化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案

第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法。2．了解同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率間的關(guān)系，以及速率大小的比較方法。3．能從內(nèi)因、外因兩方面認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率；學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量方法研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。知識(shí)點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率1．表示方法：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或者生成物來表示。2．常用單位：或。3．意義：表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。4．計(jì)算公式：v＝eq\f(Δc,Δt)。例題1過氧化氫溶液(即雙氧水)分解的化學(xué)方程式為2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。在一定條件下，某過氧化氫溶液放置100min后，H2O2的濃度從5×10－2mol·L－1下降到4×10－2mol·L－1，則在這100min內(nèi)，H2O2分解反應(yīng)的平均速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(（5×10－2－4×10－2）mol·L－1,100min)＝1×10－4mol·L－1·min－1。練習(xí)1在體積為100mL的溶液中，發(fā)生反應(yīng)：16H＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋10Br－=2Mn2＋＋5Br2＋8H2O。經(jīng)過10s后，Br－的物質(zhì)的量由0.01mol變?yōu)?.002mol。假設(shè)反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變，則在這10s內(nèi)，Br－消耗的平均速率5、特點(diǎn)⑴數(shù)值均取正值⑵同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示速率，數(shù)值不一定相同，但只要成比例，意義就相同。⑶同一狀態(tài)下，在同一反應(yīng)中，各物質(zhì)表示的速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比（等于各物質(zhì)的變化量之比）如反應(yīng)：mA（g）+nB（g）pC（g）+q（g），在同一條件下，有m：n：p：q＝ν(A)：ν(B)：ν(C)：ν(D)=Δn(A):Δn(B):Δn(C):Δn(D)（4）比較一反應(yīng)在在不同情況下的速率時(shí)，需把速率換算成用同一種物質(zhì)表示再比較（注意單位）（5）適用范圍：氣體或溶液練習(xí)2．對(duì)于反應(yīng)3A(g)＋B(g)=2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用A、B表示的反應(yīng)速率分別為條件①：v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；條件②：v(B)＝0.45mol·L－1·min－1。則該反應(yīng)在條件①的速率比條件②的速率大嗎？練習(xí)3．若反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol。(1)某同學(xué)計(jì)算此反應(yīng)的平均速率v(H2O)＝eq\f(0.45,30)mol·L－1·s－1＝0.015mol·L－1·s－1，該同學(xué)的計(jì)算是否正確？為什么？(2)用NH3表示的該反應(yīng)的速率應(yīng)為多少？(3)在四種不同情況下，若用不同物質(zhì)表示氨催化氧化的反應(yīng)速率，則該反應(yīng)的平均速率由大到小的順序是什么？①v(NH3)＝0.010mol·L－1·s－1②v(O2)＝0.0010mol·L－1·s－1③v(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1④v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1變式練習(xí)1．在一定條件下，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在2L密閉容器中進(jìn)行，5min內(nèi)氨的質(zhì)量增加了1.7g，則反應(yīng)速率為()A．v(NH3)＝0.1mol/(L·min)B．v(N2)＝0.02mol/(L·min)C．v(H2)＝0.015mol/(L·min)D．v(NH3)＝0.17mol/(L·min)2．已知反應(yīng)：4A(g)＋2B(g)=C(g)＋4D(g)在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示該反應(yīng)速率最大的是()A．v(A)＝0.025mol·L－1·s－1B．v(B)＝0.7mol·L－1·min－1C．v(C)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(D)＝1.1mol·L－1·min－1知識(shí)點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（二）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：1：內(nèi)因（決定因素）反應(yīng)物本身的性質(zhì)鈉、鎂、鋁與等濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率由大到小的順序2：外因探究變量舉例結(jié)論1、溫度升高溫度，反應(yīng)速率，對(duì)于可逆反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率在其他條件不不變時(shí)，溫度越高反應(yīng)速率越快。溫度變，速率一定變！2、濃度增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率在其他條件不不變時(shí)，濃度越大反應(yīng)速率越快3、催化劑使用催化劑能化學(xué)反應(yīng)速率，對(duì)于可逆反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率的改變程度補(bǔ)充：壓強(qiáng)：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，在其他條件不不變時(shí)，增加壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率越快。催化劑：使用催化劑化學(xué)反應(yīng)速率增大（所說的催化劑一般是指正催化劑）接觸面積：反應(yīng)物之間接觸面積越大反應(yīng)速率越快。如粉末狀的比塊狀的速率快。[問題遷移]1．冰箱能夠較長時(shí)間保存食物的原理是什么？2．生活中用煤粉代替煤塊并向爐膛鼓風(fēng)，可以使?fàn)t火更旺，原理是什么？3．實(shí)驗(yàn)室常用30%左右的硫酸與足量的鋅粒反應(yīng)制取H2，當(dāng)反應(yīng)一段時(shí)間后，氣泡變得稀少了，如果添加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中，氣泡又會(huì)重新增多起來，原因是什么？4．在恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。向容器中通入氦氣，化學(xué)反應(yīng)速率如何變化？將“在恒容條件下”改為“在恒壓條件下”又如何？小結(jié)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率影響的理解改變氣體的壓強(qiáng)，實(shí)質(zhì)上是改變氣體物質(zhì)的濃度，從而達(dá)到改變(增大或減小)化學(xué)反應(yīng)速率的目的。常有下列幾種情況：(1)恒溫時(shí)：增大壓強(qiáng)eq\o(→,\s\up7(引起))體積縮小eq\o(→,\s\up7(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率增大。(2)恒容時(shí)①充入氣體反應(yīng)物eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大(對(duì)應(yīng)分壓增大)eq\o(→,\s\up7(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率增大。②充入“惰氣”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大(各分壓不變)eq\o(→,\s\up7(引起))濃度不變eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率不變。(“惰氣”指不參與該反應(yīng)的氣體，并不是專指稀有氣體)(3)恒壓時(shí)：充入“惰氣”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))各反應(yīng)物濃度減小eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減小?？傊谄渌麠l件一定時(shí)，改變壓強(qiáng)，若引起濃度改變，則化學(xué)反應(yīng)速率改變。另外，由于壓強(qiáng)的變化對(duì)固體、液體或溶液的體積影響很小，因而對(duì)它們濃度改變的影響也很小，可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)對(duì)它們的反應(yīng)速率無影響?！玖?xí)題演練】1．下列四個(gè)試管中，過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的反應(yīng)速率最小的是()試管溫度過氧化氫溶液濃度催化劑A常溫3%—B水浴加熱3%—C水浴加熱6%MnO2D常溫6%—解析：選A。使用合適的催化劑、升高溫度、增大反應(yīng)物濃度均能增大反應(yīng)速率。A中溫度低、過氧化氫濃度小、未使用催化劑，則A中反應(yīng)速率最小。2．在反應(yīng)C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，現(xiàn)采取下列措施，其中能夠使反應(yīng)速率增大的措施是()①縮小體積，增大壓強(qiáng)②增加碳的量③恒容下通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2A．①④ B．①③⑤C．①③ D．①②④解析：選C。①該反應(yīng)為有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大，①正確；②碳為固體，增加碳的量，不影響化學(xué)反應(yīng)速率，②錯(cuò)誤；③恒容下通入CO2，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大，③正確；④恒容下充入N2，參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度不變，反應(yīng)速率不變，④錯(cuò)誤；⑤恒壓下充入N2，容器體積增大，參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度減小，反應(yīng)速率減小，⑤錯(cuò)誤；綜上分析，①③可使反應(yīng)速率增大，故選C。變式練習(xí)1．在某一化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從0.8mol·L－1變?yōu)?.2mol·L－1，則在這10s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為()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：選C。10s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為(0.8mol·L－1－0.2mol·L－1)÷10s＝0.06mol·L－1·s－1。2．(2022·恩施高一期中)在生產(chǎn)生活中，大部分化學(xué)反應(yīng)需要增大反應(yīng)速率，也有不少化學(xué)反應(yīng)是我們希望反應(yīng)速率減小的，下列措施一定能減小反應(yīng)速率的是()A．增大光照強(qiáng)度 B．使用催化劑C．降低溫度 D．將塊狀固體變成粉末狀解析：選C。A.光是影響某些化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件之一，如次氯酸在光照條件下分解，增大光照強(qiáng)度，反應(yīng)速率增大，故A不選；B.大多數(shù)催化劑能夠增大反應(yīng)速率，故B不選；C.降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故C選；D.將塊狀固體變成粉末狀，固體表面積增大，反應(yīng)速率增大，故D不選。3．反應(yīng)：3A(g)＋B(g)=2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是()A．②③ B．①C．②④ D．②解析：選D?；瘜W(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為①中v(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)＝eq\f(3,2)v(C)＝eq\f(3,2)×0.015mol·L－1·min－1＝0.0225mol·L－1·min－1；④中v(A)＝eq\f(3,2)v(D)＝eq\f(3,2)×0.45mol·L－1·min－1＝0.675mol·L－1·min－1；所以在不同條件下，進(jìn)行最快的是②，D項(xiàng)正確。4．在一定條件下，將3molA和1molB兩種氣體在容積固定的2L密閉容器中混合，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(g)。2min末時(shí)生成0.8molD，并測得C的濃度為0.2mol·L－1。下列判斷不正確的是()A．x＝1B．2min內(nèi)A的反應(yīng)速率為0.3mol·L－1·min－1C．2min末B的濃度為0.3mol·L－1D．x無法求解解析：選D。根據(jù)題意：3A(g)＋B(g)=xC(g)＋2D(g)n(始)/mol3100Δn/mol1.20.40.40.82min末/mol1.80.60.40.8故x∶2＝0.4∶0.8，所以x＝1；v(A)＝eq\f(1.2mol,2L×2min)＝0.3mol·L－1·min－1；c(B)＝eq\f(n（B）,V)＝eq\f(0.6mol,2L)＝0.3mol·L－1。5．KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)。現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)記錄：實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤溫度/℃3040506070顯色時(shí)間/s16080402010回答下列問題：(1)該反應(yīng)的離子方程式為____________________。(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是______________________。(3)實(shí)驗(yàn)中除了需要O2、1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液外，還需要的試劑是________，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________________。(4)實(shí)驗(yàn)操作中除了需要上述條件外，還必須控制________不變(填字母)。A．溫度B．試劑的用量(體積)C．試劑添加的順序(5)若要進(jìn)行溶液的酸性大小對(duì)反應(yīng)速率影響的探究實(shí)驗(yàn)，你會(huì)采取的措施是__________________。解析：(1)根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得，該反應(yīng)的離子方程式為4H＋＋4I－＋O2=2I2＋2H2O。(2)表中數(shù)據(jù)只有溫度和顯色時(shí)間，故該實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫