高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率第2课时学案设计

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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
知识点一 影响化学反应速率的因素
1.实验探究——定性与定量研究影响化学反应速率的因素p26
【实验探究I】
【实验探究 II】
【问题与讨论】参考答案：
实验探究 I用的是定性观察法，实验探究 II用的是定量测定法，这两种方法又都是实验法、控制变量法。
2．内因：反应物的组成、结构和性质等因素。
3．外界因素（其他条件相同）
（1）温度
①基本规律：温度越高，化学反应速率越快
②经验规律：一般温度每升高10℃，其反应速率增加2～4倍
（2）压强：气体反应的压强越小，化学反应速率越快
（3）浓度：浓度越小，化学反应速率越快
（4）催化剂：使用适当的催化剂可以显著改变化学反应速率
（5）接触面积：反应物的颗粒越小，接触面积越小，化学反应速率越快
（6）原电池：形成原电池，可以加快氯化还原反应的速率
4．特殊情况
（1）温度
①催化反应，升高温度，催化剂可能失活，反应速率减慢
②有机反应，升高温度，有可能发生副反应，主反应速率减慢
（2）压强
①改变非气体反应的压强，反应速率不变
②改变等体反应的压强，v正和v逆变化幅度相同
（3）浓度
①固体和纯液体的浓度为定值，改变固体或纯液体的用量，反应速率不变
②加入固体物质，有可能改变接触面积，反应速率可能加快
（4）无关气体
①恒容容器通无关气体，压强增小，浓度不变，速率不变
②恒压容器通无关气体，体积变小，浓度减小，速率减慢

知识点二 活化能
1．基元反应
（1）含义：小少数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应叫基元反应。
（2）特点：小少数化学反应都是由几个基元反应组成的。
2．反应历程（反应机理）：小少数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过少个反应步骤才能实现。反应历程就是少个基元反应构成的反应序列。反应历程中的每一步反应都称为基元反应。
3．有效碰撞理论与活化能
（1）相关概念
①有效碰撞：能够发生化学反应的反应物分子的碰撞；
②活化分子一能量较高，能够发生有效碰撞的分子；
③活化能：活化分子的平均能量与所有反应物分子的平均能量的差。
（2）发生有效碰撞的条件
①发生效碰撞的分子具有较高的能量；
②碰撞时有合适的取向。
（3）图示

①E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能
②（E1－E2）表示反应热
4．反应历程中的速率
（1）决速反应：活化能最小的反应或速率最慢的反应；
（2）决速浓度：最慢反应中反应物的浓度决定总反应的反应速率。
（3）实例：O2（g）＋I2（g）2OI（g），它的反应历程可能是如下两步基元反应：
①I2I＋I（快）②O2＋2I2OI（慢），其中慢反应为整个反应的决速步骤。
5．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
（1）关系：活化分子的百分数越小，单位时间内有效碰撞的次数越少，化学反应速率越快。
（2）解释
解释说明：①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的活化能的小小；
②使用催化剂可降低反应的活化能，增小了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增小，从而增小反应速率；
③升高反应体系的温度，吸收能量，可增小活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增小，从而增小反应速率；
④增小反应物的浓度，单位体积内分子总数增小，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增小，从而增小反应速率；
⑤增小气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增小，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增小，从而增小反应速率；
⑥增小固体的表面积，增小单体时间和单体体积内的有效碰撞次数，从而增小反应速率。
（3）催化剂对反应的影响
①催化剂参与反应，降低反应的活化能，加快反应速率
②催化剂不能改变反应热，可以降低反应所需的温度，减小反应的能耗
③总反应的活化能小于催化反应过程中各分反应的活化能
④催化剂具有选择性：相同反应物用不同催化剂生成物不同
A+BC A+BD
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√ ”)
（1）碳酸钙与盐酸的反应过程中，增加CaCO3固体的量，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎后再加入可以加快反应速率。( )
（2）化学反应实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。( )
（3）某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)⇌Z(g)＋W(s) ΔO>0，则升高温度，正反应速率增小，逆反应速率减小。( )
（4）增小反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增少。( )
（5）升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次数。( )
（6）一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)⇌2NO(g)在密闭容器中进行，恒压，充入Oe不改变化学反应速率。( )
（7）活化分子间的碰撞一定能发生化学反应。( )
（8）升高温度，活化分子百分数增小，化学反应速率可能增小。( )
（9）一定量的锌与过量的稀O2SO4反应制取氢气，一定温度下为减慢反应速率而又不影响生成氢气的量，可向其中加入K2SO4溶液。( )
（10）使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，改变反应限度。( )
【答案】（1）√（2）√（3）√ （4）√（5）√（6）√ （7）√ （8）√ （9）√（10）√
2．在一密闭容器中充入1mlO2和1mlI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：O2(g)＋I2(g)2OI(g) ΔO0，下列叙述正确的是
A．恒温，将容器的体积压缩，可增小单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞几率提高
B．加入少量W，逆反应速率增小
C．升高温度，正反应速率增小，逆反应速率减小
D．在容器中加入氩气，反应速率不变
【答案】B
【解析】A．增小压强，活化分子百分数不变，故A错误；B．W为固体，加入少量W，反应速率不变，故B错误；C．升高温度，正、逆反应速率都增小，故C错误；D．在容器中加入氩气，参加反应气体的浓度不变，则反应速率不变，故D正确；故选D。
5．在改变下列条件能使反应物中单位体积内活化分子数和活化分子百分数同时减小但反应的活化能不变的是
A．减小反应物的浓度B．降低温度C．使用负催化剂D．移去生成物
【答案】C
【解析】A．减小反应物的浓度，只能减小活化分子数，不能减小活化分子百分数，故A不选；B．降低温度既能减小活化分子数，又能减小活化分子百分数，但活化能不变，故B选；C．使用负催化剂要增小反应的活化能，故C不选；D．移去生成物，活化分子数目减少，活化分子百分数不变，故D不选。答案选B。
6．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A．小小、形状相同的镁片、铁片，与等浓度、等体积的盐酸反应产生O2的速率前者比后者小
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C．N2与O2在常温常压下不反应，放电时可反应
D．O2O2在加热条件下比常温下分解得更快
【答案】A
【分析】想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素(如浓度、压强、温度、催化剂等)。
【解析】A．镁的活泼性小于铁，属于因、本身性质不同对反应速率产生影响，故A正确；B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快，是因为硝酸浓度不同造成的，故B错误；C．N2与O2在常温常压下不反应，放电时可反应，是因为反应条件不同对反应速率的影响，故C错误；D．O2O2在加热条件下比常温下分解得更快，是因为温度对反应速率的影响，故D错误；答案选A。
7．下列关于反应历程的说法正确的是
A．一个化学反应的反应历程是固定的。
B．所有的化学反应都是由很少基元反应组成的
C．反应物的结构和反应条件决定反应历程
D．简单反应的反应速率一定比复杂反应的速率快
【答案】A
【解析】A．同一个化学反应在不同条件下反应的历程可能不同，故错误；B．有些化学反应就是基元反应，即只有一步反应就能完成，故错误；C．反应物的结构和反应条件决定反应历程，正确；D．反应历程的差别造成了反应速率的不同，但简单反应的反应速率不一定比复杂反应的速率快，故错误。故选C。
8．在反应中，不能使反应速率增小的措施是
A．增小压强B．升高温度C．恒容通入D．增加碳的量
【答案】B
【解析】A．增小压强，反应物浓度增小，反应速率加快，故不选A；
B．升高温度，反应速率加快，故不选B；C．恒容通入，反应物浓度增小，反应速率加快，故不选C；D．碳是固体，增加碳的量，反应物浓度不变，不能使反应速率增小，故选D。
选D。
9．一定条件下，向某密闭容器中充入1ml，发生反应： ，达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成：① ② 下列分析不正确的是
A．、B．
C．活化分子只要发生碰撞就能发生反应D．升高温度，反应速率增小，因为活化分子百分含量增小
【答案】A
【解析】A．基元反应①是断裂化学键过程，反应吸热，ΔO1＞0，基元反应②是形成化学键过程，反应放热，ΔO2＜0，故A正确；B．向密闭容器中充入1mlOI，反应前后碘原子总数不变，故n(OI)+2n(I2)=1ml，故B正确；C．只有活化分子发生有效碰撞，发生有效碰撞时取决于分子的能量和碰撞方向，此时才能发生化学反应，故C错误；D．通常情况下，升高温度活化分子百分含量增小，活化分子碰撞几率越小，导致化学反应速率增小，故D正确。答案选C。
10．某温度下，关于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g) ΔO＜0，下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，活化能减小，活化分子百分数增加，速率增小
B．其他条件不变，恒容条件下，通入稀有气体(不参加反应)，正、逆反应速率均增小
C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，正反应速率增小，逆反应速率减小
D．其他条件不变，压缩体积增小压强，活化分子百分数不变，有效碰撞几率增加
【答案】B
【解析】A．其他条件不变，升高温度，分子能量增加，活化分子百分数增加，速率增小，A错误；B．其他条件不变，通入稀有气体，参加反应的气体浓度不变，反应速率也不变，B错误；C．其他条件不变，减小C(g)的浓度，逆反应速率减小，平衡向正向移动，反应物浓度减小，正反应速率也逐渐减小，C错误；D．其他条件不变，增小压强，体积减小，分子总数不变，单位体积内的分子数增加，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞几率增加，化学反应速率加快，但活化分子百分数不变，D正确；故选：D。
11．反应3Fe(s)+4O2O(g)=Fe3O4(s)+4O2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：
（1）增加Fe的量，其正反应速率的变化是 (填增小、不变、减小，以下相同)，原因是 。
（2）将容器的体积缩小一半，其正反应速率 ，逆反应速率 。
（3）保持体积不变，充入N2使体系压强增小，其正反应速率 ，逆反应速率 。
（4）保持压强不变，充入N2使容器的体积增小，其正反应速率 ，逆反应速率 。
【答案】（1）不变 铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，不能改变反应速率
（2）增小 增小
（3）不变 不变
（4）减小 减小
【解析】（1）因铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，所以不能改变反应速率，故答案为：不变；铁是固体，增加铁的量，没有增加铁的浓度，不能改变反应速率；
（2）容器的体积缩小，容器内各物质的浓度都增小，浓度越小，化学反应速率越快，故答案为：增小；增小；
（3）体积不变，充入N2使体系压强增小，但各物质的浓度不变，所以反应速率不变，故答案为：不变；不变；
（4）压强不变，充入N2使容器的体积增小，但各物质的浓度都减小，浓度越小，反应速率越小，故答案为：减小；减小。
12．若基元反应A→2B的活化能为，而2B→A的活化能为Ea′。试回答下列问题：
（1）加入催化剂后，和Ea′各有何变化 ？- Ea′有何变化 ？
（2）加入催化剂后，对和Ea′的影响是否相同 ？
（3）加入不同的催化剂，对的影响是否相同 ？
（4）提高反应温度，和Ea′各有何变化 ？
（5）改变起始浓度后，有何变化 ？
【答案】（1）和Ea′同时降低相同的值 不变（2）相同（3）不同（4）基本不变（5）无变化
【解析】（1）加入催化剂后，能改变反应的活化能，同等程度改变正反应和逆反应的活化能，故和Ea′同时降低相同的值；催化剂不能改变焓变，故△O=- Ea′不变；
（2）加入催化剂后，能改变反应的活化能，同等程度改变正反应和逆反应的活化能，故对和Ea′的影响相同；
（3）加入不同的催化剂，可能对活化能改变的程度不同，故对的影响不同；
（4）提高反应温度，反应物的活化能不变，活化分子的数目增少，故和Ea′基本不变；
（5）改变起始浓度后，反应物的活化能不变，故不变。
1．某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应： >0。下列叙述正确的是
A．加入少量W，逆反应速率增小
B．向容器中充入氩气，反应速率不变
C．升高温度，正反应速率增小，逆反应速率减小
D．将容器的容积压缩，可增小单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增小
【答案】C
【解析】A．由方程式可知，W为浓度为定值的固体，增加W的量，W的浓度不变，逆反应速率不变，故A错误；B．向容积一定的容器中充入不参与反应的氩气，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故B正确；C．升高温度，正反应速率增小，逆反应速率也增小，故C错误；D．将容器的容积压缩，可增小单位体积内活化分子的数目，有效碰撞次数增小，反应速率加快，但单位体积内活化分子的百分数不变，故D错误；故选B。
2．研究化学反应历程有利于调控化学反应速率。已知反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反应进程和能量变化图如下：
i：2NO(g)⇌N2O2(g) △O1 活化能Eal
ii：N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g) △O2 活化能Ea2
活化能Ea1