【课件】+化学反应的速率高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

化学反应与能量变化化学反应的速率与限度

现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，时人类获取能量的重要途径。

为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。能量、速度与限度时认识研究化学反应的重要视角。组织建设第二节

化学反应的速率和限度第1课时

化学反应的速率第六章化学反应与能量你了解这些化学变化过程的快慢吗？极慢溶洞形成慢钢铁锈蚀快食物腐败极快核弹爆炸可瞬间完成几万年到几千万年几小时到几个月几小时到几天

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，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。1．含义：表示化学反应过程进行快慢的物理量2．表示方法

通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示v＝ΔcΔtmol/(L·s)或mol·L-1·s-1常用单位:

mol/(L·min)或mol·L-1·min-1一、化学反应的速率3．注意事项（1）化学反应速率表示的是平均反应速率且为正值；（2）固体和纯液体的浓度视为常数，不能用它们来表示反应速率。【练习】

在某一化学反应中，物质B的浓度在5s内从6.0mol/L变成2.0mol/L，则在这5s内物质B的化学反应速率为多少？＝0.8mol/(L·s)v(B)＝Δc(B)

Δt＝（6.0－2.0)mol/L5s(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显()(2)对有固体参加的化学反应，可用单位时间固体浓度的改变量表示化学反应速率()(3)化学反应速率的单位通常为mol·s－1或mol·min－1()(4)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率()(5)化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1()×正误判断××××步步高P532.实例已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，其浓度数据如下：

N2H2NH3起始浓度/(mol·L－1)1.03.002s末浓度/(mol·L－1)0.61.80.8步步高P53(1)2s末，N2、H2、NH3的物质的量浓度变化各为多少？则2s内用N2、H2、

NH3表示的化学反应速率v(N2)、v(H2)、v(NH3)分别为多少？(2)同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值是否相

同？表示的反应快慢是否相同？用不同物质表示同一反应的反应速率

其数值有什么规律？2s末，Δc(N2)＝1.0mol·L－1－0.6mol·L－1＝0.4mol·L－1，Δc(H2)＝3.0mol·L－1－1.8mol·L－1＝1.2mol·L－1，Δc(NH3)＝0.8mol·L－1－0mol·L－1＝0.8mol·L－1，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)（3）同一反应在相同时间内，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但都表示该反应的反应速率，意义相同；（4）用不同物质表示化学反应速率时，

化学反应速率之比=其化学计量数之比3．注意事项应用体验1.(1)在反应A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物质A表示该反应的化学反应速

率为0.2mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为

____mol·L－1·min－1。0.6步步高P543.(2022·连云港锦屏高级中学高一期中)对于反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，下列反应速率的关系正确是√步步高P562.已知反应4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下：①v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1②v(NO2)＝0.01mol·L－1·s－1③v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1④v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1请比较上述4种情况反应的快慢：

__________(由大到小的顺序)。③①②④步步高P542、aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)1、换单位

4．化学反应速率大小的计算列“三段式”计算eg：假设起始时A、B的浓度分别为amol/L、bmol/L，ts内A反应了xmol/LmA＋

nB＝

pC＋

qDa

b00起始浓度c初(mol/L)改变浓度Δc(mol/L)x

nx/mpx/mqx/mt

s时浓度c末(mol/L)a－xb－nx/mpx/mqx/m①v(B)＝Δc(B)Δt②转化率αα(B)＝B的变化量B的起始量×100%应用体验(2)在2L的密闭容器中，充入2molN2和3molH2，在一定条件下发生反

应，3s后测得N2的物质的量为1.9mol，则以H2的浓度变化表示的反

应速率为________________。0.05mol·L－1·s－1(3)将10molA和5molB放入容积为10L的密闭容器中，某温度下发生反

应：3A(g)＋B(g)2C(g)，在最初2s内，消耗A的平均速率为0.06mol·L－1·s－1，则在2s时，容器中有____molA，此时C的物质的量

浓度为____________。8.80.08mol·L－1步步高P54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＋3Y2Z第六章

化学反应与能量第二节化学反应的速率和限度第2课时影响化学反应速率的因素由此，我们可以推测哪些因素会影响化学反应速率？这些因素的改变会使反应速率如何改变？影响化学反应速率的因素反应物本身的性质二、化学反应的速率影响因素1．内因（主要因素）：反应物本身的性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之化学反应速率越慢。【练习】相同温度下，相同形状、大小的镁条和铝条与等浓度的盐酸反应，

反应进行得快，其原因是

。镁镁的活动性比铝强

❦方法导引

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。教材P45化学反应速率与哪些因素有关？1、向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺；2、做化学实验是，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；3、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；4、铁在空气中和纯氧中反应的剧烈程度明显不同。反应物的浓度接触面积温度、浓度接触面积二、化学反应的速率影响因素1．外因：温度、催化剂、浓度、固体接触面积、压强等

在两支大小相同的试管中均加入2mL5%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。阅读教材P43-44【探究】（1）反应温度对反应速率的影响

（1）反应温度对反应速率的影响冷水中，产生气泡速率慢热水中，产生气泡速率较快（1）反应温度对反应速率的影响（教材P43-44）注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。当其他条件不变时，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结论：实验现象：2.为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是√步步高P56应用体验（2）利用上述实验用品，探究催化剂对反应速率的影响，请设计实验方案（提示：探究某影响因素时，需保持其他条件因素相同）。实验方案：

相同温度下，在三支大小相同的试管中均加入2mL3%H2O2溶液，在其中一支试管中滴入2滴1mol/LFeCl3溶液，另一支试管中加入二氧化锰固体和2滴水，观察三支试管中的现象并进行对比。【用品】3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、二氧化锰固体、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管（2）催化剂对反应速率的影响实验现象:实验结论：（2）催化剂对反应速率的影响加了二氧化锰固体和FeCl3溶液的试管中气泡冒出的速率更快催化剂能改变化学反应的速率；不同的催化剂对同一反应的催化效果不同。教材P46（3）利用上述实验用品探究反应物浓度对反应速率的影响，请设计实验方案（提示：探究某影响因素时，需保持其他条件因素相同）实验方案：

取2支大小相同的试管，加入相同数目，且大小相同的大理石碎块。分别滴入5滴0.1mol/L盐酸和5滴1mol/L盐酸，观察现象并进行对比。【用品】5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、二氧化锰固体、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管（3）反应物浓度对反应速率的影响（3）反应物浓度对反应速率的影响两支试管中均有气泡产生，装1mol/L盐酸的试管产生气泡更快当其他条件不变时，

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。实验结论：实验现象：1.(2022·厦门湖滨中学高一检测)金属Zn与酸反应产生H2的反应速率最大的是选项温度金属酸A25℃Zn粒0.1mol·L－1盐酸B25℃Zn粒0.1mol·L－1硫酸C50℃Zn粉0.1mol·L－1硫酸D50℃Zn粉0.1mol·L－1盐酸√步步高P56应用体验【思考】实验室常用约30%左右的硫酸(浓度约3.7mol·L－1)与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少(锌粒还有剩余)，如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又重新增多。原因是什么？增大反应物的浓度，使反应物之间的接触机会增大，加快反应速率。其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大（4）固体反应物表面积对化学反应速率的影响体系压强增大，气体体积减小，气体浓度增大只适用于有气体参加或生成的化学反应（5）压强对化学反应速率的影响教材P45图6-16对有气体参加或生成的反应若其它条件不变时，增大压强相当于增大气体的浓度，反应速率加快；

减小压强相当于减小气体的浓度，反应速率减慢。阅读教材P45最后一段(多选)对于反应N2＋O2

⇌2NO在密闭容器中进行，下列条件中哪些能加快该反应的化学反应速率（

）A.缩小体积使压强增大

B.体积不变充入N2/

O2/NO使压强增大C.体积不变充入He/Ne/Ar/H2使压强增大

D.使体积增大到原来的2倍E.保持压强不变,通入HeA、Bc增大，v增大c不变，v不变P减小，c减小，v减小V增大，c减小，v减小c增大，v增大对于有气体物质参加的反应：①恒温恒容时，

充入气体反应物→总压强增大→浓度增大→速率增大。②恒温恒容时，

充入“惰性气体”→总压强增大，但浓度不发生变化，速率不变。③恒温恒压时，

充入“惰性气体”→容器容积增大→浓度减小→化学反应速率减小。“惰性气体”是指不参与反应的气体。深度思考在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。(1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)：_____，理由：__________________________________________________。(2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通入量：_____，理由：__________________________________。不变

纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率变大增大反应物浓度，化学反应速率增大步步高P55深度思考(3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气：_____，理由：_______________________________________________________________________。(4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气：_____，理由：_______________________________________________________________________。变小

保持压强不变，充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，化学反应速率变小不变

容器的容积不变，充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，化学反应速率不变4.容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是A.将容器的体积缩小一半，其反应速率增大B.保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变C.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大D.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小√步步高P56随堂演练物质本身的性质（主要因素）外因内因温度浓度催化剂其他因素影响化学反应速率的因素其他条件不变，c↑，v↑；c↓，v↓固体、水浓度改变不影响化学反应速率其他条件不变，T↑，

v

↑；T↓，

v↓改变化学反应速率，不改变反应的能量变化压强有气体参与，引起浓度变化，p↑→c↑→v↑;p↓→c↑→v↓固体表面积、原电池、光、波等5.在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率？(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：____。(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒：___________。(3)熔化的KClO3放出气泡很慢，加入少量MnO2后很快产生气体：_______。光照固体表面积催化剂步步高P56随堂演练(4)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体的速率有快有慢：__________________。(5)同样大小的石灰石分别在0.1mol·L－1的盐酸和1mol·L－1的盐酸中反应，反应速率不同：_____。(6)夏天食品容易变质，冬天就不易发生该现象：_____。反应物本身的性质浓度温度10.为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是A.相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的稀盐酸反

应时，两者速率一样大B.在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的盐酸反应，

大理石粉反应快C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸

的分解D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量

二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同√练透P178【思考】下表是某种金属与稀硫酸反应时测得的实验数据。实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L－1V(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失所需时间/s反应前反应后①0.10丝0.5502034500②0.10粉末0.550203550③0.10丝0.7502036250④0.10丝0.8502035200⑤0.10粉末0.850203625⑥0.10丝1.0502035125⑦0.10丝1.050355050⑧0.10丝1.1502034100⑨0.10丝1.1503044408.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是()组别对应曲线c(HCl)/(mol·L－1)反应温度/℃铁的状态1a

30粉末状2b

30粉末状3c2.5

块状4d2.530块状练透P178A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol·L－1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1D.第3组实验的反应温度低于30℃√12.研究反应2X(g)

Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是A.比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快B.比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快C.若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂D.在0～10min之间，实验②的平均速率v(Y)＝0.04mol·L－1·min－1√练透P17815.(2022·西安高一期中)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：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_____________________________________________________。CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑练透P178(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_______________________________________________________________________。CuSO4与Zn反应产生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原电池，加快了氢气产生的速率(3)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)。

升高反应温度、适当增大稀硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)(4)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ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100练透P178②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。请分析生成氢气速率下降的主要原因：______________________________________