資源簡介

第一節 化學反應的速率與限度
第1課時：化學反應的速率
第六章 化學反應與能量
化學反應的速率
01
影響化學反應速率的因素
02
學習目標
1.通過閱讀思考，聯系化工生產、生活實際，了解化學反應的快慢的含義及化學反應的快慢對生活、生產的關系。
2.通過歸納小結，理解和掌握化學反應速率的概念及表示方法，并能運用表達式進行反應速率的簡單計算及大小比較。
3.通過實驗探究，能從微觀角度理解外界條件（濃度、壓強等）對化學反應速率的影響，學會“變量控制”的科學方法，增強證據推理意識，培養學生科學探究的能力。
鋼鐵生銹
牛奶變質
爆炸
溶洞形成
有些化學反應如煤炭窯內的瓦斯爆炸，反應迅速，破壞力強。而溶洞中的石筍、石油等則需要數十萬年，甚至百萬年才能形成，可見化學反應也有快慢之分。
化學反應的速率
化學反應的速率
任務一、化學反應速率及其表示方法
學生活動1：觀察教材P42圖6-15，結合“思考與交流”，思考定性
觀察和研究某些化學反應快慢的方法是什么？在化學上如何定量地
判斷一個化學反應的快慢的呢？
①可以通過觀察實驗現象如：產生氣泡、出現渾濁、顏色變化等寬慢判斷反應速率的快慢。
②在科學研究和實際應用中，往往需要定量地描述一個反應的快慢。化學上通常用單位時間內反應物濃度的減小量或生成物濃度的增加量來表示化學反應的快慢。
化學反應的速率
任務一、化學反應速率及其表示方法
學生活動2：閱讀教材P42-43頁內容，回答化學反應速率的定義、表
達 式、意義分別是什么？
化學反應速率
定義
表達式
化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示
計算：v(A)＝Δc(A)/Δt；
單位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1
用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量，同一化學反應用不同的物質來表示化學反應速率時，其數值可能不同，但這些數值所表示的意義相同。
意 義
【溫馨提示】①不用固體或純液體表示化學反應速率；②化學反應速率無論是用
反應物表示還是用生成物表示都取正值，而且是某一段時間內的平均速率。
化學反應的速率
任務一、化學反應速率及其表示方法
學生活動3：問題探究1—實驗室進行化學反應時，通常把一些固
體物質溶于水配成溶液再進行反應，原因是什么？同一個化學反
應的速率可以用反應體系中任何一種反應物或生成物來表示嗎？
①固體物質溶于水后，增大了接觸面積，從而提高了化學反應速率。
②由于在反應速率的表達式中Δc表示的是物質的物質的量濃度的變化，而固態物質和純液態物質的濃度在一定溫度下是常量，所以這種表示化學反應速率的方法不適合固態物質和純液態物質。
已知： 2SO2 + O2 2SO3
t=0時 3mol/L 1mol /L
t=2min 2.5mol/L
求：2min內，分別用SO2 、 O2 、SO3
濃度變化量表示的反應速率。
化學反應的速率
任務一、化學反應速率及其表示方法
學生活動3：問題探究2—根據反應速率的定義，思考對于同一反
應，用不同的物質來表示反應速率之間有何關系？
v(SO2)= [(3?2.5)????????????]/2????????????
= 0.25mol/L/min
?
0.75 mol/L 0.5mol/L
v(O2)=[(1?0.75)????????????]/2????????????
= 0.125mol/L/min
?
v(SO3)=[(0.5?0)????????????]/2????????????
= 0.25mol/L/min
?
則：v(SO2)：v(O2)：v(SO3)==0.25：0.125：0.25==2：1：2
化學反應的速率
任務一、化學反應速率及其表示方法
【溫馨提示】①同一反應的反應速率可以用不同物質表示的化學反應速率，其值
不一定相同，但其表示反應的快慢程度相同——計算時必須指明具體物質v(A)
②同一反應的各反應速率之比等于化學方程式的系數之比。即對于反應：
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，(各物質都不是固體和純液體)
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
結論：對于同一反應，用不同的物質來表示反應速率，其比值一定等于化學方程式中相應的化學計量數之比。
化學反應的速率
【典例1】在一個密閉容器中有N2和H2，它們的起始濃度分別是1.8
mol·L－1和5.4 mol·L－1，在一定條件下反應生成NH3,10 min后測得N2
的濃度為0.8 mol·L－1，則在這10 min內N2的平均反應速率是(　　) A．0.1 mol·L－1·min－1 B．0.2 mol·L－1·min－1 C．0.3 mol·L－1·min－1 D．0.6 mol·L－1·min－1
A
【解析】v(N2)＝Δc(N2)/Δt＝(1.8－0.8) mol·L－1/10min＝0.1 mol·L－1·min－1。
化學反應的速率
【典例2】反應4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，經2 min，B的濃度減少
0.6 mol/L。對此反應速率的表示正確的是(　　)
A．用A表示的反應速率是0.4 mol·(L·min)－1
B．分別用B、C、D表示的反應速率其比值是3∶2∶1
C．此2 min內的反應速率，用B表示是0.6 mol·(L·min)－1
D．在這2 min內用B和C表示的反應速率的值是相等的
B
【解析】A為純固體，固體的濃度視為定值，故A錯；反應速率之比等于化學計量數之比，分別用B、C、D表示的反應速率其比值為3∶2∶1，故B正確；2 min內用B表示的反應速率是v(B)＝0.6mol·L－1/2min＝0.3 mol·L－1·min－1，故C錯；由C項可知v(B)＝0.3 mol·L－1·min－1，反應速率之比等于化學計量數之比，則v(C)＝2/3v(B)＝0.2 mol·L－1·min－1，兩者數值不相等，故D錯。
化學反應的速率
任務二、化學反應速率的計算及大小比較
學生活動1：已知反應A(g)＋3B(g) 2C(g)，在不同條件下，分
別用A、B、C三種物質表示的速率為：①v(A)＝0.2 mol/(L·s)；②
v(B)＝0.45 mol/(L·s)；③v(C)＝0.45 mol/(L·s)，則通過所學知識比
較此反應在上述條件下進行的快慢程度。
用不同物質比較化學反應速率快慢時，要轉化為同種物質表示的反應速率，然后再進行比較。根據化學反應速率之比等于化學方程式中的化學計量數之比，將②③中的反應速率都用A表示為：
②v(A)＝0.15 mol/(L·s)，③v(A)＝0.225 mol/(L·s)，
故三者速率大小為③＞①＞②。
化學反應的速率
任務一、化學反應速率的計算及大小比較
學生活動2：結合上述問題，分小組討論思考如何進行化學反應速
率的簡單計算及比較反應速率的大小？
(1)化學反應速率的計算方法：
①利用公式v＝Δc/Δt＝Δn/（V·Δt)計算
②對于已知反應mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，當單位相同時，同一段時間內用不同物質的化學反應速率的數值之比等于方程式中各物質的化學計量數之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q
化學反應的速率
任務一、化學反應速率的計算及大小比較
(2)化學反應速率大小的比較方法：
①歸一法：若單位不統一，則要換算成相同的單位；若為不同物質表示的反應速率，則要換算成同一物質來表示反應速率；再比較數值的大小
②比值法：比較化學反應速率與化學計量數的比值，如aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，比較v(A)/a與v(B)/b，若v(A)/a＞v(B)/b，則說明用A表示的化學反應速率大于用B表示的化學反應速率。
【溫馨提示】用不同物質比較化學反應速率快慢時，要轉化為同種物質表示的
反應速率，然后再進行比較。根據化學反應速率之比等于化學方程式中的化學
計量數之比。
化學反應的速率
【典例1】反應：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不
同物質表示其反應速率，分別為
①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1
則此反應在不同條件下進行最快的是(　　)
A．②③　　　B．①③　　　C．②④　　　D．②
D
【解析】化學反應速率之比等于化學反應方程式中的化學計量數之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學反應速率分別為①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝1.35 mol·L－1·min－1；③中v(A)＝3/2v(C)＝0.022 5 mol·L－1·min－1；④中v(A)＝3/2v(D)＝0.675 mol·L－1·min－1，所以在不同條件下，進行最快的是②，D項正確。
化學反應的速率
【典例2】一定條件下反應N2(g)＋3H2(g)? 2NH3(g)在10 L的密閉容
器中進行，測得2 min內，N2的物質的量由20 mol減小到8 mol，則2
min內N2的反應速率為（ ）
A．1.2 mol·L－1·min－1 B．6 mol·L－1·min－1
C．0.6 mol·L－1·min－1 D．0.4 mol·L－1·min－1
C
【解析】2 min內N2的物質的量變化量為(20－8) mol＝12 mol，根據速率計算公式v＝Δn/（V·Δt)，即v(N2)＝Δn(N2)/（V·Δt)＝12mol/(10L·2min)＝0.6 mol·L－1·min－1，故選C。
影響化學反應速率的因素
影響化學反應速率的因素
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
學生活動1：結合教材P43-44頁“探究”內容，完成實驗，觀察現象。
影響化學反應速率的因素
實驗操作

實驗現象
實驗結論
探究溫度對化學反應速率的影響
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
①產生氣泡速率最慢
②產生氣泡速率較快
③產生氣泡速率最快
當其它條件相同時，升高溫度，化學反應速率增大；降低溫度，化學反應速率減小
影響化學反應速率的因素
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
催化劑對化學反應速率影響的探究
實驗操作

實驗現象
實驗結論
①有少量氣泡出現
②能產生大量氣泡
③能產生大量氣泡
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快。即當其他條件相同時，催化劑(正)能加快化學反應速率。
影響化學反應速率的因素
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
影響化學反應速率的因素
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
濃度對化學反應速率影響的探究
實驗
操作
?
實驗
現象
實驗
結論
當其他條件相同時，增大反應物濃度，化學反應速率增大。降低反應物濃度，化學反應速率減小。
加入1 mol/L鹽酸的試管中生成氣泡的速率更快
影響化學反應速率的因素
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
實驗
操作
?
實驗
現象
實驗
結論
加碳酸鈣粉末的試管內產生氣泡較快，加塊狀碳酸鈣的試管內產生氣泡較慢
其他條件相同時，固體反應物表面積越大，反應速率越大。
探究固體反應物表面積對化學反應速率的影響
影響化學反應速率的因素
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
學生活動2：根據外界條件對反應速率的影響，請舉例說明生活中或工業上加快或減慢化學反應速率的目的意義？
①控制反應條件，提高那些對人類有利的反應速率，降低那些對人類反應不利的反應速率。
②食物腐敗是因為發生了化學反應，在其他條件相同時，溫度越低，化學反應越慢，人們用電冰箱把食物放置在低溫下保存，以減緩食物的腐敗。
③做某些化學實驗時加熱以加快化學反應速率使反應時間縮短反應現象更明顯。
影響化學反應速率的因素
任務一、實驗探究外界條件對化學反應速率的影響
學生活動2：根據外界條件對反應速率的影響，請舉例說明生活中或工業上加快或減慢化學反應速率的目的意義？
④鐵制門窗上涂油漆以減慢生銹的化學反速率。
⑤食品包裝袋內放干燥劑和吸氧劑降低水和氧氣的濃度以減慢食品變質的化學反應速率。
⑥工業生產硫酸時，為了增大與空氣的接觸面積，加快反應速率，要先將黃鐵礦礦石(主要成分為FeS2)粉碎后，再投入沸騰爐等。
影響化學反應速率的因素
【典例1】下列有關化學反應速率的說法正確的是(　　)
A．用鐵片和稀硫酸反應制氫氣時，改用98%的硫酸可以加快反應速率
B．100 mL 2 mol·L－1的鹽酸與鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反
應速率不變
C．SO2的催化氧化反應是一個放熱反應，則升高溫度，反應速率減小
D．汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強時
反應速率減小
D
【解析】鐵在濃硫酸中會發生鈍化，A項錯誤；加入氯化鈉溶液，鹽酸的濃度減小，反應速率減小，B項錯誤；升高溫度，反應速率增大，C項錯誤。
影響化學反應速率的因素
【典例2】為了說明影響化學反應速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同
學分別設計了如下四個實驗，你認為結論不正確的是(　　)
A．在相同條件下，等質量的大理石塊和大理石粉分別與相同濃度的
鹽酸反應時，大理石粉的反應快
B．將相同大小、相同形狀的鎂條和鋁條分別與相同濃度的鹽酸反應
時，二者的化學反應速率相等
C．將相同濃度、相同體積的濃硝酸分別放在暗處和強光處，會發現
光照可以加快濃硝酸的分解
D．室溫下，向兩支試管中分別加入相同濃度、相同體積的雙氧水，
再向其中一支試管中加入少量二氧化錳粉末，二者產生氧氣的快
慢不同

B
影響化學反應速率的因素
【解析】A.其他條件相同，只有CaCO3固體表面積不同，反應速率不同，說明在相同條件下，固體表面積越大，反應速率越快，A結論正確；B.Mg、Al兩種不同的金屬與同濃度的鹽酸反應，兩種反應速率不同，說明金屬活動性不同，反應速率不同，即參加反應的物質本身的性質影響化學反應速率，B結論錯誤；C.同一濃度的濃硝酸在光照時分解速率大于在暗處的分解速率，說明光照可以加快濃硝酸的分解速率，C結論正確；D.相同濃度、相同體積的雙氧水中加入少量二氧化錳粉末產生氧氣的速率大于未加入少量二氧化錳粉末的速率，二氧化錳是雙氧水分解的催化劑，可加快反應速率，D結論正確；故選B。
影響因素
一般規律
內因
外因

催化劑
溫度
影響化學反應速率的因素
任務二、化學反應速率影響因素—變量控制
學生活動1：根據上述實驗探究，結合教材P45頁“方法導引”和P46頁“科學·技術·社會”欄目，歸納影響化學反應速率的因素及規律分別是什么？填寫表格內容。
反應物自身的性質(主要因素)
反應物的化學性質越活潑，化學反應速率越快；反應物的化學性質越不活潑，化學反應速率越慢。
一般情況下，使用合適的催化劑能極大地加快反應速率
升高溫度，化學反應速率加快；降低溫度，化學反應速率減慢
影響化學反應速率的因素
任務二、化學反應速率影響因素—變量控制
影響因素
一般規律
外因
反應物的濃度
氣體反應物的壓強
固體反應物的表面積
其他
增大反應物的濃度，化學反應速率加快；減小反應物的濃度，化學反應速率減慢
增大氣體反應物的壓強，化學反應速率加快；減小氣體反應物的壓強，化學反應速率減慢
增大固體反應物的表面積，化學反應速率加快
光波、電磁波、超聲波、溶劑等，也能影響化學反應的速率
影響化學反應速率的因素
任務二、化學反應速率影響因素—變量控制
學生活動2：觀察教材P45頁圖6-16，思考壓強對化學反應速率影響 (對于有氣體參與的化學反應)規律是什么？
①恒溫恒容時：充入氣體反應物→壓強增大→濃度增大→反應速率加快
②恒溫恒容時：充入惰性氣體→總壓強增大，但各氣體物質的濃度不變，反應速率不變
③恒溫恒壓時：充入惰性氣體→壓強不變→體積增大
→各氣體物質的濃度減小→反應速率減慢
④恒溫時：縮小容器體積→容器壓強增大→反應物濃度增大→反應速率加快
影響化學反應速率的因素
任務二、化學反應速率影響因素—變量控制
【溫馨提示】①壓強的對化學反應速率的影響，實質是改變壓強時，只有
導致參加反應的氣體濃度改變，反應速率才會改變。即壓強改變，若反應
物濃度改變，則化學反應速率改變，反之，若壓強改變，反應物濃度不變，則反應速率不變。
②科學研究中，對于多因素（多變量）的問題，往往采用只改變其中某一個因素，控制其它因素不變。使多因素的問題變成幾個單因素的問題，分別加以研究，這種研究方法就是變量控制法。
影響化學反應速率的因素
【典例1】在密閉容器中發生反應：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，下列說
法不正確的是(　　)
A．將炭塊磨成粉末可以加快反應速率
B．升高溫度可以加快反應速率
C．增加炭的質量可以加快反應速率
D．容器體積不變時，向其中充入N2，反應速率不變
C
【解析】A.將炭塊磨成粉末，增大接觸面積，可以加快反應速率，故A正確；B.升高溫度，可以加快反應速率，故B正確；C.炭是固體，增加炭的質量，對濃度沒有影響，所以不能加快反應速率，故C錯誤；D.容器體積不變時，向其中充入N2，氮氣不參加反應，反應物的濃度保持不變，所以反應速率不變。
影響化學反應速率的因素
【典例2】對于300 mL 1 mol·L－1鹽酸與鐵片的反應，采取下列措施，
其中能使反應速率加快的是（ ）
①升高溫度　②改用100 mL 3 mol·L－1鹽酸　③再加300 mL 1 mol·L－1
鹽酸　④用等量鐵粉代替鐵片　⑤改用100 mL 98%的硫酸
A．①②④ B．①③④ C．②③④ D．①②③⑤
A
【解析】①升高溫度，化學反應速率加快，故①符合題意；②改用100 mL 3 mol/L鹽酸，反應物濃度增大，反應速率加快，故②符合題意；③再加300 mL 1 mol/L鹽酸，鹽酸濃度相同，反應速率無影響，故③不符合題意；④若用等量鐵粉代替鐵片，增大了鐵粉與鹽酸的接觸面積，反應速率加快，故④符合題意；⑤若改用98%的硫酸，在室溫下Fe在濃硫酸中會發生鈍化，故⑤不符合題意。
1．下列事實或做法與化學反應速率無關的是（ ）
A．鐵制品表面刷油漆 B．谷物釀酒時加入酒曲酶
C．濃硝酸需避光保存 D．燃煤脫硫
D
【解析】在鐵制品表面刷油漆，可以減少鐵制品與空氣的接觸，從而減緩化學反應速率，A不符合題意；物釀酒時加入酒曲酶，可以使糧食釀酒的反應速率加快，B不符合題意；濃硝酸不穩定，受熱或光照時會發生分解反應，因此避光保存濃硝酸可以減小其分解反應速率，C不符合題意；燃煤脫硫可以減少煤燃燒過程中SO2的產生與排放，與化學反應速率大小無關，D符合題意；答案選D。
2．下列說法不正確的是（ ）
A．化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的物質的
量濃度變化來表示
B．化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量
C．用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時，
其數值之比等于反應方程式中對應物質的化學計量數之比
D．若某化學反應的反應速率為0.5 mol/(L·s)，就是指在1 s內反
應物和生成物的濃度變化都為0.5 mol/L
D
【解析】A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的物質的量濃度變化(均取正值)來表示，A正確；B.化學反應有快有慢，化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的一個物理量，B正確；C.用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時，其數值之比等于反應方程式中對應物質的化學計量數之比，C正確；D.若某化學反應的反應速率為0.5 mol/(L·s)，是指用某一物質表示的平均反應速率，與其他物質的速率不一定相等，D錯誤；故選D。
3．H2O2可用于羊毛、生絲、紙漿等的漂白。5% H2O2溶液在常溫
下分解速率很慢，為了加快H2O2分解，改變某一條件，下列裝置
與改變的條件相對應的是(　　)

A．甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑
B．甲—濃度、乙—催化劑、丙—溫度
C．甲—催化劑、乙—溫度、丙—濃度
D．甲—溫度、乙—催化劑、丙—濃度
A
【解析】由題圖可知，甲與常溫下5% H2O2溶液的試管裝置相比，在60 ℃的熱水浴中反應速率快，則改變的條件是溫度；乙與常溫下5% H2O2溶液的試管裝置相比，用10%的過氧化氫溶液反應速率快，則改變的條件是濃度；丙與常溫下5% H2O2溶液的試管裝置相比，加了催化劑氯化鐵，則改變的條件是催化劑，所以裝置與改變的條件相對應的是甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑。
4．下列關于化學反應速率的說法中，正確的是（ ）
A．二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，也能加快其他任何反
應的速率
B．決定化學反應速率的最主要因素是溫度
C．生鐵與稀鹽酸的反應速率一般大于純鐵與稀鹽酸的反應速率
D．在帶有活塞的密閉容器中發生如下反應：
Fe2O3(s)+3H2(g) 2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器壓強不變，充
入N2，反應速率不變
C
【解析】A．二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，但不一定能加快其他化學反應的速率，A錯誤；B．決定化學反應速率的最主要因素是參加反應的物質本身的性質，而溫度是影響化學反應速率的外部因素，B錯誤；C．生鐵中含有的雜質C與Fe及鹽酸構成原電池，Fe為原電池的負極，因而能夠加快反應速率，所以生鐵與稀鹽酸的反應速率一般大于純鐵與稀鹽酸的反應速率，C正確；D．在帶有活塞的密閉容器中發生如下反應：Fe2O3(s)+3H2(g) 2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器壓強不變，充入N2，則容器的容積擴大，氣體反應混合物的濃度減小，反應速率變慢，D錯誤；故合理選項是C。
延時符
化學反
應速率
影響 因素
衡量化學反應進行快慢程度的物理量。同一反應用不同物質其數值可能不同，但意義相同
v＝Δc/Δt()＝Δn/V/Δt；v(A):v(B):v(C):v(D)＝計量數比
①歸一法：轉化為同一物質表示；②比值法：與計量數知比
反應物本身的性質
溫度、催化劑、濃度、壓強（g）等
意義
定義
計算
表達式
化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示
單位
mol/L·s 或 mol/L·min

比較
內因
外因
第1課時 化學反應的速率

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