高中化学人教版（2019）必修二 第六章第二节化学反应的速率与限度第一课时学案（含答案）

第六章第二节化学反应的速率与限度
第一课时学案
【学习目标】
1．了解化学反应速率的概念和表示方法，并能进行简单计算。
2．理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。
3．学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法。
【目标一】化学反应速率
1．化学反应速率的涵义：
化学反应速率是用来衡量化学反应 的物理量。
2．化学反应速率的表示方法：
定性：根据反应物消耗、生成物产生的快慢（用气体、沉淀等可见现象）来粗略比较。
定量：用单位时间内 或 来表示。
数学表达式：υ＝
3．常用单位： 或
【导思】
1．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 ，但意义 。
2．Δt表示某一时间段，故化学反应速率是 速率，而非 速率。
3．Δc(A)表示A物质的浓度变化量，只取正值，故反应速率只取正值；又因为固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc(A)＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。
4．关于反应速率计算的关系式：
反应速率之比＝浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比
如： aA + bBcC + dD
υ(A)︰υ(B)︰υ(C)︰υ(D) ＝
即 υ(A)＝υ(B)＝υ(C)＝υ(D)
【导练1】已知合成氨反应：N2 + 3H22NH3，在一定温度下，向2 L密闭容器中，
加入4 mol N2和10 mol H2， 一定
条件下使之反应，经过2 min后测
得NH3为0.8 mol，则有：
【导思】
1．对于反应A(g) + B(s)2C(g)能否用B物质表示该反应的反应速率？为什么？
2．单位时间内，反应物消耗的物质的量越多，是不是反应速率越快？
【导练2】反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1，②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1，③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1，④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1。该反应进行快慢的顺序为（ ）
A．④>③=②>① B．④<③=②<① C．①>②>③>④ D．④>③>②>①
【归纳总结】化学反应速率大小的比较方法
⑴ 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。
⑵ 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
与，若＞，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。
【目标二】外界条件对化学反应速率的影响
1．内因：影响化学反应速率的内因是 ，它是决定化学反应速率的主要因素。
2．外因（其他条件不变时）
⑴ 温度对化学反应速率的影响的探究
实验操作 试管中均为2 mL滴有2滴相同浓度的FeCl3溶液的H2O2溶液
实验现象 溶液中产生气泡速率的相对大小为
实验结论 ①H2O2分解产生O2，化学方程式为 ②温度升高，反应速率 ；温度降低，反应速率
⑵ 浓度对化学反应速率影响的探究
实验操作 INCLUDEPICTURE "E:\\朱天华\\2020\\同步\\化学\\化学 人教 必修第二册\\123.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\朱天华\\2020\\同步\\化学\\化学 人教 必修第二册\\word\\123.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\朱天华\\2020\\同步\\化学\\化学 人教 必修第二册\\word\\123.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\朱天华\\2020\\同步\\化学\\化学 人教 必修第二册\\word\\123.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\朱天华\\e\\朱天华\\2020\\同步\\化学\\化学 人教 必修第二册\\word\\123.TIF" \* MERGEFORMATINET
实验现象 装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡
实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率
【方法引导】变量控制
科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变某一个因素，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使科学探究中常用的方法。例如，以上探究在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。
⑶ 通过实验探究和实际事例可总结出，影响化学反应速率的因素除温度和浓度外，还有催化剂、固体 、压强、溶剂、光照等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
3．影响化学反应速率的因素及影响结果总结如下
影响化学反应速率的因素 影 响 结 果
内因 反应物的性质 在其他条件相同时，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 催化剂 催化剂可以改变化学反应速率
温度 在其他条件相同时，升高温度，反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小
反应物的浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小
气态反应物的压强 在其他条件相同时，增大压强（减小容器容积），化学反应速率增大；减小压强（增大容器容积），化学反应速率减小
固体反应物的表面积 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减小
其他 光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率
【导练3】对于化学反应3W(g) + 2X(g)4Y(g) + 3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是（ ）A．v(W)＝3v(Z)　 B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
【导练4】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：
⑴ 上述实验中发生反应的化学方程式有：
⑵ 硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是：
⑶ 实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是
⑷ 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)。
⑸ 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到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　　　 A B C D E F
4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中：V1＝ ，V6＝ ，V9＝
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。
导练1：
n（始） 4 10 0
n（终） 3.6 8.8 0.8
Δn 0.4 1.2 0.8
Δn比 1 3 2
c（始） 2 5 0
c（终） 1.8 4.4 0.4
Δc 0.2 0.6 0.4
Δc比 1 3 2
v 0.1 0.3 0.2
V比 1 3 2
导练2：A
导练4．
(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑　
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率　
(3)Ag2SO4
(4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)　
(5)
①30　10　17.5　
②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积。
N2 + 3H22NH3
n(始)
n(终)
△n
△n比
c(始)
c(终)
△c
△c比
v
v 比
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