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第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度　
第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的速率
人教版必修第二冊
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．能夠進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算。
3．理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．通過實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的學(xué)科素養(yǎng)。
2．通過“三段式”來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率，培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的學(xué)科素養(yǎng)。
素養(yǎng)目標(biāo)
情境引入
爆 炸
牛奶變質(zhì)
鋼鐵生銹
溶洞形成
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到有些反應(yīng)進(jìn)行得快，有些反應(yīng)進(jìn)行得慢。
【思考與討論】
思考：如何科學(xué)衡量化學(xué)反應(yīng)速率的快慢？
教學(xué)過程
定性描述和比較
相對的快慢
科學(xué)研究
實(shí)際應(yīng)用
定量描述和比較
同一定義或標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)
1. 光的傳播速度是很快的
2. 光在空氣中的傳播速度是 3×108 m/s
1 是定性描述，屬于基本常識
2 是定量描述，屬于科學(xué)素養(yǎng)
不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，我們一般的判斷方法都是定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中，往往需要定量地描述一個(gè)反應(yīng)的快慢。
教學(xué)過程
定性描述化學(xué)反應(yīng)速率可以通過哪些現(xiàn)象呢？
怎樣定量描述化學(xué)反應(yīng)速率呢？
【思考與討論】
定性描述化學(xué)反應(yīng)的快慢
① 冒氣泡快慢
② 顏色變化快慢
③ 固體物質(zhì)的減少快慢
④ 出現(xiàn)渾濁的快慢
⑤ 溫度變化快慢
教學(xué)過程
用速度來描述：單位時(shí)間內(nèi)物體移動的距離的大小
v ＝
△s
△t
那么化學(xué)上又是如何判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的快慢呢？
思考：在物理中我們是如何定量地判斷一個(gè)物體移動速度快慢的？
教學(xué)過程
1. 表示
化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或者生成物濃度的增加量來表示。
2. 計(jì)算公式：
一、化學(xué)反應(yīng)速率
反應(yīng)物（或生成物）A的濃度變化量
mol/ (L·min) 或 mol/(L·s)
3. 常用單位：
教學(xué)過程
4. 注意事項(xiàng)：
（1） 反應(yīng)速率都為正數(shù)
（3） 一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率
（2）反應(yīng)速率指的是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率。
（4） 用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率，其值不一定相同，但其表示反應(yīng)的快慢程度相同——計(jì)算時(shí)必須指明具體物質(zhì)v(A)
固體或純液體（液態(tài)水、液溴等）濃度為常數(shù)Δc=0，不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率
晉中市高中化學(xué)“空中課堂”
教學(xué)過程
例1：在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在20 s內(nèi)從8.0 mol/L變成3.0 mol/L。試求在這20 s內(nèi)用A表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？
t
(A)＝
c(A)
=
（8.0-3.0） mol/L
20 s
＝0.25 mol/(L·s)
教學(xué)過程
例2：一定條件下，在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，開始時(shí)加入4molA，6molB，在2min末測得C的物質(zhì)的量是2mol。
（1）求2min內(nèi)分別用A、B、C的濃度變化表示反應(yīng)的平均速率？
（2）從上述計(jì)算結(jié)果中可以得出什么規(guī)律？
解：(1)
教學(xué)過程
用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
反應(yīng)：mA + nB == pC + qD
v(A) : v(B) : v(C) : v(D)==m : n : p : q
5. 規(guī)律：
練1. 已知 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用(NH3)、(O2)、(NO)、(H2O)表示，則正確的關(guān)系是（ ）
A. B.
C. D.
A
教學(xué)過程
練2：對于反應(yīng) A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g) 在四種不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率為：
（1）v(A)=0.3mol/(L·s) （2）v(B)=0.6mol/(L·s)
（3）v(C)=0.4mol/(L·s) （4）v(D)=0.45mol/(L·s)
則四種條件下的化學(xué)反應(yīng)速率大小關(guān)系為 。
（1） mol/(L·s) （2） mol/(L·s)
（3） mol/(L·s) （4） mol/(L·s)
則四種條件下的化學(xué)反應(yīng)速率大小關(guān)系：（1）＞（4）＞（2）=（3）
教學(xué)過程
6. 化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較
同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí)數(shù)值可能不同，比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小不能只看數(shù)值大小，還要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化：
（1）換算成同一物質(zhì)、同一單位，再比較數(shù)值大小。
（2）比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。如反應(yīng)，要比較v(A)和v(B)的相對大小，即比較的相對大小，若，則(A)表示的反應(yīng)速率比(B)表示的反應(yīng)速率大。
教學(xué)過程
思考：對于下列反應(yīng)，你是希望其反應(yīng)速率越快越好還是越慢越好？
鋼鐵腐蝕 食物腐壞 煉鋼 合成氨
調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率常常是決定化學(xué)實(shí)驗(yàn)成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。
教學(xué)過程
不同的金屬和冷水反應(yīng)，劇烈程度不同，這意味著 是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素
物質(zhì)自身的性質(zhì)
知識回顧：
比較不同金屬和水的反應(yīng)
鈉和冷水反應(yīng)劇烈
鎂和冷水反應(yīng)緩慢，而與沸水可劇烈反應(yīng)
鐵和冷水、沸水都不反應(yīng)，但在高溫下可與水蒸氣反應(yīng)
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率因素
教學(xué)過程
食物直接暴露在常溫空氣中易變質(zhì)，用冰箱保存延長其保質(zhì)期
影響速率的因素為___________
蜂窩煤比普通煤塊燃燒效率更高
影響速率的因素為________________
溫度
固體的表面積
教學(xué)過程
使用酵母來加速面團(tuán)的發(fā)酵
影響速率的因素為___________
腌制咸鴨蛋，泥土中的鹽分越高，咸蛋成熟得越快
影響速率的因素為___________
催化劑
濃度
教學(xué)過程
2.外因：外界條件
1.內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)（決定性因素）
溫度、濃度、催化劑、壓強(qiáng)、表面積、形成原電池、其他……
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率因素
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：探究各因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實(shí)驗(yàn)室提供以下儀器和藥品：5%H2O2溶液，1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、大理石碎塊、大理石粉末、冷水、熱水、試管、試管架、燒杯、量筒、膠頭滴管。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：
1、選擇化學(xué)反應(yīng)
2、確定待研究的影響因素
3、設(shè)計(jì)改變因素的操作
4、確定觀測反應(yīng)快慢的指標(biāo)（定性宏觀角度）
方法引導(dǎo)——控制變量方法
對于多因素的問題，常常采用只改變其中某一個(gè)因素，控制其它因素不變的研究方法，把多因素問題變成單因素問題。
教學(xué)過程
實(shí)驗(yàn)探究
1、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
教學(xué)過程
實(shí)驗(yàn) 操作 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 ①產(chǎn)生氣泡
速率最慢
②產(chǎn)生氣泡
速率較快
③產(chǎn)生氣泡
速率最快
當(dāng)其它條件相同時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小
1、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)過程
2、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)過程
2、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實(shí)驗(yàn) 操作
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn) 結(jié)論
當(dāng)其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。
加入1 mol/L鹽酸的試管中生成氣泡的速率更快
【注意】對于純液體或固體其濃度是常數(shù)，改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。
實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)過程
3、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)過程
3、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實(shí)驗(yàn) 操作 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 催化劑(正)能加快化學(xué)反應(yīng)速率
①有少量
氣泡出現(xiàn)
②能產(chǎn)生
大量氣泡
③能產(chǎn)生
大量氣泡
實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)過程
4、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是改變體積，使反應(yīng)物的濃度改變。
增大壓強(qiáng)的方法
（1）壓縮體積或充 入氣態(tài)反應(yīng)物
（2）體積不變，充入不參與反應(yīng)的氣體
壓強(qiáng)增大，反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快
壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物濃度不發(fā)生變化，故化學(xué)反應(yīng)速率不變
改變壓強(qiáng)時(shí)，只有導(dǎo)致參加反應(yīng)的氣體濃度改變，反應(yīng)速率才會改變
實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)過程
5、固體反應(yīng)物表面積對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實(shí)驗(yàn) 操作
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn) 結(jié)論
其他條件相同時(shí)，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越快
加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快，加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較慢
實(shí)驗(yàn)探究
教學(xué)過程
影響因素 規(guī) 律
內(nèi)因 反應(yīng)物本 身的性質(zhì) 反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之化學(xué)反應(yīng)速率越慢
外因 濃度 增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小
溫度 升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；
降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小
催化劑 一般地，使用催化劑能極大地加快反應(yīng)速率
固體的表面積 增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快
其他 光照、溶劑、形成原電池等，也能影響化學(xué)反應(yīng)速率
總結(jié)
教學(xué)過程
【思考與討論】
（1）反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物的接觸面積
（2）溫度
（3）反應(yīng)物的接觸面積
（4）反應(yīng)物的濃度
下列調(diào)控反應(yīng)速率的措施中，利用或體現(xiàn)了哪些影響反應(yīng)速率的因素？
（1）向爐膛內(nèi)鼓風(fēng)，可以使?fàn)t火更旺。
（2）把食品存放到冰箱內(nèi)。在食品包裝內(nèi)放置除氧劑可以延長食品保質(zhì)期。
（3）做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將固體試劑溶于水配成溶液后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（4）鐵在空氣中和在純氧中反應(yīng)的劇烈程度不同
課堂練習(xí)
1. 對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。如下表所示,保持其他條件不變,只改變一個(gè)反應(yīng)條件時(shí),生成SO3反應(yīng)速率會如何變化 (在表空格內(nèi)填“增大”“減小”或“不變”)。
改變條件 升高溫度 降低溫度 增大氧氣的 濃度 使用催化劑 減小容器體積 恒容下充入Ｎｅ
生成ＳＯ３的速率
增大
減小
增大
增大
增大
不變
教學(xué)過程
2. 某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法研究影響反應(yīng)速率的困素，所用HNO3濃度為1.00mol/L、2.00mol/L，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為25℃、35℃ ，每次實(shí)驗(yàn)HNO3的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g。
請根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瓿梢韵聦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表：
實(shí)驗(yàn)編號 實(shí)驗(yàn)溫度 大理石 規(guī)格 HNO3 濃度 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>① 25℃ 粗顆粒 2.00 mol/L I. 實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對該反應(yīng)速率的影響
II. 實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對該反應(yīng)速率的影響
III. 實(shí)驗(yàn)①和④探究大理石規(guī)格（粗、細(xì)）對該
反應(yīng)速率的影響
② ③ ④ 25℃
粗顆粒
1.00 mol/L
35℃
粗顆粒
2.00 mol/L
細(xì)顆粒
2.00 mol/L
25℃
課堂小結(jié)
化學(xué)反應(yīng)速率
外因
溫度
濃度
催化劑
接觸面積
壓強(qiáng)(氣體)
影響因素
內(nèi)因：
反應(yīng)物本身的性質(zhì)
規(guī)律
概念
單位：
公式：
適用范圍
mol/(L·s)，mol/(L·min)
課后小任務(wù)
課后分小組，通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等渠道了解除了濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、固體接觸面積方面影響化學(xué)反應(yīng)速率外，還有哪些因素可以影響，舉例說明。
感 謝 傾 聽　

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