高中化学人教版化学必修二第二章第三节第一课时化学反应速率31ppt
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版化学必修二第二章第三节第一课时化学反应速率31ppt |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-03-11 22:03:50 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
学习目标
1.了解化学反应速率的概念，掌握化学反应速率的表示方法。
2.知道浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响，学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法，培养“变化观念与平衡思维”。
3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的应用，培养“科学探究及环保意识”。
一、化学反应速率
1.定义
描述化学反应 的物理量。
2.表示方法
通常用 或_______________________
来表示。
3.表达式
快慢
单位时间内某反应物浓度的减少量(绝对值)
4.单位
或mol·L－1·min－1。
某生成物的浓度的增加量
mol·L－1·s－1
判断正误
(1)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率( )
提示 反应速率是指某反应在一定时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。
(2)可以用任何物质表示化学反应速率( )
提示 根据化学反应速率定义，纯固体或纯液体在反应中无浓度变化，故不能用纯固体、纯液体表示化学反应速率。
(3)反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1( )
提示 通常表示化学反应速率的单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
×
×
×
(4)反应速率越大，则反应现象越明显( )
提示 对有些化学反应，反应速率很快，但反应过程中无明显现象，如酸碱中和反应。
(5)对同一个化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，其数值越大，则表示化学反应速率越快( )
提示 对同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但都表示这一反应的反应速率，其意义是相同的。
×
×
理解应用
已知反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，在2 L的密闭容器中进行，10 s
后，NH3的物质的量增加了2.4 mol。
(1)在10 s内，用N2、H2和NH3表示的反应速率各是多少？
(2)对同一化学反应，在相同时间内用不同物质表示的化学反应速率，其数值是否相同，其数值之间存在什么规律？
提示 用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但都表示同一反应的反应速率，且速率之比和反应物质的化学计量数之比相等。
如(1)中v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.06∶0.18∶0.12＝1∶3∶2，
(3)如在不同条件下，分别测得v(N2)＝0.04 mol·L－1·s－1，
v(H2)＝0.09 mol·L－1·s－1，则哪种情况下对该反应速率更快？
归纳总结
满足以下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d
(2)比较同一反应在不同条件下的反应速率大小方法
①同一物质比较法：换算成用同一物质表示的反应速率。
②比值比较法：用该物质表示的反应速率比该物质的化学计量数，比值越大，则该反应速率越大。
跟踪强化
1.下列对化学反应速率的理解正确的是
A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示
D.化学反应速率可以是正值，也可以是负值
√
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时反应速率
B.化学反应速率为“0.8 mol·L－1·s－1”表示反应在1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行得快慢
D.对于任何化学反应来说，都是反应物的质量越大，反应越快
√
3.在N2＋3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.8 mol·
L－1，在此时间内用NH3表示的反应速率为0.2 mol·L－1·s－1。则此一段的时间是
A.1 s B.2 s
C.4 s D.2.33 s
√
4.在2A(g)＋B(g) 3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是
A.v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B.v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C.v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1
D.v(D)＝1 mol·L－1·s－1
√
二、影响化学反应速率的因素
1.探究化学反应速率的影响因素
[方法导引]变量控制方法
探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤：
(1)预测
a.内因：化学反应速率主要取决于 。
b.外因：增大反应物浓度， ，升高温度，反应速率 ，加催化剂，反应速率 ，改变固体反应物状态，反应速率改变。
(2)实验探究
物质本身的性质
反应速率加快
加快
加快
大量气泡
缓慢
本身性质
编号 实验内容 实验现象 实验结论
Ⅰ ? 表面积大致相同的镁条产生 ，铁片生成气泡较______ 物质 决定化学反应速率
大量
气泡
较慢
越大
越快
增加反应物浓度
加快
Ⅱ
? 质量相等的粉末状碳酸钙产生_____
，块状碳酸钙产生气泡_____ 接触面积 ，则反应速率_____
Ⅲ
?
加入3 mol·L－1盐酸的试管中放出大量气泡，加入0.5 mol·L－1盐酸的试管中缓慢放出气泡 ，化学反应速率______
催化剂
升高温度
加快
Ⅳ ? 加入MnO2后的H2O2溶液产生大量气泡，未加MnO2的H2O2溶液生成气泡很缓慢 加入 ，反应速率加快
Ⅴ ?
加热H2O2溶液，产生大量气泡，未加热的H2O2溶液产生气泡缓慢 ，化学反应速率_____
归纳总结
影响化学
反应速率
的因素
内因：反应物性质
外因
浓度：增大浓度，速率加快
温度：升高温度，速率加快
催化剂：加入催化剂，速率加快
其他：增大接触面积，速率加快
2.调控化学反应速率的意义
化
学
反
应
―――――――→
根据需要采
取适当措施
—
加快某些化学反应的反应速率
→
如钢铁的冶炼、树脂的合成、合成塑料的分解等
—
降低某些化学反应的反应速率
→
如钢铁的锈蚀、食品的腐败、橡胶制品和塑料制品的老化等
判断正误
(1)对一定条件下C(s)＋O2(g) CO2(g)的反应，增加C的量，该反应化学反应速率加快( )
提示 改变纯液体或固体的量不会引起浓度的变化，不影响化学反应速率。
(2)无论是放热反应还是吸热反应，温度升高，反应速率一定加快( )
提示 温度对反应速率的影响与反应是吸热还是放热、物质的状态都没关系，温度升高反应速率一定加快。
×
√
(3)压强变化，则化学反应速率一定会变化( )
提示 对有气体参加或生成的反应，压强变化影响化学反应速率，是通过改变浓度来实现的，若参加反应的物质是固体、纯液体或溶液，由于压强改变对它们的浓度几乎无影响，故反应速率不变。
(4)铁和硫酸反应时，硫酸浓度越大，产生的H2的速率越快( )
提示 铁和稀硫酸反应会生成H2，但在常温下，铁可以被浓H2SO4钝化，不能生成H2。
×
×
理解应用
1.在探究物质本身性质及反应物固体状态对化学反应速率影响的实验中，为什么强调“表面积大致相同的镁条和铁片”及“质量相等的碳酸钙”？
提示 探究化学反应速率影响因素的实验中，关键是变量控制，在实验中，只能改变单一变量(如物质性质、固体表面积、反应物浓度等)，而其他影响速率的变量都必须保持一致，否则无法得出该条件对反应速率影响的结论。
2.已知KClO3和NaHSO3在溶液中发生如下反应：
＋3H＋，其速率变化如图所示。
某小组为探究哪种因素导致反应速率先增大后减小，做出
以下假设和实验操作。
温度变化
方案7 假设 实验操作
1 该反应放热，温度升高反应速率加快 在烧杯中加入10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液，用温度计测反应进行时___________
Cl－浓度增大
反应速率加快
能加快
反应速率
2 生成的Cl－能催化该反应，随着____________
_____________ 取10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液中加入烧杯中，
向其中加入少量NaCl固体，再加入10 mL
0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液
3 反应生成的H＋_______
__________ 向标号为①②的两只烧杯中分别加入10 mL
0.1 mol·L－1 KClO3溶液，向①中加入1 mL水，向②中加入1 mL 0.2 mol·L－1盐酸，再分别加入10 mL 0.3 mol·L－1的NaHSO3溶液
实验探究：方案1.温度计指示反应过程中温度变化不大，则假设1 (填“正确”或“不正确”)。
方案2.加入NaCl固体后的化学反应速率先增大后减小。
方案3.加入1 mL 0.2 mol·L－1盐酸②的反应速率明显快于
加入1 mL水的①的反应速率。
问题探究：某同学认为方案3中设计不严谨。
原因：_____________________________________________________________
。
改进的方法为：向①中加入1 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液，向②中加入1 mL 0.1 mol·L－1稀H2SO4溶液。
不正确
加入的0.2 mol·L－1盐酸，既含有H＋还含有Cl－，无法证明到底是Cl－
还是H＋加快了反应速率
跟踪强化
1.在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)＋Fe2O3(s) 3CO2(g)＋2Fe(s)，下列说法正确的是
A.增加Fe2O3的量反应速率加快
B.升高温度反应速率不一定变化
C.再充入CO反应速率加快
D.将Fe2O3固体由块状变为粉末状，反应速率不会改变
√
2.镁条和盐酸反应迅速产生大量的氢气，欲使反应速率减慢，可采取的措施有
①降温 ②把镁条粉碎 ③加入蒸馏水使盐酸变稀 ④升温
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
√
解析 降温及降低盐酸浓度均可减慢反应速率，把镁条粉碎和升温会加快反应速率，故选C。
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，析出硫的快慢可说明该反应反应速率的快慢。请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是
√
选项 温度 Na2S2O3溶液的体积和物质的量浓度 H2SO4溶液的体积和物质的量浓度 水的体积
A 20 ℃ 5 mL0.2 mol·L－1 5 mL 0.2mol·L－1 20 mL
B 20 ℃ 10 mL0.1 mol·L－1 10 mL0.1 mol·L－1 10 mL
C 40 ℃ 5 mL0.3 mol·L－1 5 mL0.2 mol·L－1 20 mL
D 40 ℃ 20 mL0.1 mol·L－1 10 mL0.2 mol·L－1 0
4.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的
快慢来比较反应速率的大小
B.若图甲所示实验中反应速率为①＞②，
则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解的催化效果好
C.用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距
离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
√
解析 A项，反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，正确；
B项，若图甲中实验反应速率①＞②，则能够说明FeCl3比CuSO4对H2O2分解的催化效果好，但不一定是Fe3＋比Cu2＋效果好，可能是 和Cl－的影响，错误；
C项，反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，正确；
D项，关闭活塞A，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能进入装置中，活塞不能回到原处，正确。
作业：1、整理笔记
2、完成群内电子版习题
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
学习目标
1.了解化学反应速率的概念，掌握化学反应速率的表示方法。
2.知道浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响，学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法，培养“变化观念与平衡思维”。
3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的应用，培养“科学探究及环保意识”。
一、化学反应速率
1.定义
描述化学反应 的物理量。
2.表示方法
通常用 或_______________________
来表示。
3.表达式
快慢
单位时间内某反应物浓度的减少量(绝对值)
4.单位
或mol·L－1·min－1。
某生成物的浓度的增加量
mol·L－1·s－1
判断正误
(1)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率( )
提示 反应速率是指某反应在一定时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。
(2)可以用任何物质表示化学反应速率( )
提示 根据化学反应速率定义，纯固体或纯液体在反应中无浓度变化，故不能用纯固体、纯液体表示化学反应速率。
(3)反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1( )
提示 通常表示化学反应速率的单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
×
×
×
(4)反应速率越大，则反应现象越明显( )
提示 对有些化学反应，反应速率很快，但反应过程中无明显现象，如酸碱中和反应。
(5)对同一个化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，其数值越大，则表示化学反应速率越快( )
提示 对同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但都表示这一反应的反应速率，其意义是相同的。
×
×
理解应用
已知反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，在2 L的密闭容器中进行，10 s
后，NH3的物质的量增加了2.4 mol。
(1)在10 s内，用N2、H2和NH3表示的反应速率各是多少？
(2)对同一化学反应，在相同时间内用不同物质表示的化学反应速率，其数值是否相同，其数值之间存在什么规律？
提示 用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但都表示同一反应的反应速率，且速率之比和反应物质的化学计量数之比相等。
如(1)中v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.06∶0.18∶0.12＝1∶3∶2，
(3)如在不同条件下，分别测得v(N2)＝0.04 mol·L－1·s－1，
v(H2)＝0.09 mol·L－1·s－1，则哪种情况下对该反应速率更快？
归纳总结
满足以下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d
(2)比较同一反应在不同条件下的反应速率大小方法
①同一物质比较法：换算成用同一物质表示的反应速率。
②比值比较法：用该物质表示的反应速率比该物质的化学计量数，比值越大，则该反应速率越大。
跟踪强化
1.下列对化学反应速率的理解正确的是
A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示
D.化学反应速率可以是正值，也可以是负值
√
2.下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时反应速率
B.化学反应速率为“0.8 mol·L－1·s－1”表示反应在1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行得快慢
D.对于任何化学反应来说，都是反应物的质量越大，反应越快
√
3.在N2＋3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.8 mol·
L－1，在此时间内用NH3表示的反应速率为0.2 mol·L－1·s－1。则此一段的时间是
A.1 s B.2 s
C.4 s D.2.33 s
√
4.在2A(g)＋B(g) 3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是
A.v(A)＝0.5 mol·L－1·s－1
B.v(B)＝0.3 mol·L－1·s－1
C.v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1
D.v(D)＝1 mol·L－1·s－1
√
二、影响化学反应速率的因素
1.探究化学反应速率的影响因素
[方法导引]变量控制方法
探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤：
(1)预测
a.内因：化学反应速率主要取决于 。
b.外因：增大反应物浓度， ，升高温度，反应速率 ，加催化剂，反应速率 ，改变固体反应物状态，反应速率改变。
(2)实验探究
物质本身的性质
反应速率加快
加快
加快
大量气泡
缓慢
本身性质
编号 实验内容 实验现象 实验结论
Ⅰ ? 表面积大致相同的镁条产生 ，铁片生成气泡较______ 物质 决定化学反应速率
大量
气泡
较慢
越大
越快
增加反应物浓度
加快
Ⅱ
? 质量相等的粉末状碳酸钙产生_____
，块状碳酸钙产生气泡_____ 接触面积 ，则反应速率_____
Ⅲ
?
加入3 mol·L－1盐酸的试管中放出大量气泡，加入0.5 mol·L－1盐酸的试管中缓慢放出气泡 ，化学反应速率______
催化剂
升高温度
加快
Ⅳ ? 加入MnO2后的H2O2溶液产生大量气泡，未加MnO2的H2O2溶液生成气泡很缓慢 加入 ，反应速率加快
Ⅴ ?
加热H2O2溶液，产生大量气泡，未加热的H2O2溶液产生气泡缓慢 ，化学反应速率_____
归纳总结
影响化学
反应速率
的因素
内因：反应物性质
外因
浓度：增大浓度，速率加快
温度：升高温度，速率加快
催化剂：加入催化剂，速率加快
其他：增大接触面积，速率加快
2.调控化学反应速率的意义
化
学
反
应
―――――――→
根据需要采
取适当措施
—
加快某些化学反应的反应速率
→
如钢铁的冶炼、树脂的合成、合成塑料的分解等
—
降低某些化学反应的反应速率
→
如钢铁的锈蚀、食品的腐败、橡胶制品和塑料制品的老化等
判断正误
(1)对一定条件下C(s)＋O2(g) CO2(g)的反应，增加C的量，该反应化学反应速率加快( )
提示 改变纯液体或固体的量不会引起浓度的变化，不影响化学反应速率。
(2)无论是放热反应还是吸热反应，温度升高，反应速率一定加快( )
提示 温度对反应速率的影响与反应是吸热还是放热、物质的状态都没关系，温度升高反应速率一定加快。
×
√
(3)压强变化，则化学反应速率一定会变化( )
提示 对有气体参加或生成的反应，压强变化影响化学反应速率，是通过改变浓度来实现的，若参加反应的物质是固体、纯液体或溶液，由于压强改变对它们的浓度几乎无影响，故反应速率不变。
(4)铁和硫酸反应时，硫酸浓度越大，产生的H2的速率越快( )
提示 铁和稀硫酸反应会生成H2，但在常温下，铁可以被浓H2SO4钝化，不能生成H2。
×
×
理解应用
1.在探究物质本身性质及反应物固体状态对化学反应速率影响的实验中，为什么强调“表面积大致相同的镁条和铁片”及“质量相等的碳酸钙”？
提示 探究化学反应速率影响因素的实验中，关键是变量控制，在实验中，只能改变单一变量(如物质性质、固体表面积、反应物浓度等)，而其他影响速率的变量都必须保持一致，否则无法得出该条件对反应速率影响的结论。
2.已知KClO3和NaHSO3在溶液中发生如下反应：
＋3H＋，其速率变化如图所示。
某小组为探究哪种因素导致反应速率先增大后减小，做出
以下假设和实验操作。
温度变化
方案7 假设 实验操作
1 该反应放热，温度升高反应速率加快 在烧杯中加入10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液，用温度计测反应进行时___________
Cl－浓度增大
反应速率加快
能加快
反应速率
2 生成的Cl－能催化该反应，随着____________
_____________ 取10 mL 0.1 mol·L－1 KClO3溶液中加入烧杯中，
向其中加入少量NaCl固体，再加入10 mL
0.3 mol·L－1 NaHSO3溶液
3 反应生成的H＋_______
__________ 向标号为①②的两只烧杯中分别加入10 mL
0.1 mol·L－1 KClO3溶液，向①中加入1 mL水，向②中加入1 mL 0.2 mol·L－1盐酸，再分别加入10 mL 0.3 mol·L－1的NaHSO3溶液
实验探究：方案1.温度计指示反应过程中温度变化不大，则假设1 (填“正确”或“不正确”)。
方案2.加入NaCl固体后的化学反应速率先增大后减小。
方案3.加入1 mL 0.2 mol·L－1盐酸②的反应速率明显快于
加入1 mL水的①的反应速率。
问题探究：某同学认为方案3中设计不严谨。
原因：_____________________________________________________________
。
改进的方法为：向①中加入1 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液，向②中加入1 mL 0.1 mol·L－1稀H2SO4溶液。
不正确
加入的0.2 mol·L－1盐酸，既含有H＋还含有Cl－，无法证明到底是Cl－
还是H＋加快了反应速率
跟踪强化
1.在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)＋Fe2O3(s) 3CO2(g)＋2Fe(s)，下列说法正确的是
A.增加Fe2O3的量反应速率加快
B.升高温度反应速率不一定变化
C.再充入CO反应速率加快
D.将Fe2O3固体由块状变为粉末状，反应速率不会改变
√
2.镁条和盐酸反应迅速产生大量的氢气，欲使反应速率减慢，可采取的措施有
①降温 ②把镁条粉碎 ③加入蒸馏水使盐酸变稀 ④升温
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
√
解析 降温及降低盐酸浓度均可减慢反应速率，把镁条粉碎和升温会加快反应速率，故选C。
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，析出硫的快慢可说明该反应反应速率的快慢。请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是
√
选项 温度 Na2S2O3溶液的体积和物质的量浓度 H2SO4溶液的体积和物质的量浓度 水的体积
A 20 ℃ 5 mL0.2 mol·L－1 5 mL 0.2mol·L－1 20 mL
B 20 ℃ 10 mL0.1 mol·L－1 10 mL0.1 mol·L－1 10 mL
C 40 ℃ 5 mL0.3 mol·L－1 5 mL0.2 mol·L－1 20 mL
D 40 ℃ 20 mL0.1 mol·L－1 10 mL0.2 mol·L－1 0
4.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的
快慢来比较反应速率的大小
B.若图甲所示实验中反应速率为①＞②，
则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解的催化效果好
C.用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距
离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
√
解析 A项，反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，正确；
B项，若图甲中实验反应速率①＞②，则能够说明FeCl3比CuSO4对H2O2分解的催化效果好，但不一定是Fe3＋比Cu2＋效果好，可能是 和Cl－的影响，错误；
C项，反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，正确；
D项，关闭活塞A，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能进入装置中，活塞不能回到原处，正确。
作业：1、整理笔记
2、完成群内电子版习题