第8講+化學(xué)反應(yīng)速率課件-【講·測·練】【知識精講精研】高一化學(xué)同步輔導(dǎo)（人教版2019必修第二冊）

第8講化學(xué)反應(yīng)速率【內(nèi)容導(dǎo)航】1．化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法2．化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算3．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素4．控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素高一化學(xué)同步輔導(dǎo)2．表示方法(1)表示方法：通常用______________________________________________（均取正值）來表示。(2)表達(dá)式：v＝

或v＝

。其中：Δc為______________，一般以_______為單位，Δn為_________________，單位是_______；Δt為時(shí)間，單位常用______________表示。(3)常用單位：_________________________。1．概念化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)的______的物理量。ΔcΔtΔnV·Δt一、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法快慢單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加濃度的變化量mol·L-1物質(zhì)的量的變化量molmin、s、hrmol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1課堂探究1．一定條件下的反應(yīng)N2+3H2

2NH3，在10L的密閉容器中進(jìn)行，測得2min內(nèi)，N2的物質(zhì)的量由20mol減小到8mol，則2min內(nèi)N2的速率為（

）A．1.2mol·L-1·min-1B．1.0mol·L-1·min-1C．0.6mol·L-1·min-1D．0.4mol·L-1·min-1

2．在2L密閉容器中，發(fā)生3A+B2C的反應(yīng)，若最初加入A和B各4mol，10s后，測得v(A)=0.12mol·L-1·s-1，則此容器中B的物質(zhì)的量是（

）A．1.6molB．2.8molC．3.2molD．3.6molCC對化學(xué)反應(yīng)速率的理解(1)Δt表示某一時(shí)間段，故化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而非瞬時(shí)速率。(2)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明具體的物質(zhì)，因?yàn)橥换瘜W(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同。(3)對于有固體或純液體參加的反應(yīng)，由于固體或純液體的濃度為一常數(shù)，即Δc＝0(無意義)，所以不用固體或純液體表示反應(yīng)速率。歸納小結(jié)【即學(xué)即練1】下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是(

)A．對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B．化學(xué)反應(yīng)速率通常表示一定時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加C．化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L－1D．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢D【即學(xué)即練2】已知合成氨的反應(yīng)為N2＋3H22NH3，各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)如下表：

N2H2NH3起始濃度/mol·L-11.03.002s末濃度/mol·L-10.61.80.8當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，其速率為（

）A．0.2mol·L-1·s-1B．0.4mol·L-1·s-1C．0.6mol·L-1·s-1D．0.8mol·L-1·s-1B1．計(jì)算依據(jù)v(A)＝

。已知任意兩個(gè)量，可求第三個(gè)量。2．化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)換法對于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)的濃度變化表示的反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)物質(zhì)在反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。對于反應(yīng)aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固體或純液體)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。在同一時(shí)間內(nèi)的同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)里，雖然用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但它們表示的意義相同，即一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率就代表了整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。Δc(A)Δt二、化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算和比較3．三段式計(jì)算設(shè)amol·L－1、bmol·L－1分別為A、B兩物質(zhì)的起始濃度，mxmol·L－1為反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化濃度，nxmol·L－1為B的轉(zhuǎn)化濃度，則：

mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)起始濃度/mol·L－1

a

b

0

0轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1

mx

nx

px

qx某時(shí)刻濃度/mol·L－1

a－mx

b－nx

px

qx4．化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法(1)歸一法：若單位不統(tǒng)一，則要換算成相同的單位；若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則要換算成同一物質(zhì)來表示反應(yīng)速率；再比較數(shù)值的大小。(2)比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比較

、

、

、

的相對大小，比值越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大。Δc(A)aΔc(B)bΔc(C)cΔc(D)d課堂探究在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)。開始時(shí)A的物質(zhì)的量為4mol，B的物質(zhì)的量為6mol；5min末測得C的物質(zhì)的量為3mol，用D表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(D)為0.2mol·L－1·min－1。計(jì)算：(1)5min末A的物質(zhì)的量濃度為____________。(2)前5min內(nèi)用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(B)為________________。(3)化學(xué)方程式中n的值為________。(4)此反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)＝5mol·L－1·min－1 ②v(B)＝6mol·L－1·min－1③v(C)＝4.5mol·L－1·min－1 ④v(D)＝8mol·L－1·min－1其中反應(yīng)速率最快的是________(填序號)。答案：(1)1.5mol·L－1

(2)0.2mol·L－1·min－1

(3)2

(4)①【即學(xué)即練1】在一定條件下體積為2L的密閉容器中，加熱N2和H2各2mol，發(fā)生反應(yīng)反應(yīng)N2＋3H2

2NH3，經(jīng)過5min后，生成NH30.6mol。求：（1）5min末N2、H2的濃度；（2）用N2表示該反應(yīng)在5min內(nèi)的平均速率。答案：（1）0.85mol·L-10.55mol·L-1

（2）0.03mol·L-1·min-1【即學(xué)即練2】反應(yīng)A+3B=2C+2D，在不同條件下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)速率最快的是（

）A．v(A)=0.5mol·L-1·s-1B．v(B)=0.6mol·L-1·s-1C．v(C)=0.4mol·L-1·s-1D．v(D)=0.45mol·L-1·s-1

A三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1．實(shí)驗(yàn)探究——影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)操作：在兩支試管中分別加入2mL5%H2O2溶液，同時(shí)滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液；一支試管放入冷水中，一支試管放入熱水中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：冷水中：

_____________________；熱水中：____________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________________。產(chǎn)生氣泡，速率較慢產(chǎn)生氣泡，速率較快溫度升高，H2O2的分解速率加快(2)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)操作：在兩支試管中分別加入1g塊狀大理石，分別加入5mL0.1mol·L-1鹽酸和5mL1mol·L-1鹽酸。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_________________________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_________________________________________。加入1mol·L-1鹽酸的試管產(chǎn)生氣泡速率更快增大反應(yīng)物濃度能使反應(yīng)速率加快(3)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)操作：在兩支試管中分別加入2mL5%H2O2溶液和，向一支試管中滴入2滴1mol·L-1FeCl3溶液。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_______________________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________________________。(4)固體反應(yīng)物表面積對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)操作：在兩支試管中分別加入1g塊狀大理石和1g粉末狀大理石，分別滴加5mL0.1mol·L-1鹽酸。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：______________________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______________________________________。加入FeCl3溶液的試管產(chǎn)生氣泡速率更快使用催化劑可使H2O2分解的速率加快粉末狀大理石產(chǎn)生氣泡的速率更快固體顆粒越小，反應(yīng)速率越快2．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。(2)外因(其他條件不變，只改變一個(gè)條件)①濃度：增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，反之減小。②壓強(qiáng)：對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，反之減小。③溫度：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，反之減小。④催化劑：使用合適的催化劑，能顯著加快化學(xué)反應(yīng)速率。⑤其他因素：增大固體反應(yīng)物的接觸面積：固體顆粒越小，其單位質(zhì)量的表面積越大，與其他反應(yīng)物的接觸面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大。反應(yīng)物狀態(tài)：一般來說，配成溶液或反應(yīng)物是氣體，都能增大反應(yīng)物之間的接觸面積，有利于增大反應(yīng)速率。光照、電磁波、溶劑等因素也是影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。課堂探究1．下列有關(guān)反應(yīng)速率的說法正確的是(

)A．用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制氫氣時(shí)，改用98%的硫酸可以加快反應(yīng)速率B．100mL2mol·L－1的鹽酸跟鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變C．SO2的催化氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱的反應(yīng)，所以升高溫度，反應(yīng)速率變慢D．汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2，減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率變慢D2．在下列事實(shí)中，什么因素影響了化學(xué)反應(yīng)的速率？(1)集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點(diǎn)燃鎂條時(shí)發(fā)生爆炸：_______________。(2)KI晶體和HgCl2晶體混合后無明顯現(xiàn)象，若一起投入水中，很快生成紅色HgI2：___________________________________。(3)同樣大小的石灰石分別在0.1mol·L－1的鹽酸和1mol·L－1的鹽酸中反應(yīng)速率不同：_______________。(4)夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象：______________________。(5)葡萄糖在空氣中燃燒時(shí)需要較高的溫度，可是在人體內(nèi)，在正常體溫(37℃)時(shí)，就可以被氧化，這是因?yàn)椋篲______________________________。答案：(1)光(2)水作溶劑，增大了反應(yīng)物的接觸面積(3)反應(yīng)物的濃度(4)反應(yīng)溫度(5)生物酶起催化作用外界因素的化學(xué)反應(yīng)速率的影響1．濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)只適用于有氣體參加或在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)在一定溫度下，固體或純液態(tài)物質(zhì)的濃度是一個(gè)常數(shù)，改變其用量，對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。2．溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)對任何化學(xué)反應(yīng)都適用，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的影響。(2)不論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度都能增大化學(xué)反應(yīng)速率，降低溫度都能減小化學(xué)反應(yīng)速率。歸納小結(jié)3．壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是通過改變濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)現(xiàn)的。若縮小容器體積，反應(yīng)物和生成物的濃度都增大；若增大容器體積，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小。(2)由于固體或液體的體積受壓強(qiáng)的影響很小，所以壓強(qiáng)只影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。(3)改變壓強(qiáng)必須引起反應(yīng)物或生成物的濃度改變才能改變化學(xué)反應(yīng)速率，否則，化學(xué)反應(yīng)速率不變。(4)壓強(qiáng)改變的常見方式①恒溫恒容：充入稀有氣體→容器壓強(qiáng)增大→各反應(yīng)物的濃度不變→化學(xué)反應(yīng)速率不變。②恒溫恒壓：充入稀有氣體→容器體積增大→各反應(yīng)物的濃度減小→化學(xué)反應(yīng)速率減小。③恒溫：縮小容器體積→容器壓強(qiáng)增大→反應(yīng)物濃度增大→化學(xué)反應(yīng)速率增大。④恒溫恒容：充入一種反應(yīng)物→反應(yīng)物濃度增大→化學(xué)反應(yīng)速率增大。4．催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)催化劑可能參與化學(xué)反應(yīng)，但其化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變。(2)催化劑只有在適宜的溫度下才能最大限度地顯示其催化作用，不同的催化劑所需要的適宜溫度不一定相同?！炯磳W(xué)即練1】把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol·L－1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是(

)A．10℃20mL3mol·L－1的X溶液 B．20℃30mL2mol·L－1的X溶液C．20℃10mL4mol·L－1的X溶液

D．10℃10mL2mol·L－1的X溶液【即學(xué)即練2】反應(yīng)C(s)＋H2O(g)====CO(g)＋H2(g)在一體積可變的密閉容器中進(jìn)行。下列條件的改變對其化學(xué)反應(yīng)速率幾乎沒有影響的是(

)①增大C(s)的用量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變，充入N2使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大④保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積增大⑤保持體積不變，充入水蒸氣⑥升高溫度A．②④B．①③C．③④⑤D．①④⑥B高溫B1．變量控制法將多個(gè)因素問題拆解為多個(gè)單因素問題分別開展研究，再進(jìn)行綜合分析，得出最后結(jié)論，這種方法稱為變量控制法。2．控制變量法探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素的基本思路“探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素”屬于探究反應(yīng)規(guī)律類型的任務(wù)。設(shè)計(jì)此類任務(wù)實(shí)驗(yàn)方案的關(guān)鍵是變量控制，可按以下步驟進(jìn)行思考。(1)定研究對象，如選定符合實(shí)驗(yàn)要求的化學(xué)反應(yīng)。(2)確定自變量和因變量。在本實(shí)驗(yàn)中，自變量為濃度、溫度、接觸面積、催化劑等外界條件，因變量為化學(xué)反應(yīng)速率。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作，改變單一自變量。在此過程中，要明確通過實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)控制哪個(gè)自變量改變、哪些自變量不變。(4)確定因變量的觀測指標(biāo)。在本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)確定通過觀察哪些現(xiàn)象來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。四、控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課堂探究某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_________________________________________。(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是______________________________________。(3)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有______________________(答兩種)。(4)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。實(shí)驗(yàn)混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中V1＝________，V6＝______，V9＝________。②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會大大提高，但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會下降。請分析生成氫氣速率下降的主要原因：___________________________________________________________________。答案：(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率(3)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅的比表面積等(答兩種即可)(4)①30