化学必修 第二册化学反应的快慢和限度教课内容ppt课件

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[微点拨]　在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率数值可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质。
二、影响化学反应速率的因素1.内因化学反应速率的大小主要取决于____________________。2.外因
3.调控化学反应速率的应用
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)一个化学反应的快慢主要取决于反应温度。( )(2)化学反应越快现象越明显。( )(3)增加反应物的量，一定能加快反应速率。( )(4)v(A)=0.1 ml·L-1·s-1指1 s时c(A)=0.1 ml·L-1。( )(5)增大反应体系的压强，一定能加快反应速率。( )(6)A(s)+B(g)==C(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶1∶1。( )
2.一般情况下，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：①取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸。②分别加入足量的、质量和颗粒大小相同的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______ (填字母)。 
(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②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中小组成员应该如何操作? __________________________________________________________________。
答案：(1)Fe+2HCl==FeCl2+H2↑　(2)A(3)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(4)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，让金属粉末同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气
新知探究(一)　化学反应速率的计算及大小比较[活动·探究]硫酸在冶金工业中有重要的用途，在钢铁工业中进行冷轧、冷拔及冲压加工之前，都必须用硫酸清除钢铁表面的氧化铁。某实验小组拟模拟工业上接触法制硫酸的过程，若向容积为2 L的密闭容器中通入10 ml SO2、10 ml O2，发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。反应5 min时测得SO2的物质的量为6 ml。
(1)分别列出SO2、O2、SO3的初始浓度。提示：SO2、O2、SO3的初始浓度分别为5 ml·L-1 、5 ml·L-1和0。(2)分别写出5 min内三者的浓度变化。提示：SO2、O2、SO3的浓度变化分别为2 ml·L-1 、1 ml·L-1和2 ml·L-1。(3)分别写出5 min末三者的浓度。提示：SO2、O2、SO3的浓度分别为3 ml·L-1 、4 ml·L-1和2 ml·L-1。(4)分别写出5 min内三者的反应速率。提示：SO2、O2、SO3的反应速率分别为0.4 ml·L-1·min-1、0.2 ml·L-1·min-1和0.4 ml·L-1·min-1。(5)求三者的反应速率之比，该比值与化学计量数之间有什么关系?提示：SO2、O2、SO3的反应速率之比为2∶1∶2，化学反应速率之比等于化学计量数之比。
2.化学反应速率大小的比较方法(1)定性比较：通过明显的实验现象(如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢等)来定性判断化学反应的快慢。(2)定量比较：对同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值可能不同，比较时应统一单位。①归一法根据化学反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同一种物质表示的化学反应速率，最后依据数值大小进行比较。②比值法可通过化学反应中各物质的反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。
[助学资料]三步法解决有关化学反应速率图像问题
[应用·体验]1.已知某条件下，合成氨反应的数据如下：　　　　　　　　　　 N2+3H2 2NH3起始浓度/(ml·L-1)　 1.0　3.0　 0.22 s末浓度/(ml·L-1)　 0.6　1.8　 1.04 s末浓度/(ml·L-1)　 0.4　1.2　 1.4当用氨浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是(　　)A.2 s末，氨的反应速率为0.4 ml·L-1·s-1B.前2 s内，氨的平均反应速率为0.4 ml·L-1·s-1C.前4 s内，氨的平均反应速率为0.3 ml·L-1·s-1D.2~4 s内，氨的平均反应速率为0.2 ml·L-1·s-1
解析：化学反应速率指的是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率，A错误。答案：A
新知探究(二)　化学反应速率的影响因素[活动·探究]为了探究影响化学反应速率的因素，某化学实验小组设计了以下实验。
(1)z实验1的现象是什么?由此现象可得到什么结论?提示：Mg、Fe与盐酸反应，Mg产生气泡的速率快。决定化学反应速率大小的内因是物质本身的内在性质。(2)实验2的现象是什么?由此现象可得到什么结论?提示：粉末状碳酸钙比块状碳酸钙产生气泡的速率快。增大反应物的接触面积，可以加快化学反应速率。
(3)实验3的现象是什么?由此现象可得到什么结论?提示：3 ml·L-1 HCl溶液与Mg反应产生气泡的速率快。反应物的浓度越大，化学反应速率越快。(4)实验4的现象是什么?由此现象可得到什么结论?提示：用酒精灯加热的试管中产生气泡的速率快。温度越高，化学反应速率越快。(5)实验5的现象是什么?由此现象可得到什么结论?提示：加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率较快。催化剂可以加快化学反应速率。
[归纳·点拨]一、影响化学反应速率的因素1.主要因素(1)规律：反应物本身的内在性质是化学反应速率的决定因素。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。(2)实例：相同条件下，表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。
2.外部因素(1)浓度：反应物浓度越大， 反应速率越快；反应物浓度越小，反应速率越慢。(2)温度：①升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。②温度对反应速率的影响规律，对于吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。
(3)压强：①对于有气态物质参加的反应，增大压强，反应速率增大；减小压强，反应速率减小。②由于压强改变反应速率是通过改变反应物或生成物的浓度来实现的，故若是参加反应的物质是固体、纯液体或溶液，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。(4)催化剂：催化剂一般能增大化学反应速率。(5)其他因素：固体物质的反应速率与其物质的量无关，而与其接触面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越快。
二、用变量控制方法探究化学反应速率的影响因素探究化学反应速率的影响因素属于探究反应规律类型的任务。设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考。1.确定研究对象如选定符合实验要求的化学反应。
2.确定自变量和因变量在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。3.设计实验操作，改变单一自变量在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。4.确定因变量的观测指标在本实验中，应确定通过观察哪些现象来判断化学反应的快慢。
[助学资料]食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味，以及防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成物质或者天然物质。食品中添加的抗氧化剂往往是一些还原性强的物质，添加后能够消耗氧气，从而降低了与食品接触的氧气的浓度，减慢了食品的变质速率。
[应用·体验]1.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2 CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系，反应速率v(Br2)通过测定溴颜色消失所需时间来确定，在一定温度下，获得如下实验数据：
下列通过分析实验数据所得出的结论不正确的是 (　　)A.增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B.实验②和③的v(Br2)相等C.增大c(HCl)，v(Br2)增大D.增大c(Br2)，v(Br2)增大
解析：对比①②中数据可以得出结论：增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大，故A正确。比较②③中数据，Br2的初始浓度相等，溴颜色消失所需时间也相等，溴的反应速率相等，故B正确。比较①③中数据可以得出结论：增大c(HCl)，v(Br2)增大，故C正确。①④两组实验中CH3COCH3和HCl的初始浓度是相同的，④中Br2的初始浓度是①中的2倍，④中溴颜色消失所需时间也是①中的2倍，速率不变，故D错误。答案：D
2.下列有关化学反应速率的叙述错误的是 (　　)①探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2 mL 5% H2O2溶液和1 mL H2O，向另一支试管中加入2 mL 10% H2O2溶液和1 mL FeCl3溶液，观察并比较实验现象　②FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变不同　③对于化学反应：CO(g)+H2S(g)==COS(g)+H2(g)，在一定温度下，增大压强一定能加快反应速率　④研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在着CuCl，它起到催化作用，增大了反应的速率A.①③　　 　B.②④　 　　C.①④　　 　D.②③
解析：①两支试管中c(H2O2)不相同，一支试管中有FeCl3做催化剂，另一支试管中没有，则不能达到探究催化剂对H2O2分解速率的影响的目的。②FeCl3 和MnO2均可做H2O2分解的催化剂，但FeCl3和MnO2性质有差别，故同等条件下对H2O2分解速率的改变不同。③对于反应CO(g)+H2S(g)==COS(g)+H2(g)，在一定温度下，增大压强，反应物浓度不一定增大，即反应速率不一定增大。④催化剂能增大反应的速率。答案：A
[归纳提升]　　“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响(1)恒容：充入“惰性气体” 总压强增大 物质浓度不变，反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体” 体积增大 物质浓度减小 反应速率减小。
一、知识体系自主构建
二、浸润素养典题精练1.化学与生产、生活密切相关。下列事实与化学反应速率无关的是(　　)A.食品抽真空包装B.在铁制品表面刷油漆C.工业矿石冶炼前先将矿石粉碎D.向门窗合页里注油解析：向门窗合页里注油，增加润滑度，与反应速率无关。答案：D
2.一定温度下，10 mL 0.8 ml·L-1H2O2溶液发生催化分解，不同时刻测得生成的O2的体积(已折算为标准状况下)如下表。下列叙述正确的是(溶液体积变化忽略不计) (　　)A.反应到6 min时，c(H2O2)=0.2 ml·L-1B.第4 min时的瞬时速率小于第6 min时的瞬时速率C.反应至6 min时，H2O2分解率为50%D.0~6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10-2 ml·L-1·min-1
3.下列措施中，不能增大化学反应速率的是 (　　)A.Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水B.Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片C.CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度D.KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2解析：A项相当于稀释溶液，化学反应速率减慢；B项增大接触面积，化学反应速率加快；C项升高温度，化学反应速率加快；D项加入催化剂，化学反应速率加快。答案：A
4.某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸的反应探究影响化学反应速率的因素[化学方程式为Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，设计了如下表系列实验。下列说法不正确的是 (　　)
A.设计该实验的基本原理为控制变量法B.用实验1和2可探究温度对反应速率的影响C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，则需V4=10.0，V5=6.0D.将水更换为Na2SO4溶液，能加快反应速率解析：从表中数据看，实验1、2应为探究温度对反应速率的影响，实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响，所以设计该实验的基本原理为控制变量法，A正确；实验1和2的温度不同，保持其他条件相同，所以可探究温度对反应速率的影响，B正确；实验1、3的温度相同，用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响，需V4=10.0，V5=6.0，C正确；因为Na2SO4对反应速率不产生影响，所以将水更换为Na2SO4溶液，对实验结果无影响，D不正确。答案：D
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（十一）” (单击进入电子文档)