高中化学第2章 化学键 化学反应规律第3节 化学反应的快慢和限度课堂教学ppt课件

这是一份高中化学第2章 化学键 化学反应规律第3节 化学反应的快慢和限度课堂教学ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了内容索引，素养目标，旧化学键，新化学键，氯酸钾，碳酸氢钠，反应物浓度，生成物浓度的增加量，化学计量数，反应物本身的性质等内容，欢迎下载使用。
基础落实•必备知识全过关
重难探究•能力素养全提升
学以致用•随堂检测全达标
1.建立化学反应速率的概念,知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响,初步了解如何调控化学反应的快慢,培养宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.通过“探究化学反应速率的影响因素”等实验活动,培养运用变量控制思想设计实验方案的能力,逐步形成科学探究与创新意识的学科核心素养。
[知识铺垫]1.化学反应中物质变化的实质是　　　　　断裂和　　　　　　形成的过程。2.实验室中用　　　　　　受热分解制取O2,要用到二氧化锰,二氧化锰在该反应中起　　　　　作用。3.相同浓度的盐酸分别与碳酸氢钠、碳酸钠反应,　　　　　　产生氢气更快。4.夏天食物容易坏,冬天食物坏得慢。
一、化学反应速率1.定义:化学反应速率用来衡量化学反应的　　　　　　　。2.表示方法:可用单位时间某　　　　　　　的减少量(绝对值)或某　　　　　　　　　　　　　　来表示。3.计算公式及单位:对于反应aA+bB ══ cC+dD,用A、B表示的反应速率分别为v(A)=　　　　　　　　　,v(D)=　　　　　　　　　　　。 化学反应速率的单位通常为ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1。4.某化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中各物质的　　　　　　　　之比。
二、影响化学反应速率的因素1.内因对于不同的化学反应来说,反应速率主要是由　 　　　　　　　决定。在外界条件相同时,反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越　　　　,反应物的化学性质越不活泼,化学反应速率越　　　　　。2.外因反应物　　　　　、反应的　　　　　、反应物之间的　　　　　　、　　　　等是影响化学反应速率的外部因素。增大反应物浓度、升高温度、增大反应物之间的　　　　　　以及使用催化剂等,都可以提高化学反应速率。另外,影响化学反应速率的条件还有　　　　　(对于一些有气态物质参加的反应)、　　　　　　、光波、电磁波、超声波等。
三、调控化学反应速率的意义
【微思考1】单位时间内,反应物消耗的物质的量越多,是不是反应速率越快?表面积相同的Mg和Fe分别与等浓度、等体积的稀盐酸反应,生成气体的速率一样吗?  【微思考2】反应物的量、温度、压强中哪些因素发生变化肯定能影响化学反应速率?  
提示 不一定,反应物物质的量消耗多,浓度变化不一定大。Mg与稀盐酸反应速率更快,其原因是还原性Mg>Fe。
提示 温度变化肯定影响化学反应速率,若反应物为固体或纯液体,改变其用量不影响反应速率,没有气态物质参加的反应,改变压强,不影响反应速率。
[自我检测]判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。1.催化剂在反应前后质量不变,所以催化剂不参与化学反应。(　　)2.反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在固定容积的容器中进行,充入N2后,体系压强增大,反应速率加快。(　　)3.由于固体浓度为一常数,所以块状CaCO3、粉末状CaCO3与等浓度的盐酸反应速率一样快。(　　)4.不管是吸热反应还是放热反应,升高温度时反应速率都加快。(　　)5.决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂。(　　)6.反应速率越大,反应现象越明显。(　　)7.可以用任何物质来表示反应速率。(　　)8.同一反应中,用不同物质表示反应速率时,其数值一定不同。(　　)
[问题探究]用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。
(1)哪一段表示的平均速率最快?
提示 由题图可知,在1 min时间内,EF段生成二氧化碳的体积最多,故EF段反应速率最快。
(2)EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为多少?  (3)OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为多少?  
提示 OE、EF、FG三段中,时间相等,则该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为224∶448∶112=2∶4∶1。
[深化拓展]1.理解化学反应速率的注意事项(1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是哪一种反应物或生成物表示的反应速率。(2)同一反应,用不同物质表示的反应速率其数值可能不同,但表示的意义相同,即表示整个化学反应的快慢。(3)化学反应速率是不断变化的,有瞬时速率和平均速率之分,在中学阶段化学反应速率的计算只涉及一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时反应速率。
(4)各物质的化学反应速率之比等于方程式中各物质的化学式前面的化学计量数之比。如反应aA(g)+bB(g) ══ cC(g)+dD(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。(5)固体或纯液体的浓度可视为常数,因此一般不用固体或纯液体表示反应速率。2.化学反应速率的简单计算与大小比较(1)根据定义计算某物质的化学反应速率:(2)对某一具体反应,只要知道其中一种物质的反应速率,其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。
(3)比较同一个化学反应在不同条件下化学反应速率的相对大小,一般有两种方法。①应先把各物质的反应速率转化为用同一物质、同一单位表示的反应速率,再比较其数值大小,数值越大表明反应速率越大。②在单位统一的条件下,比较各物质的化学反应速率与对应的化学计量数的比值,即比较 ,则A表示的反应速率比B大。
[应用体验]【例1】在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)+nD(g),开始时A为4 ml,B为6 ml,5 min末测得C的物质的量为3 ml,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 ml·L-1·min-1。计算:(1)5 min末A的物质的量浓度为　　　　。(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为　　　　　　　　　。(3)化学方程式中n=　　　　。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=5 ml·L-1·min-1②v(B)=6 ml·L-1·min-1③v(C)=4.5 ml·L-1·min-1④v(D)=8 ml·L-1·min-1其中反应速率最快的是　　　　(填序号)。
　 　　　　A(g)　+　2B(g) 3C(g)+2D(g),开始/ml4 600转化/ml1 2325 min末/ml3 432
答案 (1)1.5 ml·L-1 (2)0.2 ml·L-1·min-1 (3)2 (4)①
(3)由上述分析可知,化学方程式中n=2。(4)根据反应速率与相应化学式前面的计量数的比值越大,反应速率越快,则①中比值最大,反应速率最快。
变式训练1对于化学反应3W(g)+2X(g) ══ 4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系正确的是(　　)A.v(W)=3v(Z)　　　　B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X)
答案 C解析 化学反应速率之比等于方程式中各物质化学式前面的计量数之比, v(W)∶v(Z)=3∶3=1∶1,故A项错误;v(X)∶v(Z)=2∶3,故B项错误; v(X)∶v(Y)=2∶4=1∶2,故C项正确;v(W)∶v(X)=3∶2,故D项错误。
[问题探究]根据教材中本节的学生必做实验,设计实验方案探究反应物本身的性质、反应物浓度、温度、固体反应物表面积分别是怎样影响化学反应速率的?
提示 (1)探究反应物本身的性质对化学反应速率的影响。
(2)探究反应物浓度对化学反应速率的影响。
(3)探究温度对化学反应速率的影响。
(4)探究催化剂对化学反应速率的影响。
(5)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响。
[深化拓展]影响化学反应速率的因素
[应用体验]【例2】(2022全国高一同步练习)少量铁粉与100 mL 0.01 ml·L-1的稀盐酸反应,反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的(　　)①加H2O　②加NaOH固体　③滴入几滴浓盐酸　④加CH3COONa固体　⑤加NaCl溶液　⑥滴入几滴硫酸铜溶液　　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL 0.1 ml·L-1的盐酸A.①⑥⑦B.②③⑤⑧C.③⑦⑧D.④⑤⑦⑧
答案 C解析 ①加水,稀释盐酸,c(H+)降低,反应速率变慢,故①不符合题意;②加NaOH固体,c(H+)降低,反应速率变慢,故②不符合题意;③滴入几滴浓盐酸,c(H+)增大,反应速率加快,故③符合题意;④加CH3COONa固体,H+和CH3COO-发生反应H++CH3COO- CH3COOH,造成溶液中c(H+)降低,反应速率变慢,故④不符合题意;⑤加NaCl溶液,相当于稀释盐酸,c(H+)降低,反应速率变慢,故⑤不符合题意;⑥滴入几滴CuSO4溶液,发生反应Fe+Cu2+ ══ Cu+Fe2+,构成原电池,反应速率加快,但氢气的量减少,⑥不符合题意;⑦升高温度,加快反应速率,故⑦符合题意;⑧改用10 mL 0.1 ml·L-1的盐酸,c(H+)增大,反应速率加快,故⑧符合题意;选项C正确。
规律方法　压强对化学反应速率的影响实质是通过物质浓度的变化来影响①恒温时:体积缩小(压强增大)→反应物浓度增大→反应速率加快。②恒温恒容时:a.充入气体反应物(压强增大) →反应物浓度增大→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→各物质浓度减小→反应速率减慢。
变式训练2下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)A.用铝片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铝片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率B.100 mL 2 ml·L-1的盐酸与锌反应时,加入适量的AlCl3溶液,生成氢气的速率不变C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢
答案 D解析 常温下浓硫酸与铝发生钝化反应,加热时生成SO2气体,不能增大生成氢气的速率,A项错误;加入氯化铝溶液,氯化铝不参与反应,但溶液体积增大,盐酸浓度减小,反应速率减小,B项错误;升高温度,反应速率增大,C项错误;压强越小反应速率越慢,所以减小压强反应速率减慢,D项正确。
学以致用•随堂检测全达标
1.(2021山东聊城高一期末)下列措施不是为了改变化学反应速率的是(　　)A.加工馒头时添加膨松剂B.将食物存放在冰箱中C.糕点包装袋内放置除氧剂D.冶铁时将铁矿石粉碎
答案 A解析 加工馒头时添加膨松剂,是为了让馒头松软可口,A符合题意;将食物存放在冰箱中,降低温度,可以减缓食物的腐败变质速率,B不符合题意;糕点包装袋内放置除氧剂,降低氧气浓度甚至去除氧气,可以减缓食物的腐败变质速率,C不符合题意;冶铁时将铁矿石粉碎,增大铁矿石的表面积,可以加快反应速率,提高原料利用率,D不符合题意。
2.(2022全国高一同步练习)下列各组化学反应,反应速率最快的是(　　)
答案 A解析 化学反应速率由反应物的性质本身决定,F元素的非金属性最强,与氢气反应的速率最快,故选A。
3.在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 ml·L-1和5.4 ml·L-1,在一定的条件下它们发生反应生成NH3,10 min 后测得N2的浓度是0.8 ml·L-1,则在这10 min 内用NH3来表示的平均反应速率是(　　)A.0.1 ml·L-1·min-1B.0.2 ml·L-1·min-1C.0.3 ml·L-1·min-1D.0.6 ml·L-1·min-1
答案 B解析 10 min内氮气的浓度变化为1.8 ml·L-1-0.8 ml·L-1=1.0 ml·L-1,根据合成氨反应的化学方程式:N2+3H2 2NH3,氨气的浓度变化为1.0 ml·L-1×2=2.0 ml·L-1,所以用氨气表示的反应速率为 =0.2 ml·L-1·min-1。
4.对于合成氨反应N2+3H2 2NH3,下列说法不正确的是(　　)A.升高温度可加快反应速率B.增大N2的浓度可加快反应速率C.使用催化剂可加快反应速率D.N2和H2能完全转化为NH3
答案 D解析 升高温度可加快反应速率,A正确;增大N2的浓度可加快反应速率,B正确;使用催化剂可加快反应速率,C正确;因为此反应为可逆反应,反应物N2和H2不可能完全转化为NH3,D错误。
5.对于化学反应3X(g)+Y(g) Z(g),在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成Z的速率(填“增大”“减小”或“不变”):(1)升高温度:　　　　　　　　;(2)加入催化剂:　　　　　　　　;(3)增大容器容积:　　　　　　　　　　;(4)加入X:　　　　　　　　　　;(5)加入Y:　　　　　　　　　　;(6)压缩体积:　　　　　　　　　　。