊快慢）
4
在化学研究和实际应用中，如何定量地描述一个反应的快慢呢？
质量，物质的量，物质的量浓度，气体的体积
这一物理量随着时间变化来表示化学反应的速率。
思考2
CaCO3(s)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（1）哪些物理量随时间发生了变化？
（2）通常用什么物理量随时间变化来表示化学反应的速率？
5
新知预习
2、定义：
3、表达式：
4、单位：
mol/(L·s) 、mol/(L·min) 或 mol·L-1·min-1
v (x) = ——
Δc(x)
Δ t
1、意义：
表示 的物理量。
5、实例：
某反应的反应物A浓度在5 min内由6 mol·L－1变成了2 mol·L－1，则v(A)＝ 。
化学反应过程进行的快慢
反应物浓度的减少量
单位时间内 或 。
生成物浓度的增加量
0.8 mol·L－1·min－1
环节一
定量描述化学反应的快慢--化学反应速率
6
互动探究
反应：N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2 s内的这个反应的平均速率。
高温、高压
催化剂
时间 N2 H2 NH3
t=0 s 2 mol/L 6 mol/L 0 mol/L
t=2 s
v(B)
0.5 mol/L
1.5 mol/L
0.25 mol/(L·s)
0.75 mol/(L·s)
0.5 mol/(L·s)
思考1：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？
思考2 ：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？
1.5 mol/L
4.5 mol/L
1 mol/L
1 mol/L
Δc(B)
7
深化理解
化学反应速率的注意事项
(1) 化学反应速率指平均速率，不是瞬时速率。
(3) 同一化学反应: aA＋bB = cC＋dD，
有v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)＝a︰b︰c︰d
(2) 固体、纯液体的浓度视为常数，不用固体或纯液体表示化学反
应速率。
（4）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。
8
制氨厂
硫酸厂
越慢越好
快一些
9
下面调控反应速率的措施或实验中，体现了哪些影响反应
速率的因素？
1.钠与冷水反应剧烈，铁与冷水不反应。
2.向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。
4.工业合成氨需要高温、高压、催化剂条件。
3.在糕点包装袋内放置除氧剂可以延长食品保质期。
交流讨论
反应物浓度、
反应物的接触面积
温度、压强、催化剂
物质本身的性质
反应物浓度
5.实验室制取氢气时，常用粗锌而不用纯锌。
形成原电池
转化为
生产生活问题
化学问题
环节二
外显思维--总结影响化学反应速率的因素
10
归纳总结
1.内因：物质本身的性质（决定因素）
2.外因：
外界环境对化学反应速率的影响，如
催化剂、温度、浓度、压强等，可人为调控。
影响化学反应速率的因素可分为内因和外因。
生产生活经验
科学理论
升华成
11
变量控制
科学研究中，对于多因素（多变量）问题，常常采用只改变其中的某一因素，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。
环节三
变量控制法--探究影响化学反应速率的因素
12
实验探究1：浓度对化学反应速率的影响
实验步骤 现象 结论
2、同时向上述两支试管中分别加入 2 mL H2SO4溶液，振荡。
1、取两支大小相同的试管，分别加入2 mL和1mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液。向盛有1mL Na2S2O3溶液的试管中加入1mL蒸馏水，摇匀。
加入2mL
0.1mol/L Na2S2O3溶液的试管中出现浑浊快。
加入1mL
0.1mol/L Na2S2O3溶液的试管中出现浑浊慢。
相同条件下，反应物浓度高的化学反应速率大，反应物浓度低的化学反应速率小。
【实验原理】：
13
【实验用品】：0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、蒸馏水、试管等。
3、观察、比较两只试管中溶液出现浑浊的快慢。
规律1：
一般条件下，当其它条件相同时，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。
归纳总结
14
实验探究2：温度对化学反应速率的影响
实验步骤 现象 结论
15
【实验原理】：
【实验用品】：0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、冷水、热水、
试管等。
1、取两支大小相同的试管，分别加入2 mL
0.1mol/L Na2S2O3溶液。另取两支试管各加入2 mL
0.1mol/LH2SO4溶液。
2、将试管分成两组（各有一支盛有Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的试管），一组放入冷水中，一组放入热水中，一段时间后，同时分别混合并振荡试管。
3、观察、比较两只试管中溶液出现浑浊的快慢。
放在热水中的试管出现浑浊快，放在冷水中的试管出现浑浊慢。
相同条件下，温度高的化学反应速率大，温度低的化学反应速率小。
归纳总结
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规律2：
一般条件下，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。
实验探究3：催化剂对化学反应速率的影响
【实验用品】：3%H2O2 溶液、1mol/L FeCl3 溶液、蒸馏水、试管等。
实验步骤 现象 结论
1、取两支大小相同的试管，各加入 2mL 3%H2O2 溶液。
2、向其中一支试管中滴入 2 滴 1mol/L FeCl3溶液，另一支试管中滴入 2 滴蒸馏水，振荡。
加入FeCl3溶液的试管立即产生气体。
使用合适的催化剂能加快化学反应速率。
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【实验原理】：
3、观察、比较两只试管中气泡产生的快慢。
归纳总结
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规律3：
一般条件下，当其它条件相同时，使用合适的催化剂，可以提高化学反应速率。
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催化剂可以使一些化学反应在较低的温度条件下取得较高的化学反应速率，从而节省大量能源，有效地提高化工生产的经济效益。
应当说，没有催化剂，就没有现代化学工业。
化工生产
资料卡片
“研发新型低温、低成本、节能的催化剂”
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生活实际
汽车尾气净化中催化剂的使用
（1）催化剂失效：包括热失效和中毒失效。高温下催化剂的热劣化；S、Pb中毒极大地缩短了催化剂的使用寿命。
（2）冷启动问题：汽车尾气中60%-80%的有毒气体是由于冷启动两分钟内产生的，要处理好这阶段内的废气必须着手改善催化剂的低温活性，以提高尾气的低温催化转化。
（3）成本问题：当前汽车广泛应用的催化剂大多是贵金属或贵金属掺杂其他氧化物型，成本很高。
当前存在的主要问题
催化剂可以促使汽车尾气中的CO和NO迅速变成无毒的CO2和N2，减轻对大气的污染。
对催化剂的研究是当代化学一个极具魅力和应用前景的重要课题！
思维建模
设计实验方案
并进行实验验证
1
发现问题
2
猜想与假设
3
4
得出结论
科学研究的过程从来都不是一帆风顺的，但我们心中只要有了明确的目标，即使遇到再大的困难也会砥砺前行！
科学探究的一般程序
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学以致用
1、H2O2 溶液为什么要保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处？
H2O2 不稳定，受热或光照会促进H2O2 的分解。
2、葡萄糖在空气中燃烧需要较高的温度，可是在人体内正常体温下就可以被氧化而产生热量，这是为什么？
人体内的某些酶，对葡萄糖的氧化反应起到了催化作用。
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增强科学探究和证据推理意识
培养社会责任
课堂小结
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知识层面：化学反应速率及其影响因素
方法层面：
化学问题联系生产生活实际
化学反应
速率
“变量控制的科学探究方法”
“科学探究的一般程序”
丰富知识体系
课后作业
24
以小组为单位，收集并整理资料，撰写一份”汽车尾气净化催化剂的发展、现状及前景“报告。