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第二节化学反应的速率与限度第一课时化学反应的速率[明确学习目标] 1.了解化学反应速率的含义及其表示方法。
2.了解影响化学反应速率的因素，初步了解控制化学反应速率的方法。
学生自主学习化学反应速率外界条件对化学反应速率的影响1.探究温度对化学反应速率的影响2.探究催化剂对化学反应速率的影响3.其他因素影响化学反应速率的因素除温度、催化剂外，还有固体反应物的表面积、溶液的浓度、反应物的状态、压强、溶剂、光照、电磁波等许多因素。
1.能否用固体或纯液体物质来表示化学反应速率？提示：不能；原因是纯液体或固体物质的浓度一般视为常数，单纯改变它们的用量，浓度视为不变。
2.一定温度下，向2 L的密闭容器中加入2 mol N2,6 mol H2，反应2 min后，测得容器中NH3的物质的量为0.8 mol。
(1)分别求出2 min内用N2、H2和NH3表示的化学反应速率是多少？提示：N2＋3H22NH3起始浓度(mol·L－1) 1 3 0变化浓度(mol·L－1) 0.2 0.6 0.42 min时浓度(mol·L－1) 0.8 2.4 0.4v(N2)＝0.2 mol·L－12 min＝0.1 mol·L－1·min－1，v(H2)＝0.6 mol·L－12 min＝0.3 mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.4 mol·L－12 min＝0.2 mol·L－1·min－1。
(2)用N2、H2和NH3表示的化学反应速率的数值是否相等？其数值大小有何关系？提示：不相等；v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝0.1∶0.3∶0.2＝1∶3∶2，即速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
3.块状大理石与粉末状大理石分别与同浓度的盐酸反应，哪个产生气泡的速率快？为什么？提示：粉末状大理石与盐酸反应速率快，因为增大了反应物的接触面积。
第二节化学反应的速率与限度第一课时化学反应的速率课时作业巩固选题表合格考题组1.下列关于X(g)+Y(s)2Z(g)的化学反应速率的叙述正确的是( D )A.该反应的化学反应速率可用单位时间内X或Y浓度的减少来表示B.该反应的化学反应速率是指反应进行一段时间内,X浓度的减少或Z浓度的增加C.相同条件下,若v(X)=0.1 mol·L-1·s-1,v(Z)=0.2 mol·L-1·s-1,则v(X)表示的反应速率比v(Z)表示的反应速率小D.该反应的化学反应速率是指单位时间内X或Z浓度的变化解析:Y在该反应中为固态,其在反应过程中的浓度变化是一常数,A 错误;一段时间和单位时间含义不同,B错误;X与Z化学计量数之比为1∶2,v(X)∶v(Z)=1∶2,v(X)与v(Z)表示的化学反应速率相等,C错误;化学反应速率用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示,D正确。
2.100 mL 0.6 mol·L-1 H2SO4溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但不影响生成H2的总量,可向反应物中加入适量的( D )A.Na2CO3固体B.NaNO3溶液C.K2SO4固体D.K2SO4溶液解析:Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑,加入Na2CO3固体,锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小;加入NaNO3,N O3-在酸性条件下具有强氧化性,与锌反应不能放出H2,所以锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量都减小;加K2SO4固体,增大了S O42-的浓度,锌与H2SO4溶液反应的速率和生成H2的总量与S O42-的浓度无关,反应速率和生成H2的总量都不变;加K2SO4溶液,降低溶液中H+的物质的量浓度,但H+的物质的量不变,化学反应速率减小,但生成H2的总量不变。
3.(2020·山东济宁月考)下列各组反应(表中物质均为反应物)中,反应刚开始时放出H2的速率最大的是( D )解析:硝酸与镁反应不生成氢气,Mg比Fe活泼,与酸反应较剧烈;B和D相比较,D中氢离子浓度较大,反应速率较大。
统编人教版高中化学（必修二）第六章第二节《化学反应的速率与限度》优质课教案【教材分析】本节讲述了化学反应的速率与限度。
本课以化学反应的速率与限度为载体，以探究、实验设计为核心，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。
包括化学反应的速率、化学反应的限度、化学反应条件的控制三部分内容。
教材以文字介绍化学反应的速率与限度导入，正文部分以文字叙述为主，辅以图片。
另外教材还提供了“资料卡片、方法导引、科学史话”，以丰富拓展教学内容。
教材设置“思考与讨论”相关栏目，引导学生探究实践。
【教学目标】1.了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度、催化剂等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；2.了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。
了解化学平衡的标志及平衡移动；3.通过“反应温度和反应物浓度这两个因素对反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。
【核心素养】宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析与解决化学反应速率与限度实际问题。
变化观念与平衡思想：能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化有一定限度、速率，是可以调控的。
能多角度、动态地分析化学变化，运用化学反应原理解决简单的实际问题。
证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对影响化学反应的速率的因素提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。
科学探究与创新意识：运用化学实验、调查等方法进行实验探究；勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新。
科学态度与社会责任：具有安全意识和严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式。
【教学重难点】1.教学重点：（1）通过实验探究认识不同的化学反应其速率不同，了解化学反应速率的概念及其表达方式；了解控制化学反应速率对人类生产、生活的意义；（2）认识可逆反应、化学反应限度的含义；了解化学反应条件的控制。
化学反应速率和限度（1）了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。
掌握化学反应速率的简单计算。
会比较化学反应速率的快慢。
了解影响化学反应速率快慢的因素核心知识点一：一、化学反应速率1. 概念：通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的快慢，化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2. 公式：v＝tc∆∆，式中各符号表示的意义：v—表示化学反应速率。
Δc—反应物或生成物浓度的变化量，单位：mol·L－1。
Δt—时间，单位：s、min、h。
3. 单位：mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1、mol·L－1·h－1。
4. 意义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表示的意义相同。
5. 规律对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
如对于反应：m A （g ）＋n B （g ）⇄p C （g ）＋q D （g ），v （A ）∶v （B ）∶v （C ）∶v （D ）＝m ∶n ∶p ∶q 。
【思考】对于反应C （s ）＋H 2O （g ）CO （g ）＋H 2（g ），能否用C 和H 2O 来表示该反应的化学反应速率？【提示】该反应的化学反应速率不能用C 表示，可以用H 2O （g ）表示，固体或纯液体的浓度可视为常数，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
若反应中水为气体，可以用来表示反应速率，若水为溶剂，则不能用水表示反应速率。
二、化学反应速率的计算与比较1. 化学反应速率的计算方法 （1）定义式法：根据v （A ）＝t∆∆c(A)计算。
（2）化学计量数法：根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算。
（3）“三段式”法计算原理：化学反应速率之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比=化学计量数之比 计算模式：设A 、B 两种物质的起始浓度分别为 a mol • L -1 、b mol • L -1 ，反应物A 的浓度为 mx mol • L -1 ，反应物 B 的浓度的变化量为 nx mol • L -1则：2. 化学反应速率快慢的比较 （1）定性比较通过明显的实验现象（如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢等）来定性判断化学反应速率的快慢。
（2）定量比较同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化：归一法：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如反应a A ＋b B c C ，要比较v （A ）与v （B ）的相对大小，即比较a A v )(与b B v )(的相对大小，若a A v )(＞bB v )(，则用v （A ）表示的反应速率比用v （B ）表示的反应速率大。
核心知识点二：一、影响化学反应速率的因素1. 内因：化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。
2. 外因试管中均为2～3 mL 相同浓度的滴有FeCl 3溶液的H 2O 2溶液对于反应2H 2O 22H 2O ＋O 2↑来说，温度越高，H 2O 2的分解速率越快，反应越快（2）浓度对化学反应速率的影响实验结论：增加反应物浓度，化学反应速率加快。
（3）压强对化学反应速率的影响对于气体来说，在相同条件下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越多。
增加压强（减小容器容积）相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增加；减小压强（增大容器容积）相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。
（4）催化剂对化学反应速率影响的探究影响化学反应速率的因素除温度和催化剂外，还有反应物的状态、固体表面积、溶剂、光照等许多因素。
人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
【提示】1. 浓度（1）只适用于有气体参加或在溶液中进行的化学反应。
（2）在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。
（3）化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越大。
2. 温度（1）对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。
（2）不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。
3. 压强（1）压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。
（2）由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。
（3）改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。
（4）压强改变的常见方式①恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大→各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。
②恒温恒压：充入稀有气体→容器体积增大→各反应物的浓度减小→化学反应速率减小。
③恒温：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→化学反应速率增大。
④恒温恒容：充入一种反应物→增大反应物浓度→化学反应速率增大。
4. 催化剂（1）催化剂参与化学反应，但其化学性质在反应前后保持不变。
（2）催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。
（3）使用催化剂，可逆反应的正、逆反应速率增大的倍数相同。
【思考】对于反应CaCO 3＋2H ＋=CO 2↑＋H 2O ＋Ca 2＋，能否用增加CaCO 3的量加快该反应速率？（不考虑接触面的变化）否，因为CaCO 3为固体，其物质的量浓度视为常数，增加固体物质的量不影响其浓度，化学反应速率不变。
核心知识点一：反应：3A （g ）＋B （g ）2C （g ）＋2D （g ），在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为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则此反应在不同条件下进行最快的是（ ） A. ②③ B. ①③ C. ②④D. ②【答案】D【解析】化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即v （A ）∶v （B ）∶v （C ）∶v （D ）＝3∶1∶2∶2，则用A 表示的化学反应速率分别为①v （A ）＝0. 6 mol·L －1·min－1；②中v （A ）＝3v （B ）＝0. 45 mol·L －1·min －1×3＝1. 35 mol·L －1·min －1；③中v （A ）＝23v （C ）＝23×0. 015 mol·L －1·min －1＝0. 022 5 mol·L －1·min －1；④中v （A ）＝23v （D ）＝23×0. 45 mol·L －1·min －1＝0. 675 mol·L －1·min －1，所以在不同条件下，进行最快的是②，D 项正确。
将气体A 、B 置于固定容积为2 L 的密闭容器中，发生如下反应：3A （g ）＋B （g ）2C （g ）＋2D （g ），反应进行到10 s 末，测得A 的物质的量为1. 8 mol ，B 的物质的量为0. 6 mol ，C 的物质的量为0. 8 mol ，则：（1）用C 表示10 s 内反应的平均反应速率为___________________________________； （2）反应前A 的物质的量浓度是______________________________________________； （3）10 s 末，生成物D 的浓度为_____________________________________________； 【答案】（1） 0. 04 mol·L －1·s －1。
（2）1. 5 mol·L －1。
（3）0. 4 mol·L －1。
【解析】3A （g ）＋B （g ）2C （g ）＋2D （g ）初始物质的量/mol 3. 0 1. 0 0 0 转化物质的量/mol 1. 2 0. 4 0. 8 0. 8 10 s 末物质的量/mol 1. 8 0. 6 0. 8 0. 8（1）v （C ）＝s L mol 1028.0 ＝0. 04 mol·L －1·s －1。
（2）c （A ）＝L mol 20.3＝1. 5 mol·L －1。
（3）c （D ）＝Lmol 28.0＝0. 4 mol·L －1。
核心知识点二：1. 将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是（ ） ①使煤充分燃烧，提高煤的利用率②减少SO 2的产生，避免造成“酸雨”③减少有毒气体CO 的产生，避免污染空气④减少CO 2的产生，避免引起“温室效应”A. ①②③B. ②③④C. ①③④D. ①②③④ 【答案】A【解析】①将煤块粉碎，增大与空气的接触面积，能使煤充分燃烧，提高煤的利用率，正确；②煤中含有硫元素，燃烧时能生成SO 2，经脱硫处理可减少SO 2的产生，避免造成酸雨，正确；③在适当过量的空气中燃烧，生成CO 2，减少CO 的产生，正确；④题中叙述不能减少CO 2的产生，错误。
2. 在温度不变的条件下，在恒容密闭容器中进行下列反应：N 2O 4（g ） 2NO 2（g ）。
若N 2O 4的浓度由0. 1 mol·L－1降到0. 07 mol·L－1需要15 s ，那么N 2O 4的浓度由0. 07 mol·L－1降到0. 05 mol·L －1所需的反应时间（ ）A. 等于5 sB. 等于10 sC. 大于10 sD. 小于10 s【答案】C【解析】N 2O 4的浓度变化0. 03 mol·L －1需要15 s ，N 2O 4的浓度由0. 07 mol·L －1降到0. 05mol·L －1，N 2O 4的浓度变化为0. 02 mol·L －1，若反应速率不变，则所需时间为sL mol L mol 15·03.0·02.011--＝10 s ，但随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小，故所需时间大于10 s ，C 项正确。
