化学反应速率+高一下学期化学人教版必修第二册

人教版必修第二册第六章化学反应与能量

第二节化学反应速率与限度

第1课时化学反应速率

【学习目标与核心素养】学习目标1、了解化学反应速率的概念和表示方法。2、能够进行化学反应速率的简单计算。3、理解影响化学反应速率的因素及规律。

核心素养1、变化观念：认识反应条件对化学反应速率的影响（控制变量）。2、模型认知：能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响。【思考与讨论】

在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。

你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？很快较快较慢很慢爆炸瞬间完成牛奶变质溶洞的形成钢铁生锈【思考与讨论】

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。什么是定性？什么是定量？例如：我们学过物理都知道：(1)光的传播速度是很快的；(2)光在空气中的传播速度3×108m/s。定性描述定量描述

化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。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)表示。一、化学反应速率1.定义2.计算公式3.常用单位mol/(L·min)或mol/(L·s)或mol·L-1·min-1

V·△t=△n(B)需指明具体物质浓度变化量物质的量变化量指一段时间内的平均反应速率一、化学反应速率特别注意：1、化学反应速率是标量，只取正值。2、化学反应速率有瞬时反应速率和平均反应速率，以上所表示的是某段时间内的平均反应速率，不是瞬时速率。3、化学反应速率只适用于气体或溶液，固体或纯液体的浓度可视为常数，并不适用。【课堂练习】（1）在N2+3H22NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0.6mol/L，则以氨气表示的化学反应平均速率是多少？=0.3mol/(L·s)V(NH3)=△C(NH3)

△t=(0.6–0)mol/L2s0.048mol/(L·min)（2）一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体B反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应平均速率为________________。V(B)=△C(B)

△t=(8–6.8)/5

mol/L5min=0.048mol/(L·min)注意：反应速率指2s内的平均速率！

反应：N2+3H22NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2s内的这个反应的平均速率。高温、高压催化剂时间N2H2NH3t=0s2mol/L6mol/L0mol/Lt=2s2mol/LV（B）1mol/L3mol/L0.5mol/(L·s)1.5mol/(L·s)1.0mol/(L·s)思考：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？【思考与发现】各物质的反应速率之比＝

化学计量数

之比＝

物质的浓度变化量

之比V(N2):

V(H2):

V(NH3)=1：3：2

故V(N2)1V(H2)3V(NH3)2==一、化学反应速率同一化学反应中反应快慢的比较方法

同一化学反应，若用不同物质表示速率时数值可能不同，但不同物质化学反应速率相同。所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。

1、归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位，若为不同物质表示反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率，再比较大小。2、比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应,比较

则A表示的反应速率比B的大。【课堂练习】1、反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：①v(A)=0.6mol/(L·min)②v(B)=0.45mol/(L·min)③v(C)=0.015mol/(L·min)④v(D)=0.45mol/(L·min)则此反应在不同条件下进行最快的是()A.②③B.①C.②④D.②归一法、比值法【课堂练习】1、反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：①v(A)=0.6mol/(L·min)②v(B)=0.45mol/(L·min)③v(C)=0.015mol/(L·min)④v(D)=0.45mol/(L·min)则此反应在不同条件下进行最快的是()A.②③B.①C.②④D.②D归一法、比值法一、归一法：①v(A)=0.6mol/(L·min)②v(A)=3v(B)=1.35mol/(L·min)二、比值法：

2、在某温度时,在2L的容器中,ABC三种物质的物质的量浓度随时间的变化曲线如图.由图得,

(1)第2minA的反应速率是多少？；2min内

A反应速率是多少？(2)该反应的化学方程式为？【课堂练习】(2)3A+2B⇌3C(1)V(A)＝(8-2)÷2=3mol/(L·min)不确定4.数学表达式：化学反应速率1.定义：是用来衡量化学反应进行快慢的一个物理量。3.常用的单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)④同一反应，用不同物质表示反应速率，在数值上可能不同，但是表示的快慢意义相同；而且它们的化学反应速率之比等于它们的计量数之比。2.定量描述：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。注意：①浓度是物质的量浓度，单位常用mol/L②一般不用固体和纯液体物质来表示化学反应速率③化学反应速率为某段时间的平均速率，且是正值v

＝△cB△t＝V(容积）×△t△nB课堂小结对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？■钢铁腐蚀■食物腐坏

■炼钢

■合成氨【思考与讨论】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。有哪些因素能够影响化学反应速率呢？二、影响化学反应速率的因素参加反应的物质本身的性质

不同的化学反应，具有不同的反应速率。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。影响化学反应速率的因素可分为内因和外因；1.内因

这是影响化学反应速率的决定性因素二、影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素可分为内因和外因；外因（1）反应体系的温度冰箱、金属与酸反应等（2）反应物的浓度

硫在空气、氧气中的燃烧等（3）反应体系的压强→适用对象是气体（4）催化剂（默认正催化剂）MnO2、合成氨、氨的催化氧化等（5）反应物的表面积

粉尘爆炸等

其他……变量控制p45变量控制探究影响化学反应速率因素的一般原则是“定多变一”，即要保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应速率的影响。其探究流程为探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素(1)

温度对化学反应速率的影响1、在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液；2、同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液；3、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。二、影响化学反应速率的因素(1)温度对化学反应速率的影响不同温度环境实验现象冷水热水产生气泡速率较快产生气泡速率较慢实验结论：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。提示：1、无论放热反应还是吸热反应，升高温度都能加快反应速率，不能认为升温只会加快吸热反应的速率。2、温度对反应速率的影响与反应物的状态无关。二、影响化学反应速率的因素(2)浓度对化学反应速率的影响在相同环境温度下，取两支试管分别加入5mL0.1mol/L盐酸和1mol/L盐酸，再加入质量相等，体积相似的大理石碎石块，观察现象并对比。【实验现象】两支试管中均有气泡产生，但装1mol/L盐酸的试管产生气泡

更快【实验结论】其他条件相同时，增大浓度，反应速率加快；降低浓度，反应速率减小二、影响化学反应速率的因素(2)浓度对化学反应速率的影响二、影响化学反应速率的因素(3)

催化剂对化学反应速率的影响现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂气泡冒出速率增大MnO2能加快反应速率气泡冒出速率增大FeCl3能加快反应速率有气泡冒出，较慢无催化剂反应较慢【实验结论】催化剂可以改变反应速率，不同催化剂催化效果不同；其他条件不变时，加入（正）催化剂可以加快反应速率。二、影响化学反应速率的因素(3)催化剂对化学反应速率的影响其他条件相同时，有气体参加的反应，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。二、影响化学反应速率的因素(4)压强对化学反应速率的影响只适用于有气体参加的反应，对固体或液体的浓度影响忽略不计。压强的变化只有引起浓度的变化，才能使化学反应速率改变。提示3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g)二、影响化学反应速率的因素(5)其他因素对化学反应速率的影响除温度、催化剂、溶液的浓度、气体的压强外，固体的表面积、反应物的状态、溶剂、光照、原电池、光波、电磁波、超声波等都可以影响化学反应速率。大理石碎块、大理石粉末与1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？【结论】当其它条件不变时，增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）。影响因素规律内因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外因浓度【压强】增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小温度升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小催化剂一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率固体的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快其他光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率其他条件不变时【总结】影响程度：催化剂温度其他＞＞思考：下图表示锌和稀盐酸反应时产生氢气的速率与反应时间的关系，回答下列问题：V(H2)t/秒0ab(1)从0到a时间段内反应速率加快的原因是：（2）从a到b时间段内反应速率减慢的原因是:

该反应是放热反应,在0到a时间段内浓度变化不大，但温度升高，所以反应速率增大。

随着反应的进行，到a后盐酸的浓度不断降低，反应速率将不断减小。思考讨论下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？1.向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。增大接触面积2.把食物放在冰箱里，在糕点包装内防治除氧剂可以延长食品保质期。温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度，减缓食物的腐败；除氧剂减少氧气含量，等于减少反应物浓度，减缓食物腐败。3.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？

能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快。4.镁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。增大了反应物浓度。1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)表面积相同的钠和镁分别与足量1mol·L－1的盐酸反应，反应速率相同。(

)(2)增加反应物的量一定能加快化学反应速率。(

)(3)增大反应体系的压强，反应速率一定增大。(

)(4)用粗锌和稀硫酸反应制取氢气比用纯锌快。(

)(5)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大(

)(6)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液(

)(7)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率(

)××××√√√D2.一定条件下，分别对反应C(s)＋CO2(g)=2CO(g)进行如下操作：①升高反应体系的温度；②减小CO2的浓度；③缩小反应体系的体积；④减小压强。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是（）A.①②③④B.①③④C.①②D.①③3.CaCO3与100mL稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是（）A．反应在2～4min内平均反应速率最大B．反应在2～4min内用盐酸表示的平均反应速率为v(HCl)＝0.1mol·L－1·min－1C．反应开始阶段，反应速率逐渐增大是由于温度比浓度对反应速率的影响大D．4min后，反应速率减小的主要原因是c(H＋)减小B4.把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L硫酸的锥形瓶中，均加水稀释到50mL，其中反应最快的是（

）A.10℃，20mL、3mol/L的Na2S2O3溶液B.20℃，10mL、4mol/L的Na2S2O3溶液C.20℃，30mL、2mol/L的Na2S2O3溶液D.10℃，10mL、2mol/L的Na2S2O3溶液C5.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C解析：

将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误，D正确。6.下列有关反应速率的说法正确的是A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率B.100mL2mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C.SO2的催化氧化反应是一