2018-2019學年高中化學 專題2 化學反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第1單元 化學反應(yīng)速率與反應(yīng)限度 第1課時 化學反應(yīng)速率學案 蘇教版必修2.doc

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第1課時　化學反應(yīng)速率 學習目標：1.掌握化學反應(yīng)速率的定義及表示方法，能進行化學反應(yīng)速率的計算與比較。(重點)2.認識影響化學反應(yīng)速率的因素，學會控制化學反應(yīng)速率的常用方法。(重點) [自 主 預(yù) 習探 新 知] 一、化學反應(yīng)速率 1．含義：通常用化學反應(yīng)速率來衡量化學反應(yīng)進行的快慢，化學反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 2．表達式：v＝，式中各符號表示的意義： v ——表示化學反應(yīng)速率。 Δc——反應(yīng)物或生成物濃度的變化量，單位：molL－1。 Δt——時間，單位：s、min。 3．單位：mol(Ls)－1、mol(Lmin)－1。 微點撥：化學反應(yīng)速率是平均速率而不是某一時刻的瞬時速率，且無論用反應(yīng)物還是用生成物表示均取正值。 二、影響化學反應(yīng)速率的因素 1．內(nèi)因——“決定因素” 決定化學反應(yīng)速率的主要原因是反應(yīng)物的性質(zhì)。 例如：Mg、Zn分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)時，Mg發(fā)生的反應(yīng)更劇烈，反應(yīng)更快。 2．外因(其他條件不變時) [基礎(chǔ)自測] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)對于任何化學反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。(　　) (2)化學反應(yīng)速率為0.6 molL－1s－1是指1 s時某物質(zhì)的濃度為0.6 molL－1。(　　) (3)對于反應(yīng)2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高溫度都能加快反應(yīng)速率。(　　) (4)100 mL 1 molL－1的鹽酸與鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變。(　　) 【答案】　(1)　(2)　(3)√　(4) 2．決定化學反應(yīng)速率的主要因素是(　　) A．反應(yīng)物的濃度 B．反應(yīng)溫度 C．使用催化劑 D．反應(yīng)物的性質(zhì) D　[反應(yīng)物的性質(zhì)是決定化學反應(yīng)速率的主要因素；反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)的溫度、催化劑等是影響化學反應(yīng)速率的外界因素。] [合 作 探 究攻 重 難] 化學反應(yīng)速率的計算 [背景材料] 在2 L的密閉容器中，加入1 mol H2和3 mol I2，發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)。在2 s末時，測得容器中含有0.4 mol的HI。 [思考交流] (1)根據(jù)提示，求出該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率v(H2)、v(I2)、v(HI)三者的值。 【提示】　　　　H2(g)?。　2 (g)　2HI(g) 起始量(mol): 1 3 0 2 s末量(mol): 1－0.2 3－0.2 0.4 變化量(mol): 0.2 0.2 0.4 則v(H2)＝＝0.05 mol(Ls)－1， v(I2)＝＝0.05 mol(Ls)－1， v(HI)＝＝0.1 mol(Ls)－1。 (2)以上三者數(shù)值不相等，是否矛盾？有何規(guī)律？是否化學反應(yīng)速率的數(shù)值越大，反應(yīng)越快？ 【提示】　不矛盾。對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值可能不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。在同一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比。只有轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率數(shù)值，才能反映反應(yīng)速率的快慢。 (3)若在標準狀況下(此時碘為固體)，在原容器中加入1 mol H2和3 mol的I2，反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到標準狀況下，此時測得容器中含有0.4 mol的HI。該過程中能用碘的濃度的變化來描述該反應(yīng)的反應(yīng)速率嗎？ 【提示】　此時碘為固體，所以不能用碘的濃度的變化來描述該反應(yīng)的反應(yīng)速率。 1．化學反應(yīng)速率的正確理解 2．化學反應(yīng)速率計算的“三個公式” (1)定義式：v(A)＝。 (2)推導(dǎo)式：v(A)＝。 (3)關(guān)系式：化學反應(yīng)速率之比＝物質(zhì)的量濃度變化量之比＝物質(zhì)的量變化量之比＝化學計量數(shù)之比。 外界因素對化學反應(yīng)速率的影響 [背景材料] [思考交流] (1)請從化學反應(yīng)快慢的角度解釋人們?yōu)槭裁匆褂秒姳浔４媸澄铮? 【提示】　食物腐敗是發(fā)生了化學反應(yīng)，在其他條件相同時，溫度越低，化學反應(yīng)越慢，人們用電冰箱低溫保存食物，減緩食物的腐敗。 (2)實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混勻后再進行反應(yīng)，原因是什么？ 【提示】　增大反應(yīng)物間接觸的面積，加快反應(yīng)速率。 (3)鐵粉與一定濃度的稀鹽酸反應(yīng)時，增加鐵粉用量能否加快化學反應(yīng)速率？ 【提示】　不能。對于固體或純液態(tài)物質(zhì)，濃度可視為常數(shù)，改變其用量，濃度不發(fā)生改變，不影響化學反應(yīng)速率。 外界條件對化學反應(yīng)速率的影響 (1)濃度 ①只適用于有氣體參加或在溶液中進行的化學反應(yīng)。 ②在一定溫度下，固體或純液態(tài)物質(zhì)的濃度是一個常數(shù)，改變其用量，對化學反應(yīng)速率無影響。 ③化學反應(yīng)速率與固體顆粒的大小有關(guān)，顆粒越小，表面積越大，化學反應(yīng)速率越大。 (2)溫度 ①對任何化學反應(yīng)都適用，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的影響。 ②不論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度都能增大化學反應(yīng)速率，降低溫度都能減小化學反應(yīng)速率。 (3)壓強 ①壓強對化學反應(yīng)速率的影響實質(zhì)是通過改變濃度對化學反應(yīng)速率的影響實現(xiàn)的。 ②由于固體或液體的體積受壓強的影響很小，所以壓強只影響有氣體參加的化學反應(yīng)的反應(yīng)速率。 ③改變壓強必須引起反應(yīng)物或生成物的濃度改變才能改變化學反應(yīng)速率，否則，化學反應(yīng)速率不變。 ④壓強改變的常見方式 a．恒溫恒容：充入稀有氣體→容器壓強增大→各反應(yīng)物的濃度不變→化學反應(yīng)速率不變。 b．恒溫恒壓：充入稀有氣體→容器體積增大→各反應(yīng)物的濃度減小→化學反應(yīng)速率減小。 c．恒溫：縮小容器體積→容器壓強增大→反應(yīng)物濃度增大→化學反應(yīng)速率增大。 d．恒溫恒容：充入一種反應(yīng)物→增大反應(yīng)物濃度→化學反應(yīng)速率增大。 (4)催化劑 ①催化劑參與化學反應(yīng)，但其化學性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變。 ②催化劑只有在適宜的溫度下才能最大限度地顯示其催化作用，不同的催化劑所需要的適宜溫度不一定相同。 ③使用催化劑，可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)相同。 [當 堂 達 標固 雙 基] 題組1　正確理解化學反應(yīng)速率 1．下列說法不正確的是(　　) A．化學反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示 B．用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)、同一反應(yīng)的速率時，其數(shù)值之比等于化學方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比 C．化學反應(yīng)速率的單位由時間單位和濃度單位決定 D．在反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的濃度逐漸變小，所以用反應(yīng)物表示的化學反應(yīng)速率為負值 D　[化學反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示的，無論用反應(yīng)物還是用生成物表示，化學反應(yīng)速率都為正值。] 2．將4 mol A和2 mol B在2 L的密閉容器中混合，并在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(s)＋B(g)2C(g)，反應(yīng)2 s后測得C的濃度為0.6 molL－1。下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學號：13572051】 A．用物質(zhì)A表示2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.3 molL－1s－1 B．用物質(zhì)B表示2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.6 molL－1s－1 C．2 s時v(C)＝0.3 molL－1s－1 D．2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 molL－1 D　[不能用固體物質(zhì)的濃度變化表示化學反應(yīng)速率，A項錯誤；化學反應(yīng)速率是平均值不是瞬時值，C項錯誤；據(jù)題目條件知v(C)＝0.6 molL－12 s＝0.3 molL－1s－1，則v(B)＝0.3 molL－1s－12＝0.15 molL－1s－1，則2 s時物質(zhì)B的濃度為－0.15 molL－1s－12 s＝0.7 molL－1，B項錯誤，D項正確。] 題組2　化學反應(yīng)速率快慢的比較 3．對于反應(yīng)A2(g)＋3B2===2C(g)來說，以下表示中，反應(yīng)速率最快的是(　　) A．v(B2)＝0.8 mol/(Ls) B．v(A2)＝0.4 mol/(Ls) C．v(C)＝0.6 mol/(Ls) D．v(B2)＝1.8 mol/(Ls) D　[根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化為用B2表示的反應(yīng)速率分別為A項，v(B2)＝0.8 mol/(Ls)；B項，v(B2)＝1.2 mol/(Ls)；C項，v(B2)＝0.9 mol/(Ls)；D項，v(B2)＝1.8 mol/(Ls)。所以最大的是D。] 4．一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I2(g)。若c(HI)由0.1 molL－1降到0.07 molL－1時，需要15 s，那么c(HI)由0.07 molL－1降到0.05 molL－1時，所需反應(yīng)的時間為(　　) A．5 s　　　 B．10 s C．大于10 s D．小于10 s C　[隨著反應(yīng)不斷進行：c(HI)逐漸減小，v正逐漸減小。所以c(HI)由0.07 molL－1降到0.05 molL－1，所用時間應(yīng)大于10 s。] 比較反應(yīng)速率大小時應(yīng)注意的問題 (1)在比較速率大小時，要注意時間的單位。如0.1 molL－1s－1比0.2 molL－1min－1還要大。 (2)若用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的速率時，如果要比較大小，應(yīng)按照化學計量數(shù)之比轉(zhuǎn)化為同一種物質(zhì)的速率再加以比較。 題組3　影響化學反應(yīng)速率的因素 5．控制變量法是化學實驗的常用方法之一。下圖實驗中影響反應(yīng)速率的因素是(　　) A．濃度　　　　 B．溫度 C．催化劑 D．固體質(zhì)量 B　[兩個實驗中，鹽酸濃度相同、鎂條質(zhì)量相同而水的溫度不同，則該實驗中影響反應(yīng)速率的因素是溫度，溫度不同，反應(yīng)速率不同。] 6．在下列事實中，什么因素影響了化學反應(yīng)的速率？ 事實 影響因素 (1) 集氣瓶中有H2和Cl2的混合氣體，在瓶外點燃鎂條時發(fā)生爆炸 (2) 黃鐵礦煅燒時要粉碎成細小的顆粒 (3) 熔化的KClO3放出氣泡很慢，撒入少量MnO2很快產(chǎn)生氣體 (4) 同濃度、同體積的鹽酸中放入同樣大小的鋅粒和鎂塊，產(chǎn)生氣體有快有慢 (5) 同樣大小的石灰石分別在0.1 mol/L的鹽酸和1 mol/L的鹽酸中反應(yīng)速率不同 (6) 夏天的食品易變霉，冬天就不易發(fā)生該現(xiàn)象 【解析】　影響化學反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)，同時還與外界因素，如濃度、溫度、壓強、催化劑、光、電磁波、超聲波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等有關(guān)。 【答案】　(1)光　(2)反應(yīng)物的接觸面積　(3)催化劑　(4)反應(yīng)物本身的性質(zhì)　(5)反應(yīng)物的濃度　(6)反應(yīng)溫度