高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率教学ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率教学ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了课前·基础认知，课堂·重难突破，素养·目标定位，随堂训练，素养•目标定位，目标素养，知识概览，恒压时，答案A等内容，欢迎下载使用。
1.能说出化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。4.能用简单碰撞理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。5.能进行化学反应速率的简单计算。
一、化学反应速率1.含义:定量描述化学反应　快慢程度　的物理量。 2.表示方法:如果反应体系的体积是恒定的,化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的　减小　或生成物浓度的　增大　来表示。 
4.单位:常用　ml/(L·s)　或　ml·L-1·s-1　等来表示。 5.对于一个化学反应:mA+nB══pC+qD。(1)用不同物质表示的反应速率分别为(2)化学反应中各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= m∶n∶p∶q 。
微解读 (1)化学反应速率是某一时间段的平均速率而不是瞬时速率。(2)不论是反应物还是生成物,其化学反应速率值都取正值。(3)固体或纯液体(不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数,因此,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
6.测定。化学反应速率可以通过实验测定。可以用来测定的物理量除了物质的浓度之外,还可以是气体的　体积　、体系的 压强 、颜色的　深浅　、光的吸收、导电能力等。例如,在溶液中进行的反应,当反应物或生成物本身有明显的颜色时,常常利用　颜色变化　和　浓度变化　之间的比例关系来测量反应速率。 
微思考1 测定锌与稀硫酸反应的化学反应速率可以采用哪些方法?提示:(1)可以通过测量收集一定体积H2所用时间的长短来测定化学反应的反应速率;(2)可以通过测量相同时间内收集H2的多少来测定化学反应的反应速率;(3)可以通过测量一段时间内溶液中c(H+)的变化来测定化学反应的反应速率。
微判断1 (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或生成物浓度的增大。(　　)(2)化学反应速率为0.8 ml·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml·L-1。(　　)(3)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢。(　　)(4)对于化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。(　　)
二、影响化学反应速率的因素1.决定因素:反应物的　组成　、　结构　和　性质　等因素。 2.影响因素:　浓度、压强、温度及催化剂　等因素对化学反应速率有影响。 
在一般情况下,当其他条件相同时,(1)增大反应物的浓度,化学反应速率　增大　;降低反应物的浓度,化学反应速率　减小　。 (2)升高温度,化学反应速率　增大　;降低温度,化学反应速率　减小　。大量实验证明,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的　2~4　倍,可见温度对化学反应速率的影响非常　显著　。 (3)催化剂可以　改变　化学反应速率。 
(4)对于有气体参加的化学反应,增大压强,化学反应速率　增大　;减小压强,化学反应速率　减小　。 (5)除上述因素外,改变化学反应速率的方法还有　光辐照　、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、　高速研磨　等。只要向反应体系中输入　能量　,都有可能改变化学反应速率。
微思考2 升高温度,只是吸热反应的反应速率增大,这种说法正确吗?提示:不正确。温度对反应速率的影响适用于各种化学反应。不管是吸热反应还是放热反应,升高温度,化学反应速率都增大,降低温度,化学反应速率都减小。
微判断2 (1)Na、Mg、Al与同浓度的稀硫酸反应,反应速率相同。(　　)(2)升高温度、增大压强均可增大任何反应的化学反应速率。(　　)(3)锌与稀硫酸反应时,c(H2SO4)越大,产生H2越快。(　　)(4)催化剂既可以增大反应速率,也可以改变反应热。(　　)
一、化学反应速率的计算重难归纳1.定义式法。利用公式v= 计算化学反应速率。2.关系式法。利用化学反应速率之比=相同时间内物质的量浓度变化之比=化学计量数之比。
3.求解化学反应速率计算题的一般步骤:(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计算。
不同的化学反应,有的快,有的慢,我们可以定性地描述反应的快慢,例如:火药爆炸可以瞬间完成,而室温下食物的腐败则要慢得多。我们还可以定量地表示化学反应速率。1.定量表示化学反应速率需要哪些物理量?通常使用平均速率还是瞬时速率?提示:需要时间(时间单位要和速率大小相匹配)和能说明体系某种变化的可计量的性质——质量、体积、压强或物质的量等。使用平均速率更能准确表达化学反应的快慢。
2.在表示化学反应速率的方法中,浓度单位一般使用ml·L-1。如何选用时间单位更合理?提示:大多数常见的化学反应比较快,对反应很快的,常使用秒(s)作单位,较慢的反应可使用分(min)等,这样得到的化学反应速率的数值不会太大或太小。
3.同一化学反应中用不同物质表示的化学反应速率数值有可能不同,其意义是否相同?提示:在同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,数值有可能不同但意义相同,都能描述化学反应的快慢。
典例剖析一定条件下,向2 L密闭容器中加入2 ml N2和10 ml H2,发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),2 min时测得剩余N2 1 ml,下列化学反应速率不正确的是(　　)。A.v(N2)=0.25 ml·L-1·min-1B.v(H2)=0.75 ml·L-1·min-1C.v(NH3)=1 ml·L-1·min-1D.2v(H2)=3v(NH3)答案:C
v(H2)=0.75 ml·L-1·min-1,v(NH3)=0.5 ml·L-1·min-1。
【拓展延伸】 试计算2 min时H2的转化率。答案:2 min时,转化的n(H2)=3 ml,α(H2)= ×100%=30%。
学以致用1.(2023河南名校联盟联考)一定条件下,在2 L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),10 min内C的质量减少了12 g,则该反应的反应速率为(　　)。A.v(C)=0.05 ml·L-1·min-1B.v(H2O)=0.1 ml·L-1·min-1C.v(CO)=0.1 ml·L-1·min-1D.v(H2)=0.05 ml·L-1·min-1答案:D
解析:10 min内C的质量减少了12 g,参与反应的C的物质的量为12 g÷12 g·ml-1=1 ml,则反应中H2O、CO、H2的物质的量的变化量均为1 ml。C为固体,不能用其单位时间内的浓度变化来表示反应速率,A项错误;
2.反应A(g)+3B(g)══2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 ml·L-1·min-1②v(B)=0.01 ml·L-1·s-1③v(C)=0.40 ml·L-1·min-1④v(D)=0.45 ml·L-1·min-1则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为　　　　　　。 答案:④>③=②>①
解析:解法一:将以不同物质表示的反应速率换算为用同一物质表示的速率,再比较速率数值的大小。若以物质A为标准,根据用不同物质表示同一反应的速率时,速率之比等于各物质的化学计量数之比,将②③④的反应速率换算为用物质A表示的反应速率,则有:②v(A)= v(B)= ×0.01 ml·L-1·s-1×60 s·min-1=0.20 ml·L-1·min-1,
③v(A)= v(C)= ×0.40 ml·L-1·min-1=0.20 ml·L-1·min-1,④v(A)= v(D)= ×0.45 ml·L-1·min-1=0.225 ml·L-1·min-1,故反应在不同情况下进行的快慢顺序为④>③=②>①。
解法二:首先将反应速率单位统一为ml·L-1·min-1,则②v(B)=0.60 ml·L-1·min-1,然后根据反应速率与对应物质化学计量数之比的大小进行判断。由化学方程式A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)得出:① =0.15 ml·L-1·min-1② =0.20 ml·L-1·min-1③ =0.20 ml·L-1·min-1④ =0.225 ml·L-1·min-1故反应在不同情况下进行的快慢顺序为④>③=②>①。
方法归纳 化学反应速率大小的比较方法。 (1)归一法:以一种物质为标准,将用其他物质表示的反应速率转换成用选做标准的物质表示的反应速率,然后直接比较数值的大小,数值大者反应速率大。 (2)比值法:通过各物质表示的反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较,比值大者反应速率大。
二、影响化学反应速率的外界因素重难归纳1.外界因素对化学反应速率的影响。
2.压强对化学反应速率的影响。对于有气体参加的化学反应,通过改变反应容器的容积而导致压强变化,同时改变了反应物的浓度(如图所示),反应速率改变。
当其他条件不变时,增大压强(减小反应器的容积),反应速率增大;减小压强(增大反应器的容积),反应速率减小。改变压强,对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因。压强对化学反应速率影响的几种情况。
(1)对于没有气体参与的化学反应,改变压强后,反应物浓度变化很小,可忽略不计,因此一般认为对化学反应速率无影响。(2)对于有气体参与的化学反应,有以下几种情况。
②恒温时,对于恒容密闭容器:
方法技巧 分析压强改变对化学反应速率的影响时,关键看气体反应物浓度是否有变化:若气体反应物浓度有变化,化学反应速率一定改变;若气体反应物浓度无变化,化学反应速率不改变。通常所说的增大压强是指减小容积。
1.在实验室中,若用锌粉代替锌粒与稀硫酸反应制取氢气,会加快生成氢气的速率,其原理是什么?提示:反应物间的接触面积越大,反应速率越快,锌粉的表面积远大于锌粒,用锌粉代替锌粒时,增大了锌与硫酸间的接触面积,使生成氢气的速率加快。
2.实验室常用30%左右的H2SO4溶液(约3.7 ml·L-1)与锌粒反应制取H2,当反应一段时间后,气泡变得稀少了(锌粒还有剩余),如果添加一些适当浓度的H2SO4溶液到反应容器中,气泡又会重新增多起来,原因是什么?
提示:锌粒和H2SO4溶液反应的离子方程式为Zn+2H+══Zn2++H2↑。c(H+)的大小影响着该反应的反应速率。气泡变得稀少了,是因为c(H+)减小了,反应速率减慢。如果添加一些适当浓度的H2SO4溶液,由于溶液中c(H+)又迅速增大,使反应物之间的接触机会增大,因而反应速率加快,产生气泡的速率又加快了。
典例剖析反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对化学反应速率几乎无影响的是(　　)。①增加C的量　②将容器的容积缩小一半　③保持容积不变,充入N2使体系压强增大　④保持压强不变,充入N2使容器容积变大A.①④B.②③C.①③D.②④答案:C
解析:本题考查的是压强对化学反应速率的影响。C为固体反应物,增加其用量,对化学反应速率几乎没有影响;容器容积缩小一半,相当于压强增大一倍,浓度增大,化学反应速率增大;容积不变,充入N2,体系总压强增大,但反应混合物的浓度并未改变,化学反应速率基本不变;压强不变,充入N2,使容器的容积增大,总压强不变,但反应混合物的浓度变小,化学反应速率减小。
【拓展延伸】 对于C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)反应,写出恒容条件下能增大该反应速率的两条可行性措施。答案:①增大H2O(g)的浓度,②升高温度。
学以致用1.对于反应:N2+O2 2NO,在密闭容器中进行,下列条件能增大其化学反应速率的是(　　)。A.增大容器的容积使压强减小B.容积不变充入N2使压强增大C.容积不变充入氦气使压强增大D.使总压强不变,充入氖气答案:B
解析:增大容器的容积引起浓度减小,化学反应速率减小;容积不变充入N2,N2的浓度增大,化学反应速率增大;容积不变充入氦气,各反应物的浓度并没有改变,化学反应速率不变;总压强不变,充入氖气,容积增大,反应物浓度减小,化学反应速率减小。
2.(2023天津部分区期中)采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是(　　)。A.恒温恒容条件下,工业合成氨过程中增大氮气的量B.Na与无水乙醇反应时,增大无水乙醇的用量C.在K2SO4溶液与BaCl2溶液反应时,增大压强D.SO2的催化氧化是放热反应,降低温度可增大反应速率答案:A
解析:恒温恒容条件下,在工业合成氨反应中,增大氮气的量,反应物浓度增大,则反应速率增大,A项正确;无水乙醇为纯液体,增大其用量,其浓度不变,故反应速率也不会变,B项错误;C项反应在溶液中进行,没有气体参与,增大压强,反应速率基本不变,C项错误;降低温度反应速率会变小,D项错误。
1.下列对化学反应速率的理解正确的是(　　)。A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物的浓度变化来表示D.化学反应速率可以是正值,也可以是负值答案:B
解析:化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度,不表示反应进行的程度,A项错误;化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的增大来表示,B项正确;反应速率不能用纯液体或纯固体来表示,C项错误;化学反应速率都是正值而无负值,D项错误。
2.(2023北京通州高二期中)下列方法不能实现对应化学反应速率测定的是(　　)。
解析:A项反应前后气体的化学计量数不变,反应前后压强不变,不能用体系压强变化实现对化学反应速率的测定,A项符合题意;B项反应会使镁条溶解而质量减小,可以根据镁条的质量变化测定反应速率,B项不符合题意;C项反应反应前无气体,反应后有气体生成,注射器收集反应后气体体积,可以测定反应速率,C项不符合题意;D项反应有淡黄色硫单质生成,可以用浊度计测量反应前后浊度变化来测定反应速率,D项不符合题意。
3.在一个密闭容器中盛有N2和H2,其起始浓度分别是1.8 ml·L-1和5.4 ml·L-1,在一定条件下发生反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 ml·L-1,则在这10 min内NH3的平均反应速率是(　　)。 ml·L-1·min-1B.0.2 ml·L-1·min-1C.0.1 ml·L-1·min-1D.1.6 ml·L-1·min-1答案:B
解析:v(N2)=(1.8 ml·L-1-0.8 ml·L-1)÷10 min=0.1 ml·L-1·min-1,v(NH3)=2v(N2)=0.2 ml·L-1·min-1。
4.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 ml·L-1,对此反应速率的表示正确的是(　　)。A.用A表示的反应速率为0.4 ml·L-1·min-1B.分别用A、C、D表示的反应速率其比值为3∶2∶1C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 ml·L-1·min-1D.在这2 min内用B表示的正反应速率逐渐减小答案:D
解析:因A是固态物质,不能用其浓度变化来表示速率,A、B两项错误;C项所求的反应速率是2 min内平均反应速率,C项错误;随着反应进行反应物的浓度减小,反应速率减小,故2 min内用B表示的正反应速率逐渐减小,D项正确。
5.将N2和H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应,经过一段时间后三个容器的反应速率分别为v甲(H2)=3 ml·L-1·min-1,v乙(N2)=2 ml·L-1·min-1,v丙(NH3)=1 ml·L-1·min-1。这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为(　　)。A.v甲>v乙>v丙B.v乙>v甲>v丙C.v甲>v丙>v乙D.v甲=v乙=v丙答案:B
6.T ℃时,在0.5 L的密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是(　　)。A.10 s时反应生成了0.4 ml CB.该反应进行到10 s时,消耗了0.1 ml AC.该反应的化学方程式为3A+B══2CD.10 s内用B表示的反应速率为0.01 ml·L-1·s-1答案:B
解析:根据图示可知在10 s时C的浓度改变了0.4 ml·L-1,由于容器的容积是0.5 L,则10 s时反应生成C的物质的量n(C)=0.4 ml·L-1×0.5 L=0.2 ml,A项错误;该反应进行到10 s时,A的浓度减少0.2 ml·L-1,由于容器的容积是0.5 L,则消耗A的物质的量n(A)=0.2 ml·L-1×0.5 L=0.1 ml,B项正确;在10 s后A、B、C三种物质的浓度改变了0.2 ml·L-1、0.6 ml·L-1、0.4 ml·L-1,各物质的浓度变化之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,此时物质的浓度不再发生变化,则反应的化学方程式为A+3B 2C,C项错误;
7.(2023湖北孝感高二期中)探究反应条件对0.10 ml·L-1 Na2S2O3溶液与0.10 ml·L-1稀硫酸反应速率的影响,测定结果如下,
下列说法错误的是(　　)。A.实验需要测量的物理量:产生气泡的时间B.若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响,则a为5.0C.若b=0,则上述实验①③是探究温度对化学反应速率的影响