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高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 化学反应的快慢和限度第1课时导学案
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 化学反应的快慢和限度第1课时导学案，共7页。学案主要包含了化学反应速率，影响化学反应速率的因素等内容，欢迎下载使用。
第1课时 化学反应的快慢
学生自主学习
1.化学反应速率
(1)定义：描述化学反应eq \(□,\s\up3(01))快慢的物理量。
(2)表示方法：用单位时间内eq \(□,\s\up3(02))某反应物浓度的减少量(绝对值)或eq \(□,\s\up3(03))某生成物浓度的增加量来表示。
(3)对于在体积固定的容器中进行的化学反应aA＋bB===cC＋dD，以反应物B来表示，反应的化学反应速率为：v(B)＝eq \(□,\s\up3(04))eq \f(|ΔcB|,Δt)。
(4)单位：eq \(□,\s\up3(05))ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1。
2．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eq \(□,\s\up3(06))物质本身的内在性质。
(2)外因：在其他条件相同时：
3．调控化学反应速率的意义
课堂互动探究
一、化学反应速率
对于同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率的意义相同吗？
提示：相同。虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但其表示的意义相同。
1．化学反应速率的表达式：v(A)＝eq \f(ΔcA,Δt)或v(A)＝eq \f(ΔnA,V·Δt)，其中Δc(A)表示反应物(生成物)A浓度的变化量，Δn(A)表示反应物(生成物)A物质的量的变化量，V表示反应容器的体积，Δt表示时间的变化量。
2．化学反应速率的常用单位：ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1。
3．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aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。
4．化学反应速率的理解
(1)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，所以不用固体或纯液体表示反应速率。
(2)Δt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。
(3)无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速率，化学反应速率都取正值。
(4)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。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。
知识拓展
“三段式”模板突破化学反应速率的计算
(1)写出有关反应的化学方程式；
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如：化学方程式 mA(g)＋nB(g)pC(g)
起始浓度/(ml·L－1) a b c
转化浓度/(ml·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
某时刻浓度/(ml·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) c＋eq \f(px,m)
1．下列关于化学反应速率的说法中，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．在容积不变的反应器中，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示
C．若某化学反应的反应速率为0.5 ml·(L·s)－1，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 ml·L－1
D．化学反应速率是可以通过实验测定的
答案 C
解析 化学反应速率是定量表示化学反应快慢的物理量，可以通过实验测定，故A、D正确；化学反应速率指单位时间内反应物或生成物浓度的变化量，故B正确；若某化学反应的反应速率为0.5 ml·(L·s)－1，是指用某一物质表示的平均速率，与其他物质的反应速率不一定相等，并且未告诉时间，无法计算浓度变化，故C错误。
2．对于反应A2(g)＋3B2(g)===2C(g)＋D(g)，不同条件下，其化学反应速率最快的是( )
A．v(B2)＝0.8 ml/(L·s)
B．v(D)＝0.6 ml/(L·s)
C．v(C)＝0.6 ml/(L·s)
D．v(A2)＝0.8 ml/(L·min)
答案 B
解析 A项，v(A2)＝eq \f(vB2,3)≈0.267 ml/(L·s)；B项，v(A2)＝eq \f(vD,1)＝0.6 ml/(L·s)；C项，v(A2)＝eq \f(vC,2)＝0.3 ml/(L·s)；D项，v(A2)＝0.8 ml/(L·min)≈0.0133 ml/(L·s)。故B项表示的化学反应速率最大。
规律方法
化学反应快慢的比较
(1)同一反应不同条件或者不同时段内的反应速率比较时，先换算成同一物质、相同单位的反应速率，数值大的反应速率快。
(2)对于反应aA＋bB===cC，将v(A)∶v(B)的值与a∶b的值进行比较，若v(A)∶v(B)＝a∶b，二者速率相等；若v(A)∶v(B)>a∶b，v(A)>v(B)；v(A)∶v(B)
(3)不同反应的速率大小没有可比性。
二、影响化学反应速率的因素
1．增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率吗？为什么？
提示：不一定。有固体或纯液体参与的化学反应中，固体或纯液体的浓度可视为常数，因此不能用固体或纯液体表示化学反应速率。增加固体或纯液体的用量，不能增大化学反应速率。
2．升高温度，吸热反应和放热反应的速率都加快吗？
提示：都加快。
1．影响化学反应速率的主要因素(内因)
不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，反应物本身的性质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)浓度
①在一定条件下，增大反应物浓度能加快化学反应速率，减小反应物浓度能降低化学反应速率。
②在一定温度下，固体或纯液体物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。
(2)温度
①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。
②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。
(3)压强
由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。
①恒温时：体积缩小(压强增大)―→浓度增大―→反应速率加快。
②恒温恒容时：
a．充入气体反应物(压强增大)―→浓度增大―→反应速率加快；
b．充入惰性气体―→总压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变(注：此处惰性气体指不参加反应的气体)。
③恒温恒压时：充入惰性气体―→体积增大―→各反应物浓度减小―→反应速率减慢。
(4)催化剂
其他条件相同时，加入合适的催化剂，能够增大化学反应速率。
(5)反应物间的接触面积
其他条件相同时，反应物间的接触面积越大，化学反应速率越快。
(6)其他因素
溶剂、光波、电磁波、超声波等。
知识拓展
三步法解决有关化学反应速率图像问题
3．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲500 ℃，10 ml SO2和5 ml O2的反应
乙500 ℃，用V2O5做催化剂，10 ml SO2和5 ml O2的反应
丙450 ℃，8 ml SO2和5 ml O2的反应
丁500 ℃，8 ml SO2和5 ml O2的反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙
C．乙、甲、丙、丁 D．丁、丙、乙、甲
答案 B
解析 由温度可知，丙中反应速率最慢；温度相同时，乙中使用催化剂，则反应速率最快，甲与丁比较，甲中浓度大，反应速率快，则按正反应速率由大到小排列顺序应为乙、甲、丁、丙。
4．对于反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，下列措施可使反应速率加快的是( )
①升高温度 ②增加碳的量 ③恒温恒容下通入CO2
④恒温恒压下充入N2 ⑤恒温恒容下充入N2
A．①③④ B．②④ C．①③ D．③⑤
答案 C
解析 ①对：升高温度，反应速率加快。②错：碳是固体，增加固体的量，反应速率不变。③对：恒温恒容下通入CO2，由于容器容积不变，所以二氧化碳的浓度增大，反应速率加快。④错：恒温恒压下充入N2，容器体积增大，参与反应的物质的浓度降低，反应速率减慢。⑤错：恒温恒容下充入N2，容器体积不变，参与反应的物质的浓度不变，反应速率不变。
规律方法
对于溶液中进行的离子反应
(1)化学反应速率与压强无关。
(2)根据离子反应方程式分析所加物质对化学反应速率是否有影响。如锌与稀硫酸反应，SOeq \\al(2－,4)没有参与离子反应，增大c(SOeq \\al(2－,4))对反应速率没有影响。
本课小结
核心素养发展重点
学业要求
发展对化学变化的微观认识，认识化学反应是有一定速率的，初步形成实验探究化学反应规律的思路方法。
1.了解化学反应速率的概念及平均速率的表示方法，并能计算化学反应速率。
2.运用控制变量法设计实验探究温度、浓度、催化剂、接触面积对化学反应速率的影响。
第1课时 化学反应的快慢
学生自主学习
1.化学反应速率
(1)定义：描述化学反应eq \(□,\s\up3(01))快慢的物理量。
(2)表示方法：用单位时间内eq \(□,\s\up3(02))某反应物浓度的减少量(绝对值)或eq \(□,\s\up3(03))某生成物浓度的增加量来表示。
(3)对于在体积固定的容器中进行的化学反应aA＋bB===cC＋dD，以反应物B来表示，反应的化学反应速率为：v(B)＝eq \(□,\s\up3(04))eq \f(|ΔcB|,Δt)。
(4)单位：eq \(□,\s\up3(05))ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1。
2．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eq \(□,\s\up3(06))物质本身的内在性质。
(2)外因：在其他条件相同时：
3．调控化学反应速率的意义
课堂互动探究
一、化学反应速率
对于同一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率的意义相同吗？
提示：相同。虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但其表示的意义相同。
1．化学反应速率的表达式：v(A)＝eq \f(ΔcA,Δt)或v(A)＝eq \f(ΔnA,V·Δt)，其中Δc(A)表示反应物(生成物)A浓度的变化量，Δn(A)表示反应物(生成物)A物质的量的变化量，V表示反应容器的体积，Δt表示时间的变化量。
2．化学反应速率的常用单位：ml·L－1·s－1或ml·L－1·min－1。
3．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aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。
4．化学反应速率的理解
(1)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，所以不用固体或纯液体表示反应速率。
(2)Δt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。
(3)无论是用反应物还是用生成物表示化学反应速率，化学反应速率都取正值。
(4)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。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。
知识拓展
“三段式”模板突破化学反应速率的计算
(1)写出有关反应的化学方程式；
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如：化学方程式 mA(g)＋nB(g)pC(g)
起始浓度/(ml·L－1) a b c
转化浓度/(ml·L－1) x eq \f(nx,m) eq \f(px,m)
某时刻浓度/(ml·L－1) a－x b－eq \f(nx,m) c＋eq \f(px,m)
1．下列关于化学反应速率的说法中，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．在容积不变的反应器中，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示
C．若某化学反应的反应速率为0.5 ml·(L·s)－1，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 ml·L－1
D．化学反应速率是可以通过实验测定的
答案 C
解析 化学反应速率是定量表示化学反应快慢的物理量，可以通过实验测定，故A、D正确；化学反应速率指单位时间内反应物或生成物浓度的变化量，故B正确；若某化学反应的反应速率为0.5 ml·(L·s)－1，是指用某一物质表示的平均速率，与其他物质的反应速率不一定相等，并且未告诉时间，无法计算浓度变化，故C错误。
2．对于反应A2(g)＋3B2(g)===2C(g)＋D(g)，不同条件下，其化学反应速率最快的是( )
A．v(B2)＝0.8 ml/(L·s)
B．v(D)＝0.6 ml/(L·s)
C．v(C)＝0.6 ml/(L·s)
D．v(A2)＝0.8 ml/(L·min)
答案 B
解析 A项，v(A2)＝eq \f(vB2,3)≈0.267 ml/(L·s)；B项，v(A2)＝eq \f(vD,1)＝0.6 ml/(L·s)；C项，v(A2)＝eq \f(vC,2)＝0.3 ml/(L·s)；D项，v(A2)＝0.8 ml/(L·min)≈0.0133 ml/(L·s)。故B项表示的化学反应速率最大。
规律方法
化学反应快慢的比较
(1)同一反应不同条件或者不同时段内的反应速率比较时，先换算成同一物质、相同单位的反应速率，数值大的反应速率快。
(2)对于反应aA＋bB===cC，将v(A)∶v(B)的值与a∶b的值进行比较，若v(A)∶v(B)＝a∶b，二者速率相等；若v(A)∶v(B)>a∶b，v(A)>v(B)；v(A)∶v(B)
(3)不同反应的速率大小没有可比性。
二、影响化学反应速率的因素
1．增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率吗？为什么？
提示：不一定。有固体或纯液体参与的化学反应中，固体或纯液体的浓度可视为常数，因此不能用固体或纯液体表示化学反应速率。增加固体或纯液体的用量，不能增大化学反应速率。
2．升高温度，吸热反应和放热反应的速率都加快吗？
提示：都加快。
1．影响化学反应速率的主要因素(内因)
不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，反应物本身的性质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)浓度
①在一定条件下，增大反应物浓度能加快化学反应速率，减小反应物浓度能降低化学反应速率。
②在一定温度下，固体或纯液体物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。
(2)温度
①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。
②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。
(3)压强
由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。
①恒温时：体积缩小(压强增大)―→浓度增大―→反应速率加快。
②恒温恒容时：
a．充入气体反应物(压强增大)―→浓度增大―→反应速率加快；
b．充入惰性气体―→总压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变(注：此处惰性气体指不参加反应的气体)。
③恒温恒压时：充入惰性气体―→体积增大―→各反应物浓度减小―→反应速率减慢。
(4)催化剂
其他条件相同时，加入合适的催化剂，能够增大化学反应速率。
(5)反应物间的接触面积
其他条件相同时，反应物间的接触面积越大，化学反应速率越快。
(6)其他因素
溶剂、光波、电磁波、超声波等。
知识拓展
三步法解决有关化学反应速率图像问题
3．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( )
甲500 ℃，10 ml SO2和5 ml O2的反应
乙500 ℃，用V2O5做催化剂，10 ml SO2和5 ml O2的反应
丙450 ℃，8 ml SO2和5 ml O2的反应
丁500 ℃，8 ml SO2和5 ml O2的反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙
C．乙、甲、丙、丁 D．丁、丙、乙、甲
答案 B
解析 由温度可知，丙中反应速率最慢；温度相同时，乙中使用催化剂，则反应速率最快，甲与丁比较，甲中浓度大，反应速率快，则按正反应速率由大到小排列顺序应为乙、甲、丁、丙。
4．对于反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，下列措施可使反应速率加快的是( )
①升高温度 ②增加碳的量 ③恒温恒容下通入CO2
④恒温恒压下充入N2 ⑤恒温恒容下充入N2
A．①③④ B．②④ C．①③ D．③⑤
答案 C
解析 ①对：升高温度，反应速率加快。②错：碳是固体，增加固体的量，反应速率不变。③对：恒温恒容下通入CO2，由于容器容积不变，所以二氧化碳的浓度增大，反应速率加快。④错：恒温恒压下充入N2，容器体积增大，参与反应的物质的浓度降低，反应速率减慢。⑤错：恒温恒容下充入N2，容器体积不变，参与反应的物质的浓度不变，反应速率不变。
规律方法
对于溶液中进行的离子反应
(1)化学反应速率与压强无关。
(2)根据离子反应方程式分析所加物质对化学反应速率是否有影响。如锌与稀硫酸反应，SOeq \\al(2－,4)没有参与离子反应，增大c(SOeq \\al(2－,4))对反应速率没有影响。
本课小结
核心素养发展重点
学业要求
发展对化学变化的微观认识，认识化学反应是有一定速率的，初步形成实验探究化学反应规律的思路方法。
1.了解化学反应速率的概念及平均速率的表示方法，并能计算化学反应速率。
2.运用控制变量法设计实验探究温度、浓度、催化剂、接触面积对化学反应速率的影响。
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