高中化学 2.3 化学反应的速率（第1课时）课件 新人教版必修2

第1课时化学反应的速率第二章第三节化学反应的速率和限度 1.通过实验认识化学反应速率及其影响因素。2.能进行化学反应速率的计算、转化与比较，学会控制化学反应速率的常用方法。学习目标定位内容索引 一化学反应速率二影响化学反应速率的因素当堂检测40分钟课时作业 一化学反应速率 1.观察下列图片，说说哪些图片表示的过程中化学反应较快？哪些表示的化学反应较慢？ 答案 导学探究答案火箭发射、汽油的燃烧过程中化学反应较快；溶洞的形成、铁制品生锈过程中化学反应较慢。 答案 2.如何定性判断下列化学反应进行的快慢？(1)ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O(3)Fe33SCN=Fe(SCN)3答案常通过化学反应现象变化的快慢来定性判断化学反应速率的快慢：(1)观察气泡逸出的快慢；(2)观察沉淀产生的快慢；(3)观察溶液颜色变化的快慢。 答案 3.化学反应速率(1)概念：化学反应速率是用来衡量 的物理量。(2)表示方法：通常用_来表示。式中：c为 ，一般以 为单位；t为时间，一般以为单位。(4)常用单位 。化学反应过程进行快慢程度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)浓度的变化量molL1s或min molL 1s1或molL1min1 答案 4.在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2O22SO3，经过5 s后，测得SO3的物质的量为0.8 mol。填写下表：有关反应物质SO2 O2 SO3物质的量浓度变化化学反应速率化学反应速率之比0.4 molL1 0.2molL1 0.4molL10.08molL 1s1 0.04molL1s1 0.08molL1s12 1 2 归纳总结1.t表示某一时间段，故化学反应速率是平均速率，而非瞬时速率。2.表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应N23H22NH3，用H2表示该反应的反应速率时应写成v(H2)。3.对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即c0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。4.对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的，所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 对于反应aAbB=cCdD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A) v(B) v(C) v(D)n(A) n(B) n(C) n(D)c(A) c(B) c(C) c(D)a b c d。5.在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。 活学活用1.下列关于化学反应速率的说法正确的是()A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何 一种生成物浓度的增加C.化学反应速率为0.8 molL1s1是指1 s时某物质的浓度为0.8 molL1D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 解析答案 解析A项，化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应；B项，固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率；C项，0.8 molL1s1表示1 s的时间内，某物质的浓度变化了0.8 molL1；D项，化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。答案D 返回解析答案 2.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v(A)0.6 molL1min1v(B)0.45 molL1min1v(C)0.015 molL1min1v(D)0.45 molL1min1则此反应在不同条件下进行最快的是()A. B. C. D. 理解感悟 理解感悟 理解感悟化学反应速率的转化、计算与比较(1)计算速率时要把物质的量转化为浓度，同时注意时间。(2)在比较速率大小时要转化成同一种物质的速率，同时要注意时间的单位。(3)用公式v 求算出的是一段时间内的平均速率。 返回 二影响化学反应速率的因素 答案 导学探究1.温度对化学反应速率影响的探究实验操作试管中均为23 mL相同浓度的滴有FeCl3溶液的H2O2溶液实验现象_产生气泡速率最慢产生气泡速率较快产生气泡速率最快 答案 实验结论对于反应2H2O2 2H2OO2来说，温度越高，H2O2的分解速率越，反应越_快快 相关视频 答案 2.催化剂对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象_实验结论MnO 2、FeCl3可以使H2O2分解的速率_有少量气泡出现产生大量气泡产生大量气泡加快相关视频 答案 3.影响化学反应速率的因素除 和 外，还有 、反应物的 、固体表面积、压强、溶剂、光照等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。温度催化剂反应物浓度状态 归纳总结1.影响化学反应速率的主要因素(内因)不同的化学反应，具有 的反应速率，因此，_ 是决定化学反应速率的主要因素。2.影响化学反应速率的外界因素(外因)(1)温度：当其他条件不变时，升高温度，可以 化学反应速率；降低温度，可以 化学反应速率。(2)催化剂：当其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。 答案 不同参加反应的物质的性质增大减小 (3)溶液的浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以 化学反应速率；减小反应物的浓度，可以 化学反应速率。(4)压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以 化学反应速率；减小气体的压强，可以 化学反应速率。(5)固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积，与其他反应物的接触面积 ，化学反应速率 。(6)反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能 反应物之间的接触面积，有利于 反应速率。(7)形成原电池，可以 氧化还原反应的反应速率。 答案 增大减小增大减小越大越大越大增大增大增大 解析答案 活学活用3.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 molL1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是()A.10 20 mL 3 molL1的X溶液B.20 30 mL 2 molL1的X溶液C.20 10 mL 4 molL1的X溶液D.10 10 mL 2 molL 1的X溶液 解析在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度即可，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且比C、D两项的大，但B中温度更高，因此B的反应速率最大。答案B 4.在下列事实中，判断什么因素影响了化学反应的速率。(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)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：_。(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2：_。(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：_。 解析答案 (5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：_。(6)同样大小的石灰石分别在0.1 molL1的盐酸和1 molL1的盐酸中反应速率不同：_。(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：_。(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内，在正常体温(37 )时，就可以被氧化，这是因为：_。 解析影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。答案(1)光(2)反应物的表面积(3)水作溶剂，增大了反应物的接触面积(4)催化剂(5)反应物本身的性质(6)反应物的浓度(7)反应温度(8)人体里的生物酶起催化作用 学习小结 返回 当堂检测 解析答案 1.下列关于化学反应速率的说法中正确的是()A.化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示B.在同一反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率的值是相等的C.化学反应速率是指反应进行的时间内，反应物浓度的减少或生成物浓 度的增加D.可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示氢氧化钠和硫酸 的反应速率 解析化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化值来表示的平均速率，故A、C两项错误；因化学反应速率与各反应物、生成物的化学计量系数成正比，如果方程式中反应物与生成物的计量系数不同，则反应速率的值不相同，B选项错误。答案D 解析答案 2.已知合成氨反应的浓度数据如下：B N23H22NH3起始浓度/molL1 1.0 3.0 02 s末浓度/molL1 0.6 1.8 0.8当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时，其速率为()A.0.2 molL1s1 B.0.4 molL1s1C.0.6 molL1s1 D.0.8 molL1s1 3.反应4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 molL1。对此化学反应速率表示正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4 molL1min1B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3 2 1C.在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 molL1min1D.在这2 min内B和C两物质浓度都是逐渐减小的 解析答案 解析A为固体，一般不用固体表示反应速率，因为固体的浓度一般视为常数，A项错误；同一反应用不同物质表示的反应速率，其比值与方程式中化学计量数成正比，B项正确；v(B)0.3 molL1min1，为平均值并非2 min末的速率，C项错误；B为反应物，C为生成物，两者不可能同时减小，D项错误。答案B 4.用锌片与1 molL1稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是()A.对该反应体系加热B.加入少量NaCl溶液C.不用锌片，改用锌粉D.加入少量1 molL1硫酸 解析答案解析B项，NaCl不参与反应；C项，改用锌粉能增大接触面积；D项，加入H2SO4，能增大H浓度。 B 5.已知：NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如下图所示。 (1)计算25.0 时，06 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：_。 解析答案 0.05 molL1min1 (2)根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：_。 解析答案 解析由图像数据可以得出，用不同初始浓度，不同温度下的平均反应速率的大小来说明：如25.0 时反应物的起始浓度较小，但06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 时的大。25.0 时反应物的起始浓度较小，但06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 时的大 返回 40分钟课时作业 一、化学反应速率的概念及其简单计算1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是()A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D.化学反应速率常用单位有molL1s1和molL1min1 经典基础题 解析答案解析化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示，而不采用物质的质量或物质的量。 C 2.在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为() A.0.001 0 molL1s1B.0.001 5 molL1s1C.0.002 0 molL1s1D.0.003 0 molL1s1 解析答案 A 3.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 molL1s1B.v(B)0.3 molL1s1C.v(C)0.8 molL1s1D.v(D)1 molL1s1 解析答案解析正确的思路应是根据反应速率与方程式中化学计量数之间的关系将各物质的反应速率转化为用同一种物质表示的速率。A项中据v(A)推知v(B)0.25 molL1s1，C项中据v(C)推出v(B) 0.27 molL1s1，D项中据v(D)推出v(B)0.25 molL1s1，故反应速率最快的是B选项。 B 4.在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2，发生反应2SO2O22SO3，当反应进行到4 min时，测得n(SO2)0.4 mol。若反应进行2 min末时，容器中SO2的物质的量是()A.等于1.6 mol B.等于1.2 molC.大于1.6 mol D.小于1.2 mol 解析答案解析前4 min用SO2表示的反应速率为v(SO2)0.2 molL1min1，所以前2 min SO2的减少量大于0.2 molL1min12 min2 L0.8 mol，所以容器中SO2的物质的量应小于1.2 mol。 D 二、化学反应速率影响因素分析5.在反应：CCO2=2CO中，可使反应速率增大的措施是()增大压强升高温度通入CO2增加碳的量用等量炭粉代替焦炭A. B.C. D. 解析答案解析因为碳是固体，只增加它的量，不能加快反应速率，但是若用炭粉代替焦炭，能增大与CO2的接触面积，所以反应速率加快。 C 6.汽车尾气里含有有毒的NO和CO，NO和CO能缓慢地反应生成N2和CO2。对此反应的下列叙述不正确的是()A.使用催化剂能加快反应速率B.升高温度能加快反应速率C.改变压强对反应速率无影响D.此反应能减轻尾气对环境的污染 解析答案解析因为该反应有气体参加和生成，所以改变压强对反应速率有影响。 C 7.下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时放出H2的速率最大的是() 解析答案 选项金属(粉末状)/mol体积/mL酸浓度/molL1酸反应温度/A Mg 0.1 10 6 HNO3 60B Mg 0.1 10 3 HCl 60C Fe 0.1 10 3 HCl 60D Mg 0.1 10 3 H2SO4 60 解析金属与硝酸反应不产生H2，排除A项；Fe不如Mg活泼，排除C项；其他两项中只比较c(H)即可，显然3 molL1盐酸中c(H)小于3 molL1硫酸中c(H)，因此D项放出H2的速率最大。答案D 8.下列说法正确的是()A.Na与水反应时增大水的用量可加快反应速率B.Fe与硫酸反应制取H2时，选用浓硫酸可加快反应速率C.两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢，其中一支试管中加少量MnO2，两支试管中产生氧气的快慢相同D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝片改成铝粉燃烧更剧烈 解析答案解析对纯液体改变其用量不影响反应速率，A项错误；常温下，浓H2SO4可使铁钝化，不生成H2，B项错误；加MnO2可加快O2的生成速率，C项错误；将铝片改为铝粉，增大了铝与氧气的接触面积，反应速率增大，D项正确。 D 9.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论不正确的是()A.反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大B.一段时间后，反应速率减小的原因是c(H)减小C.反应在24 min内平均反应速率最大D.反应在24 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)0.06 molL1s1 解析答案 解析随着反应进行c(H)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在24 min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率。答案D 10.在密闭容器中发生下列反应：I2(g)H2(g)2HI(g)(正反应为放热反应)。起始时，n(H2)a mol，n(I2)b mol。只改变表中列出的条件，其他条件不变，试将化学反应速率的改变填入相关的表格中(填“增大”、“减小”或“不变” )。 解析答案 编号改变的条件反应速率(1)升高温度 (2)加入正催化剂 (3)再充入a mol H2 (4)将容器的容积扩大到原来的2倍 (5)保持容积不变，通入b mol Ne 解析(1)不论正反应是吸热还是放热，升高温度都会使化学反应速率增大。(2)若无特别说明，通常所说的催化剂即为“正催化剂”，加入催化剂，可加快化学反应速率。(3)再充入a mol H2，c(H2)增大，化学反应速率增大。(4)扩大容器的容积，容器内各物质的浓度减小，化学反应速率减小。(5)在密闭容器中通入Ne(g)，保持容积不变，并未改变反应物浓度，化学反应速率不变。 解析答案 答案(1)增大(2)增大(3)增大(4)减小(5)不变 11.(1)在反应A(g)3B(g)=2C(g)中，若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 molL1min1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为_ molL1min1。 解析答案 能力提升题0.6 (2)在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为_。 解析答案 答案0.05 molL1s1 (3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A(g)B(g)2C(g)，在最初2 s 内，消耗A的平均速率为0.06 molL1s1，则在2 s 时，容器中有_ mol A，此时C的物质的量浓度为_。 解析答案解析 3A(g) B(g) 2C(g)起始浓度(molL1) 1.0 0.5 0转化浓度(molL1) 0.0620.12 0.04 0.082 s时浓度(molL1) 1.00.120.88 0.50.040.46 0.08则2 s时，n(A)0.88 molL110 L8.8 mol，c(C)0.08 molL1。 8.80.08 molL1 12.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4) /molL1 V(H2SO4) /mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后1 0.10丝0.5 50 20 34 5002 0.10粉末0.5 50 20 35 503 0.10丝0.7 50 20 36 2504 0.10丝0.8 50 20 35 2005 0.10粉末0.8 50 20 36 25 答案 6 0.10丝1.0 50 20 35 1257 0.10丝1.0 50 35 50 508 0.10丝1.1 50 20 34 1009 0.10丝1.1 50 30 44 40分析上述数据，回答下列问题：(1)实验4和5表明，_对反应速率有影响，_反应速率越快，能表明同一规律的实验还有_(填实验序号)。固体反应物的表面积表面积越大1和2 答案 ( 2 )仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_ (填实验序号)。(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_，其实验序号是_。(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 )相近，推测其原因：_。1、3、4、6、8或2、5开始反应温度6、7或8、9可能是硫酸过量，金属全反应，放出的热量相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近 13.一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速率越快。为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验： 答案取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸溶液；分别加入足量的、质量相等的Mg粉、Zn粉、Fe粉，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。(1)写出铁与盐酸反应的化学方程式：_。(2)气球膨胀速度最快的是_(填试管编号)。Fe2HCl=FeCl2H2A (3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是_。(4)步骤是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中各小组成员之间应该如何操作？ 答案 镁与盐酸反应产生氢气过快不易控制，而铁与盐酸反应产生氢气较慢影响实验时间答案应把金属粉末先分别放入气球中再将气球套在试管上，同时将气球提起，让金属同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气。 14.某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素。(1)研究催化剂对化学反应速率的影响，实验步骤如下： .向3支大小相同的试管a、b、c中各加入相同体积(2 mL)5%H2O2溶液； .向试管a中加入少量MnO2粉末，向试管b中滴加12滴1 molL1 FeCl3溶液。得出实验结论：MnO2与FeCl3均能加快H2O2的分解速率，均作催化剂，且前者的催化效率高得多。步骤中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是_。 答案控制变量 设计试管c的目的是_。若继续用上述实验药品研究温度对H2O2分解速率的影响，为了便于观察，选择的催化剂是_，原因是_。 答案 空白对照实验FeCl3 FeCl3作催化剂反应速率适中，有利于观察反应速率的变化 (2)现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素。实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表实验药品：铝片、铝粉、0.5 molL1盐酸、5 molL1盐酸利用所提供实验用品，可研究的化学反应速率的影响因素是_，为了便于观察，你建议记录的数据是_。 答案盐酸的浓度、铝的表面积反应开始到停止所用的时间 若要研究温度对化学反应速率的影响，还需用到的主要仪器是_，设计实验完成研究温度对化学反应速率的影响，说明实验步骤(文字表述、图示均可)。 答案 温度计答案在2支大小相同的试管中各装入相同质量铝片，再分别加入相同浓度、相同体积盐酸，将其中一支试管浸入盛有约40 (或一定温度)的热水的烧杯中，另一支试管浸入盛有约5 冷水的烧杯中，观察记录对比反应开始到停止所用的时间。 返回