《学霸笔记·同步精讲》第6章 化学反应与能量 第2节 第1课时　化学反应速率（课件）高中化学人教版必修二

(共29张PPT)
第二节　化学反应的速率与限度
第1课时　化学反应速率
第六章
2026
内容索引
01
02
03
自主预习·新知导学
合作探究·释疑解惑
课 堂 小 结
课 标 定 位
1.结合生活经验认识化学反应有快有慢,知道化学反应速率的表示方法。
2.运用变量控制法探究影响化学反应速率的因素。
素 养 阐 释
1.能用化学反应速率定量表示一定条件下化学反应的快慢,能进行有关化学反应速率的简单计算。
2.能说出影响化学反应速率的因素及影响结果,体会反应条件对实验成败或化工生产成本的重要性。
自主预习·新知导学
一、化学反应速率的表示方法
1.化学反应过程进行的快慢用化学反应速率表示。化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示,化学反应速率均取正值,常用单位是mol·(L·min)-1或mol·(L·s)-1。
2.某化学反应,若某反应物的浓度在5 s内由6 mol·L-1变为2 mol·L-1,则用该物质表示的化学反应速率为0.8 mol·(L·s)-1。
3.化学反应速率受反应条件的影响。通过改变化学反应的条件可以调控化学反应的速率,而调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。
【自主思考】 用上述方法表示的化学反应速率是平均速率还是瞬时速率
提示:该方法表示的化学反应速率是一段时间内的平均速率。瞬时速率是指某时刻的速率。
二、影响化学反应速率的因素
1.一般条件下,当其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大,降低反应物的浓度,化学反应速率减小;升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小;催化剂可以改变化学反应速率。
2.对于有气体参加的化学反应,当其他条件相同时,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。
3.进行化学实验时,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,这说明增大固体反应物的表面积(接触面积)可增大化学反应速率。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)对于任何化学反应,反应速率越大,反应现象越明显。(　　)
(2)化学反应速率为0.1 mol·(L·s)-1是指在第1 s末某物质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。(　　)
(3)可用化学反应中的任意物质在某段时间内的浓度变化量来表示其反应速率。(　　)
(4)一般情况下,当其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率增大。
(　　)
(5)对于任何化学反应,反应速率越大越好。(　　)
(6)不同的金属与稀盐酸反应的快慢差别很大,这是由反应物本身的性质决定的。(　　)
×
×
×
√
×
√
(7)工业生产如氨、硫酸、硝酸的合成中都使用了催化剂,其目的是增大反应速率,提高生产效率。(　　)
√
2.在容积为2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)══xC(g)+2D(g)。经5 min后,D的物质的量增加了1 mol,用C表示该反应的化学反应速率为0.1 mol·(L·min)-1。
(1)用D表示的反应速率是　　　　　　　　。
(2)x=　　　　。
答案:(1)0.1 mol·(L·min)-1　(2)2
解析:(1)用D表示该反应的化学反应速率为
(2)相同时间内用C和D表示的该反应的化学反应速率相等,则化学方程式中C和D的化学计量数相等,即x=2。
合作探究·释疑解惑
探究任务1
正确认识化学反应速率
【问题引领】
不同的化学反应进行的快慢差别很大,这里的“快”与“慢”是相对的,是一种定性的比较,需要有其他反应作对比。如“牛奶变质较慢”是相对的,跟燃烧反应相比是慢的,但跟“溶洞的形成”相比又快了很多。
1.定性描述一个化学反应进行的快慢有什么不足
提示:需要有已知的化学反应作比较,是一种大致的描述,不精准。
2.可以使用哪些物理量定量表示化学反应进行的快慢
提示:可以用单位时间内某物质质量、物质的量、体积(气体)、物质的量浓度等的变化量来定量表示。通常用单位时间内某物质的物质的量浓度的变化量来表示。
【归纳提升】
1.从定量角度认识化学反应速率。
(1)化学反应速率通常是用单位时间内某物质的物质的量浓度的变化量来表示,可以是反应物的物质的量浓度的减小量,也可以是生成物的物质的量浓度的增大量,但都取正值。
(2)化学反应速率表示的是某物质在一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率。化学反应速率可用 进行计算。
(3)物质的量浓度的常用单位是mol·L-1,时间的常用单位是min或s,所以化学反应速率的常用单位是mol·(L·min)-1或mol·(L·s)-1。
(4)在一定温度下,单位体积的固体或纯液体的物质的量保持不变,即固体或纯液体的浓度是个常数,所以对于有固体或纯液体参与的化学反应,不用固体或纯液体来表示化学反应速率。
2.化学反应速率与化学计量数的关系。
同一个化学反应,在同一时间段内,用不同的物质表示的化学反应速率,数值可能不同,但表示的意义相同。因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质表示的。
采用同一单位时,其数值与化学计量数成正比。例如:气体反应A(g)+2B(g)══C(g)+3D(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=1∶2∶1∶3。可以利用这种关系计算化学反应速率或比较化学反应进行的快慢。
【典型例题】
【例题1】 反应A(g)+3B(g)══2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的化学反应速率分别为:
①v(A)=0.15 mol·(L·s)-1
②v(B)=0.6 mol·(L·s)-1
③v(C)=0.4 mol·(L·s)-1
④v(D)=0.45 mol·(L·s)-1
该反应进行的快慢顺序为　 。
答案:④>③=②>①
解析:根据化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,把各种不同物质表示的化学反应速率转化为同一物质(例如以A为标准)表示的化学反应速率,则有:
v(A)∶v(B)=1∶3,则②表示的反应速率可转化为v(A)=0.2 mol·(L·s)-1;
v(A)∶v(C)=1∶2,则③表示的反应速率可转化为v(A)=0.2 mol·(L·s)-1;
v(A)∶v(D)=1∶2,则④表示的反应速率可转化为v(A)=0.225 mol·(L·s)-1。
故该反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
化学反应速率大小的比较
在同一个化学反应中,利用化学反应速率与化学计量数之间的关系,将用不同物质表示的化学反应速率转化成用同一种物质表示的化学反应速率,然后进行比较;或者将不同物质表示的化学反应速率除以相应的化学计量数,然后进行比较,比值大的反应速率大。比较时要注意单位须统一。
【变式训练1】 把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到100 mL。此时,X与盐酸缓缓地进行反应,其中化学反应速率最大的是(　　)。
A.10 ℃ 20 mL 3 mol·L-1的X溶液
B.20 ℃ 30 mL 2 mol·L-1的X溶液
C.20 ℃ 10 mL 4 mol·L-1的X溶液
D.10 ℃ 20 mL 2 mol·L-1的X溶液
答案:B
解析:温度越高,化学反应速率越大;浓度越大,化学反应速率越大。由于稀释后溶液体积均为100 mL,则X的物质的量越大,X的浓度越大。
【问题引领】
探究任务2
化学反应速率的影响因素及影响结果
在日常生活和化学实验中,我们经常能观察到这样的现象:火药爆炸瞬间就能完成,森林大火蔓延得很快,特别是在有大风的时候;而食物的变质、钢铁的生锈需要一段较长的时间,塑料的老化则需要更长的时间。
1.决定化学反应快慢的本质因素是什么
提示:反应物本身的性质。
2.结合材料分析,影响森林大火蔓延的因素有哪些
提示:森林大火的蔓延,与天气、地形、森林可燃物类型等多种因素有关。高温干旱、大风等都会加速森林可燃物的燃烧。
3.请说出扑灭森林大火的两条途径。
提示:喷洒冷水降温;喷洒化学灭火剂等。
【归纳提升】
1.决定化学反应速率的根本因素(内因)。
对于不同的化学反应,其反应速率主要是由反应物本身的性质决定的。反应条件相同时,反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越大。例如:与同浓度的稀盐酸反应时,用镁片比用铁片反应更剧烈。
2.影响化学反应速率的外在因素(外因)。
对于一个确定的化学反应,影响其速率的因素主要有反应物的浓度、温度、催化剂、压强(气体反应)、固体表面积等。在分析这些影响因素时,要使用变量控制法,即控制其他因素不变,只改变其中一个因素,分析该因素对反应速率的影响情况。
其一般规律如下表:
(1)增大压强,化学反应速率不一定增大。压强的变化对固体和液体的体积影响很小,改变压强对它们的浓度影响很小,所以一般认为改变压强对没有气体参与的化学反应的反应速率无影响。
(2)在进行化学实验时,常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验。固体试剂溶于水后,在水分子的作用下,溶质被分散成单个分子或离子,增加了反应物分子或离子之间的有效碰撞,反应速率增大。
【典型例题】
【例题2】 已知影响化学反应速率的因素有温度、固体的表面积、反应物的状态、物质的浓度、催化剂等,可以通过控制这些因素来调控化学反应速率。实验室用30%左右的硫酸(约3.7 mol·L-1)与锌粒反应制取氢气。下列措施中不能增大制取氢气的化学反应速率的是(　　)。
A.适当升高温度 B.改用98.3%的浓硫酸
C.将锌粒改为锌粉 D.寻找一种合适的催化剂并加入其中
答案:B
解析:升高温度和使用合适的催化剂,能够增大化学反应速率;将锌粒改为锌粉,增大了反应物的接触面积,使化学反应速率增大;改用98.3%的浓硫酸,改变了化学反应原理,浓硫酸与锌粒反应不生成氢气。
在分析影响化学反应速率的因素及影响结果时,要保持原化学反应不变,不能改变原化学反应原理,否则会得出错误结论。
【变式训练2】 下列措施肯定能使化学反应速率增大的是(　　)。
A.增大反应物的量 B.增大压强
C.适当升高温度 D.通入惰性气体
答案:C
解析:若增大固体、纯液体反应物的量,其浓度不变,不能增大化学反应速率,A项错误;若体系中没有气体参加反应,增大压强对反应物的浓度无影响,不能增大化学反应速率,B项错误;适当升高温度,一定能增大化学反应速率,C项正确;对于没有气体参加的反应,通入惰性气体不会改变化学反应速率,D项错误。
课 堂 小 结