【公开课】化学反应速率与限度+第一课时+课件-+2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第二章化学反应与化学平衡第一节化学反应速率与限度1.掌握化学反应速率的概念和表达式，能进行有关化学反应速率的计算。2.了解化学速率的常见测定方法，能比较化学反应速率的快慢。学习目标：某些自然过程的持续时间一、化学反应速率1、化学反应速率的表示：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)等

注意：①化学反应速率只取正值。②该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是瞬时速率。或mol·L-1·S-1【高考真题】在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是()A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示3X(g),讨论1：在某一化学反应里，反应物A的浓度在8s内从5.0mol/L变成1.0mol/L。在这8s内以A浓度的变化来表示，则该化学反应的速率为多少？讨论2：反应N2＋3H22NH3在2L的密闭容器中充入1molN2、3molH2发生反应，5min内NH3的量增加了1mol，求v(NH3)、v(N2)、v(H2)？注意：1、同一化学反应，用不同物质表示反应速率，虽意义相同，但数值可能不同，故化学反应速率必须指明具体的物质。2、同一化学反应，用不同物质表示的速率值之比等于化学方程式中各种物质化学计量数之比（也等于浓度变化量之比）3、固体物质和纯液体的浓度为常数，反应中浓度的变化为0，故不能用固体物质或纯液体浓度变化表示反应速率,一般用气体或溶液的浓度变化来表示反应速率。方法：①根据反应速率之比等于物质的计量数之比来判断。②将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率来判断。讨论3：可逆反应A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是()A．v(A)＝0.15mol/(L·min)B．v(B)＝0.6mol/(L·min)C．v(C)＝0.4mol/(L·min)D．v(D)＝0.02mol/(L·s)①反应物是______，生成物是_______。②反应方程式为：_____________________。③在t1min内，v(X)=______________。讨论4：右图为一反应中各物质的物质的量随时间的变化情况。反应容器体积为VL。据图回答：1、已知某条件下，合成氨反应的数据如下：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起始浓度/mol·L-11.03.00.22s末浓度/mol·L-10.61.81.04s末浓度/mol·L-10.41.21.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列错误的是（）A、2s末氨气的反应速率=0.4mol/(L·s)B、前2s时间内氨气的平均反应速率=0.4mol/(L·s)C、前4s时间内氨气的平均反应速率=0.3mol/(L·s)D、2s～4s时间内氨气的平均反应速率=0.2mol/(L·s)2、已知4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是（）A.4v(NH3)＝5v(O2)B.5v(O2)＝6v(H2O)C.2v(NH3)＝3v(H2O)D.4v(O2)＝5v(NO)3、一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为

。温度浓度设计实验定性探究定量探究结果讨论二、影响化学反应速率的因素固体表面积物质本身结构、性质催化剂猜想假设设计实验定性探究定量探究结果讨论如何设计实验来探究这些因素对化学反应速率的影响？实验方法：控制变量法影响因素设计思路物质本身结构、性质较难调控固体表面积温度浓度催化剂比较块状、粉末状固体比较冷水、热水条件下比较不同浓度反应物比较有无催化剂加入猜想假设设计实验定性探究定量探究结果讨论浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？实验试剂：0.1mol/LNa2S2O3溶液0.1mol/L、0.5mol/LH2SO4溶液影响因素实验方案现象比较结论浓度实验变量增大反应物浓度，化学反应速率加快实验原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O讨论1：把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL、2mol/L的盐酸的烧杯中，并且均加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最快的是（）A10mL2mol/LB20mL2mol/LC10mL4mol/LD20mL3mol/L讨论2：恒温恒容的容器中进行反应N2O4(g)若反应物浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么，反应物浓度由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反应的时间为（）A．等于18sB．等于12sC．大于18sD．小于18s2NO2(g)△H＞0，讨论3：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响，进行了如下实验(忽略溶液体积变化)：编号0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液体积/mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液体积/mL水的体积/mL反应温度/℃反应时间/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5下列说法不正确的是A.V1＝1，V2＝2B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响C.实验计时是从溶液混合开始，溶液呈紫红色时结束D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝0.01mol·L－1·min－1猜想假设设计实验定性探究定量探究结果讨论浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？实验试剂：0.1mol/LNa2S2O3溶液0.1mol/LH2SO4溶液冷水、热水实验变量影响因素实验方案现象比较结论温度升高温度，化学反应速率加快实验原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O讨论2：图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图像的成因。（纵坐标为H2的生成速率）0-t1时速率加快是__________________t1后速率减慢是____________________讨论1：对于反应M+N→P，如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40℃完成反应的10%需要的时间为()A.2minB.3minC.6minD.9min实验试剂：5%H2O2溶液猜想假设设计实验定性探究定量探究结果讨论浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？实验变量1mol/LFeCl3溶液、蒸馏水影响因素实验方案现象比较结论催化剂催化剂可加快化学反应速率猜想假设设计实验定性探究定量探究结果讨论请以锌和稀硫酸反应为例，选择实验用品，设计定量实验探究影响化学反应速率的因素。【固液型常温型发生装置】刻度针筒收集等量H2实验步骤：（1）检查装置气密性；（2）锥形瓶内放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40mL1mol/L（4mol/L）的H2SO4溶液；（3）测量并记录收集10mLH2所用时间；设计方案固定体积测时间固定时间测体积确定变量控制不变的因素硫酸的浓度温度、压强、锌粒的质量、锌粒的表面积、溶液的体积测定数据猜想假设设计实验定性探究定量探究结果讨论影响化学反应速率的因素温度浓度催化剂固体表面积注意：对于有气体参加的化学反应，改变压强同样可以改变化学反应速率（实际改变c）其他条件一定时，升高温度，化学反应速率增大（T↑，v↑）其他条件一定时，增大反应物浓度，化学反应速率增大（c↑，v↑）不同催化剂对同一反应催化效果不同其他条件一定时，加入催化剂可以改变化学反应速率同一反应可以有不同催化剂（正催化剂、负催化剂）其他条件一定时，固体表面积增大，化学反应速率增大大量实验证明，温度每升高10℃，v通常增大为原来的2~4倍讨论1：在锌与某浓度的硫酸起反应的实验中，学生得到下面的结果：则下列说法正确的是（）①t1=75s

②t2>200>t3③单位时间内消耗的锌的质量mF>mG>mBA.①B.①②C.只有②D.全部正确A．OE段表示的平均反应速率最大B．EF段，用盐酸表示该反应的平均速率为0.2mol/（L·min）C．OE、EF、FG三段中，该反应用CO2表示的平均反应速率之比为2︰6︰7D．G点表示收集的CO2的量最多讨论2：用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示（CO2的体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是（）A．在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等B．溶液酸性越强，R的降解速率越小C．R的起始浓度越小，降解速率越大D．在20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04mol·L－1·min－1讨论3：一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如下图所示。下列判断正确的是()【注意】

a.压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响b.对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；减小压强，正、逆反应速率都减小c.注意“真”变和“假”变。若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。思考与讨论（1）在恒容条件下，发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？（2）在恒压条件下，发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？【小结】对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况：①恒温时：增大压强②恒容时：a．充入气体反应物b．充入“惰气”③恒压时：充入“惰气”体积缩小浓度增大反应速率加快浓度增大反应速率加快各物质浓度不变反应速率不变各物质浓度减小反应速率减慢体积增大2.溶液中进行的反应A＋B→C＋D的反应速率，他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况，绘制出如图所示的曲线。据此，请完成以下问题：(1)在0～t1min、t1～t2min、t2～t3min各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是__________，生成C的量最多的时间段是________。(2)从反应速率的变化可看出该反应可能是________(填“放热”或“吸热”)反应。1.等质量的两份锌粉a、b中分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图表示的是产生H2的体积V与时间t的关系，其中正确的是（

）【课堂检测】3、反应C（s）＋H2O（g）=CO（g）＋H2（g）在一体积可变的容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是：①增加C的用量；②将容器体积缩小一半；③保持容器体积不变，充入氮气使容器内压强增大；④保持压强不变，充入氮气使容器的体积变大（）A．②④B．①③ C．③④ D．