1、人教必修第二册人教必修第二册第六章第六章 第二节化学反应速率与限度第二节化学反应速率与限度第第1 1课时化学反应速率课时化学反应速率 高一化学组高一化学组学习目标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。思考与交流：思考与交流： 你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？与我们有什么关系？化学反应的快慢是相对的！化学反应的快慢
2、是相对的！不同的化学反应，快慢不同。不同的化学反应，快慢不同。比较反应快慢的方法：比较反应快慢的方法：A. A. 定性观察法（粗略）定性观察法（粗略）B. B. 定量表示法（准确）定量表示法（准确）冒气泡快慢冒气泡快慢固体量减少固体量减少溶液浑浊程度溶液浑浊程度溶液颜色变化等溶液颜色变化等化学反应速率化学反应速率一、化学反应速率一、化学反应速率 1、概念：、概念：用用单位时间内单位时间内反应物反应物浓度的浓度的减少量减少量或或生成物生成物浓度浓度的的增加量增加量来表示化学反应来表示化学反应速率快慢程度的物理量。速率快慢程度的物理量。2、表达式：、表达式： v = c t3、单位：、单位：例题例
3、题1 1在在 N2 + 3H2 2NH3反应中，自开始反应中，自开始至秒，氨的浓度由变为至秒，氨的浓度由变为0. 6 mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？则以氨气表示的化学反应速率是多少？= 0.3mol/(Ls)v (NH3) =c (NH3) t(0. 6 0 )mol/L2s=4、强调、强调化学反应速率指的是某一段时间内的平均速率，化学反应速率指的是某一段时间内的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率，均取而不是某一时刻的瞬时速率，均取正值正值同一化学反应，用不同的物质来表示化学反应速率，数值可同一化学反应，用不同的物质来表示化学反应速率，数值可能不同。因此表示化学反应速率时，能不
4、同。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质必须说明用哪种物质。同一化学反应，化学反应速率之比等于同一化学反应，化学反应速率之比等于化学计量数之比化学计量数之比。即：对于反应即：对于反应 aAbB=cCdD 有有V V(A)V V(B)V V(C)V V(D)abcd固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或不用固体或纯液体表示化学反应速率。纯液体表示化学反应速率。 比较速率时比较速率时, ,应转化为应转化为同一物质、同一单位同一物质、同一单位的速率，的速率，再比较。再比较。对于对于2Na+ 2H2O = 2NaOH + H2这个反应，这个反应，能否用
5、钠或者水的浓度变化来表示速率呢？能否用钠或者水的浓度变化来表示速率呢？ 在一定条件下，在一定条件下，mA+nB=pCmA+nB=pC的反应中，的反应中，各物质的化学反应速率为各物质的化学反应速率为 V(A)=a V(A)=a molL-1s-1, V(B)=a/2 V(B)=a/2 molL-1s-1, V(C)=a V(C)=a molL-1s-1, 则该反应的化学方程是则该反应的化学方程是 。2A+B=2C2A+B=2C 推测化学方程式推测化学方程式 某温度时在某温度时在2L2L容器中容器中X X、Y Y、Z Z三种物质的物质三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：的量
6、随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：1 1、反应开始、反应开始2min2min内的内的X X、Y Y、Z Z的化学反应速率。的化学反应速率。2 2、该反应的化学、该反应的化学方程式为：方程式为：_。则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为: : 反应反应 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条在四种不同条件下的反应速率为：件下的反应速率为：(1) (1) (A)=(A)=0.3mol/(Ls )(2) (2) (B)=(B)=0.6mol/(Ls)(3) (3) (C)=(C)=0.4mol/(Ls)(4) (4) (D)=(D)=30m
7、ol/(Lmin)(1)(4)(2)=(3)(1)(4)(2)=(3)比较速率大小比较速率大小对于下列反应，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？【实验探究】影响化学反应速率的因素【问题】我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率，此外，还有哪些反应条件会影响化学反应的速率？【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。【用品】5%H，O，溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试
8、管夹、烧杯。(1) 反应温度的影响 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。不同温度环境实验现象冷水热水产生气泡速率增大产生气泡速率较慢结论1：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(2) 反应物浓度的影响 利用实验室提供的用品，设计实验方案并提请教师审阔，待教师同意后进行实验（提示：探究某影响因素时，需保持其他条件因素相同）。步骤： 。记录： 。变量控制 科学研究中，对于多因素（多变量）的
9、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。【实验探究】结论：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他试剂试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢有气
10、泡冒出，较慢MnOMnO2 2能加快能加快反应速率反应速率FeClFeCl3 3能加快能加快反应速率反应速率无催化剂无催化剂反应较慢反应较慢压强对反应速率的影响有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。(2)体积不变，充入不参与反应的气体。虽然总的压强增大，但反应物浓度不发生变化，故化学反应速率不变。【实验探究】二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素思考与交流思考与交流思考：思考：恒容时恒容时，向反应，向反应2SO2SO2 2+
11、O+O2 2 2SO 2SO3 3充入充入N N2 2气，化学反应速率如何变化？气，化学反应速率如何变化？ 恒压时，恒压时，向反应向反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3充充入入N N2 2时化学反应速率又该如何变化？时化学反应速率又该如何变化？恒温恒容下通入惰性气体，恒温恒容下通入惰性气体，v v不变不变（惰性气体：稀有气体或非反应气体）（惰性气体：稀有气体或非反应气体）恒温恒压下通入惰性气体，恒温恒压下通入惰性气体，v v减慢减慢1 1、下列四种、下列四种X X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（ ）A.10 20mL 3mol/
12、LA.10 20mL 3mol/L的的X X溶液溶液B.20 30mL 2mol/LB.20 30mL 2mol/L的的X X溶液溶液C.20 10mL 4mol/LC.20 10mL 4mol/L的的X X溶液溶液D.10 10mL 2mol/LD.10 10mL 2mol/L的的X X溶液溶液C C2 2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（应速率加快的是（ ）A.A.加热加热 B.B.滴加少量的硫酸铜溶液滴加少量的硫酸铜溶液C.C.不用稀硫酸，改用不用稀硫酸，改用98%98%浓硫酸浓硫酸D.D.不用铁片，改用铁粉不
13、用铁片，改用铁粉 E.E.滴加一定量硫酸钠溶液滴加一定量硫酸钠溶液 F. F.增加压强增加压强C C、E E、F F课堂练习课堂练习3 3、把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中、把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中, ,产生氢产生氢气的速率变化如图气的速率变化如图, ,分析其原因分析其原因: : 课堂练习课堂练习4. 4.将等物质的量的将等物质的量的A A、B B混合于混合于2L2L的密闭容器中，发生如下反应：的密闭容器中，发生如下反应：3A3A（g g）+B+B（g g）=C =C （g g）+2D +2D （g g），经），经5min5min后，测得后，测得D D的的浓度为浓度为0.5mol/L0
14、.5mol/L，c c（A A）:c :c（ B B）=3:5=3:5，C C的平均速率为的平均速率为0.1mol/0.1mol/（L.minL.min）. .求：求：（1 1）A A、B B反应开始的物质的量反应开始的物质的量（2 2）B B的平均速率的平均速率（3 3）的值的值课堂练习课堂练习3.2mol3.2mol5 5、在、在2L2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的。若最初加入的A A 和和B B 都是都是4mol4mol，在前，在前10s A 10s A 的
15、的平均反平均反应应速率为速率为0.12mol/(Ls)0.12mol/(Ls)，则，则10s10s时，容器中时，容器中B B的物质的量的物质的量为为 。 练习：练习：在在2525时，向时，向100mL100mL含含HCl 14.6gHCl 14.6g的盐酸中，放入的盐酸中，放入5.6g5.6g铁粉，反应进铁粉，反应进行到行到2s2s时收集到氢气时收集到氢气1.12L(1.12L(标况标况) )，之后反应又进行了，之后反应又进行了4s4s，铁粉全溶解。若，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：不考虑体积变化，则：(1)(1)前前2s2s内用内用FeClFeCl2 2表示的平均反应速率为表示的平均反应
16、速率为 ；(2)(2)后后4s4s内用内用HClHCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ；(3)(3)前前2s2s与后与后4s4s比较，反应速率比较，反应速率 较快，其原因可能较快，其原因可能 。0.250.25mol/mol/（LsLs）0.250.25mol/mol/（LsLs）前前2s2s前前2s2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s4s时段大时段大 为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。（1）在0t1、t1t2、t2t3各相同的时间段里,反应速率最大的是_时间段，收集到气体最多的是_时间段。（2）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。（3 3）在t t4 4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？ 开始时C(H+)大,该反应的反应速率大; t1t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢.
