2020版高中化学 第二章 化学反应与能量 3.1 化学反应的速率课件 新人教版必修2

第1课时化学反应的速率课程目标1．了解化学反应速率的含义及其表示方法。2．了解影响化学反应速率的因素，初步了解控制化学反应速率的方法。图说考点[新知预习]一、化学反应速率1．定义：通常用单位时间内浓度或某种浓度的变化来表示。2．公式：式中的Δt表示某段时间间隔，Δc表示该段时间内的反应物或生成物的浓度的变化。3．单位：或等。某种反应物生成物v(A)＝ΔcAΔtmol·L－1·s－1mol·L－1·min－14．规律对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的。如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A):v(B):v(C):v(D)＝5．意义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可以不同，但这些数值所表示的意义相同。化学计量数之比m:n:p:q二、影响化学反应速率的因素1．温度对化学反应速率影响的探究实验试管中均为2～3mL相同浓度的滴有FeCl3溶液的H2O2溶液实验现象①产生气泡速率②产生气泡速率③产生气泡速率实验结论对于反应2H2O2=====催化剂2H2O＋O2↑来说，温度越高，H2O2的分解速率越最慢较快最快快2．催化剂对化学反应速率影响的探究实验实验现象①有气泡出现②产生气泡③产生气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2的分解速率少量大量大量加快3.外界条件对化学反应速率的影响[即时性自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。()(2)由v＝ΔcΔt计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。()(3)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。()(4)化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1。()(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。()×√2．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是()A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加B．化学反应速率为0.8mol/(L·s)是指1s时某物质的浓度为0.8mol/LC．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显解析：A项，化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度(mol/L)变化量来表示，错误；B项，反应速率为0.8mol/(L·s)表示1s内某物质的浓度平均变化了0.8mol/L，而不是1s时的实际浓度，错误；C项，反应速率越大，反应越快，反应速率越小，反应越慢，正确；D项，反应速率的快慢有时不一定能察觉，如酸碱中和反应瞬间就能完成，但几乎没有明显现象发生，错误。答案：C3．在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mol·L－1变为0.2mol·L－1，则在这10s内A的化学反应速率为()A．0.02mol·L－1B．0.02mol·L－1·s－1C．0.06mol·L－1·s－1D．0.06mol·L－1·min－1解析：10s内A的化学反应速率为(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1)÷10s＝0.06mol·L－1·s－1。答案：C4．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A．对该反应体系加热B．不用稀硫酸，改用98%硫酸C．滴加少量CuSO4溶液D．不用铁片，改用铁粉解析：加热(A项)、发生原电池反应(C项)、增大固体反应物的有效表面积(D项)，都能增大反应速率，故A、C、D均能增大反应速率。浓硫酸能使铁发生钝化，阻止进一步的反应。答案：B5．在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：________。(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成碎粒：____________________。(3)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2，则很快产生气体：________。(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢：________________。(5)同样大小的石灰石分别与0.1mol·L－1盐酸和1mol·L－1盐酸反应，速率不同：________________。(6)夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现象：________。光反应物的接触面积催化剂反应物本身的性质反应物的浓度反应温度技能素养提升点一化学反应速率的计算与判断[例1]反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。对此反应速率的表示正确的是()A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1B．分别用B、C、D表示反应速率，其比值是3:2:1C．在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol·L－1·min－1D．在2min内的反应速率，用C表示是0.3mol·L－1·min－1【解析】化学反应速率不能用固体或纯液体的物质的量浓度变化来表示，故A错误；同一反应用不同的物质表示化学反应速率，速率之比等于化学计量数之比，B正确；化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率，C错误；利用v＝ΔcΔt计算可知D错误。【答案】B[提升1]在不同条件下分别测得可逆反应2SO2＋O22SO3中各物质的化学反应的速率如下，其中表示反应最快的是()A．v(SO2)＝4.0mol·L－1·min－1B．v(O2)＝3.0mol·L－1·min－1C．v(SO2)＝0.1mol·L－1·s－1D．v(O2)＝0.1mol·L－1·s－1解析：将选项中的化学反应速率都转化为用同一种物质(如SO2)的浓度变化表示的化学反应速率，单位统一用mol·L－1·min－1，则B项中v(SO2)＝6mol·L－1·min－1；C项中v(SO2)＝6mol·L－1·min－1；D项中v(SO2)＝12mol·L－1·min－1。D项中的化学反应速率最大，表示的反应最快。答案：D[关键能力]1．化学反应速率的两种计算方法(1)定义式法：利用公式v＝ΔcΔt计算化学反应速率，亦可利用该公式计算浓度变化量或时间。(2)关系式法：同一反应中，化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。2．反应速率大小比较的两种方法同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化：(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较vAa与vBb的相对大小，若vAavBb，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。状元随笔化学反应速率的判断理解提升点二影响化学反应速率的因素[例2]下列各组反应(表中金属粉末均为0.1mol)，在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是()金属(粉末状)酸的浓度及体积反应温度/℃AMg6mol·L－1硝酸10mL60BMg3mol·L－1盐酸10mL60CFe3mol·L－1盐酸10mL60DMg3mol·L－1硫酸10mL60【解析】影响反应速率的内因是反应物本身的性质，外因是反应条件，C项速率最小。Mg与HNO3不会产生氢气，B、D两项只比较c(H＋)即可，而盐酸为一元强酸，硫酸为二元强酸，因此相同浓度的盐酸与硫酸中，硫酸的c(H＋)大于盐酸，D项符合题意。【答案】D[提升2]在反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是()A．增大压强B．升高温度C．增大CO2的浓度D．增加碳的量解析：增大压强、升高温度、增大CO2的浓度均能增大反应速率；增加固体的用量，因其浓度是常数，故反应速率不会增加，选D。答案：D[关键能力]影响化学反应速率的因素影响因素前提速率变化注意事项增大反应物浓度加快浓度减小反应物浓度减慢固体或纯液体浓度为常数，改变其用量，v不变升高温度加快温度降低温度减慢——催化剂使用催化剂通常加快催化剂具有选择性和专一性增大压强加快外因压强其他条件不变时减小压强减慢通过改变容器容积改变压强(有气体参加的反应)状元随笔不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。形成性自评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mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1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来表示，而不采用物质的质量或物质的量。答案：C2．将4molA和2molB在2L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(s)＋B(g)2C(g)，反应2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1。下列说法正确的是()A．用物质A表示2s内的平均反应速率为0.3mol·L－1·s－1B．用物质B表示2s内的平均反应速率为0.6mol·L－1·s－1C．2s时v(C)＝0.3mol·L－1·s－1D．2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1解析：不能用固体物质的浓度表示化学反应速率，A错误；化学反应速率是平均值不是瞬时值，C错误；据题目条件知v(C)＝0.6mol·L－1÷2s＝0.3mol·L－1·s－1，则v(B)＝0.3mol·L－1·s－1÷2＝0.15mol·L－1·s－1，则2s时物质B的浓度为2mol÷2L－0.6mol·L－1÷2＝0.7mol·L－1，B错误，D正确。答案：D3．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－1·min－1；②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1则此反应在不同条件下进行最快的是()A．②③B．①③C．②④D．②解析：化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝3：1：2：2，则用A表示的化学反应速率分别为①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45mol·L－1·min－1×3＝1.35mol·L－1·min－1；③中v(A)＝32v(C)＝32×0.015mol·L－1·min－1＝0.0225mol·L－1·min－1；④中v(A)＝32v(D)＝32×0.45mol·L－1·min－1＝0.675mol·L－1·min－1，所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。答案：D4．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中正确的是()A．v(W)＝3v(Z)B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)D．3v(W)＝2v(X)解析：化学反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，A项中，v(W)＝v(Z)；B项中，3v(X)＝2v(Z)；C项中，2v(X)＝v(Y)；D项中，2v(W)＝3v(X)。答案：C5．为了探究影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是()A．将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时，两者速率一样大B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同的盐酸反应，大理石粉反应快C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射处，会发现光照可以