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(共30张PPT)
第2课时　化学反应速率的影响因素
第六章
内容索引
01
02
课前篇 素养初探
课堂篇 素养提升
素养目标
1.通过实验探究了解外界条件对化学反应速率的影响,提升宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识等学科核心素养。
2.结合生活、生产中的实例,初步了解控制化学反应速率的常用方法,提升科学态度与社会责任等学科核心素养。
课前篇 素养初探
【自主梳理】
一、外界条件对化学反应速率的影响的实验探究
1.催化剂的影响
实验操作
实验现象 加入FeCl3溶液的试管中产生气泡的速率明显增大 实验结论 其他条件相同,催化剂可以增大化学反应速率
2.反应温度的影响
实验 操作
实验现象 浸在热水的试管中产生气泡的速率明显大于浸在冷水的试管中产生气泡的速率 实验结论 其他条件相同,温度越高,化学反应速率越大
3.浓度的影响
实验操作
实验现象 不加水的试管中产生气泡的速率更大 实验结论 其他条件相同,反应物浓度越大,化学反应速率越大
二、外界因素对化学反应速率的影响结果
其他条件不变时,改变某一条件:
控制变量法
影响因素 化学反应速率变化
催化剂(正) 增大
温度 升高 增大
降低 减小
反应物浓度 增大 增大
减小 减小
压强(对有气体参加的反应) 增大压强(减小容器容积),相当于增大反应物的浓度 增大
减小压强(增大容器容积),相当于减小反应物的浓度 减小
【微点拨】外界条件对正、逆反应速率的影响具有一致性,如升高温度,
v正、v逆均增大,变化方向相同。
【自我检测】
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)C+H2O(g) CO+H2反应中,增加炭的质量,化学反应速率增大。(　　)
(2)升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,化学反应速率均增大。(　　)
(3)对于任何化学反应,增大压强,化学反应速率一定增大。(　　)
(4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的化学反应速率的数值可能不同,但表示的意义相同。(　　)
×
√
×
√
2.(原创题)下列措施中,能增大化学反应速率的是(　　)
A.锌与稀硫酸反应制取H2时,增加锌粉的质量
B.燃煤时,将煤块粉碎成煤粉
C.CaCO3与稀盐酸反应制取CO2时,加入NaCl固体
D.合成氨反应(N2+3H2 2NH3),恒容时充入适量氦气
答案 B
解析 增加锌粉的质量,不能改变反应物的浓度,则反应速率不变,A错误;将煤块粉碎成煤粉,增大煤粉与空气的接触面积,可加快反应速率,B正确;CaCO3与稀盐酸反应制取CO2的实质是CaCO3+2H+ === Ca2++CO2↑+H2O,加入NaCl固体,c(H+)不变,则反应速率不变,C错误;恒容时充入适量氦气,反应物的浓度不变,则反应速率不变,D错误。
3.控制变量是科学研究的重要方法,相同质量的铁粉与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应,开始阶段化学反应速率最大的是(　　)
答案 D
解析 铁粉与稀硫酸发生反应时,温度越高,硫酸的浓度较大时,反应速率越快,故开始阶段化学反应速率最大的是D项。
选项 A B C D
t/℃ 20 20 30 30
c(H2SO4)/(mol·L-1) 1 2 1 2
课堂篇 素养提升
任务
化学反应速率的影响因素
【问题探究】
1.请从化学反应快慢的角度解释人们为什么使用电冰箱保存食物。
提示 食物腐败是因为发生了化学反应,在其他条件相同时,温度越低,化学反应进行得越慢,人们用电冰箱把食物放置在低温下保存,以减缓食物的腐败。
2.铁粉与一定浓度的稀盐酸反应时,增加铁粉的用量能否增大化学反应速率
提示 不能。对于固态或纯液态物质,浓度可视为常数,改变其用量,浓度不发生改变,不影响化学反应速率。
【深化拓展】
化学反应速率的决定因素
【微点拨】(1)增大反应物浓度可能造成化学反应速率减小,此时要考虑常温下铁、铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如,铁和稀硫酸生成氢气的反应,若将稀硫酸换成浓硫酸,化学反应速率减小甚至反应停止。
(2)中学阶段一般只讨论其他条件相同时,改变一个条件对化学反应速率的影响。
规律方法压强对反应速率的影响
有气体参加的反应,改变压强对化学反应速率的影响实质是改变体积,使反应物的浓度改变。
(1)减小容器容积或恒容条件下充入气体反应物,使压强增大,都能增大化学反应速率。
(2)保持容器容积不变,充入不参与反应的气体。虽然总的压强增大,但反应物浓度不发生变化,故化学反应速率不变。
【素能应用】
典例(2021山东日照高一期中)在不同条件下进行过氧化氢分解的实验,有关数据如下。四组实验中,收集相同体积(折算成标准状况)的氧气,所需时间最短的一组是(　　)
　　组别 实验条件　　　　 A B C D
过氧化氢溶液的体积/mL 10 10 10 10
过氧化氢溶液的质量分数 6% 6% 3% 6%
温度/℃ 20 40 40 40
MnO2质量/g 0.05 0.05 0.05 0
答案 B
解析 温度越高,过氧化氢溶液质量分数越大,加入MnO2作为催化剂时,反应速率越快,制取相同体积的O2所需时间越短,故B项符合题意。
变式训练(2021辽宁丹东高一期末)已知: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 === K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,实验室利用下列方案探究影响化学反应速率的因素,有关说法错误的是(　　)
A.实验中要记录溶液褪色所需的时间
B.对比实验①②探究的是浓度对化学反应速率的影响
C.对比实验①③探究的是温度对化学反应速率的影响
D.起始向①中加入MnSO4固体,不影响其反应速率
实验编号 温度℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液
① 25 4 mL 0.01 mol·L-1 2 mL 0.1 mol·L-1
② 25 4 mL 0.01 mol·L-1 2 mL 0.2 mol·L-1
③ 50 4 mL 0.01 mol·L-1 2 mL 0.1 mol·L-1
答案 D
解析 该实验中KMnO4被还原为MnSO4,溶液由紫红色变为无色,故实验中要记录溶液褪色的时间,判断反应速率的快慢,A正确;实验①②中温度、c(KMnO4)均相同,c(H2C2O4)不同,故实验目的是探究浓度对化学反应速率的影响,B正确;实验①③中c(KMnO4)、c(H2C2O4)均相同,温度不同,故实验目的是探究温度对化学反应速率的影响,C正确;该反应中Mn2+起催化作用,①中加入MnSO4固体,会加快反应速率,D错误。
随堂检测
1.用3 g块状大理石与30 mL 3 mol·L-1盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是(　　)
①再加入30 mL 1 mol·L-1盐酸　②改用30 mL 6 mol·L-1盐酸　③改用3 g粉末状大理石　④适当升高温度
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③
答案 B
解析 加入30 mL 1 mol·L-1盐酸,c(H+)减小,反应速率减慢,①错误;改用30 mL 6 mol·L-1盐酸,c(H+)增大,反应速率加快,②正确;改用3 g粉末状大理石,增大固体表面积,反应速率加快,③正确;适当升高温度,反应速率加快,④正确。
2.如下反应条件的控制中,不恰当的是(　　)
A.为增大H2O2的分解速率而增大H2O2的浓度
B.为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C.为增大KClO3的分解速率而加入MnO2
D.为增大H2O2的分解速率而把反应容器放到冷水中冷却
答案 D
解析 降低温度会减小化学反应速率。
3.(2021辽宁抚顺重点高中联考)将a g块状碳酸钙跟足量的盐酸反应,固体损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示,在相同条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度足量的盐酸反应,则相应的曲线如图中的虚线所示,其中正确的是(　　)
答案 C
解析 粉末状碳酸钙比块状碳酸钙的表面积大,与相同浓度的盐酸反应时,粉末状碳酸钙反应快,故相同时间内粉末状碳酸钙损失的质量大;由于a>b,且盐酸足量,则粉末状碳酸钙先反应完,只有C符合题意。
4.(2021天津第一中学高一期末)水煤气是一种绿色环保的气体燃料,极大地提高了煤炭的燃烧效率。近年来研究推出以生活垃圾热解处理后的残渣为原料生产水煤气的技术工艺,其主要反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)　ΔH>0。现将一定量的C(s)和水蒸气放在一密闭容器中进行上述反应,则下列有关说法错误的是(　　)
A.其他条件不变,升高温度,反应速率增大
B.其他条件不变,将容器容积缩小一半,反应速率减小
C.恒容时,抽出少量H2使反应体系反应速率减小
D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量,反应速率不变
答案 B
解析 其他条件一定时,升高温度,反应速率增大,A正确;其他条件不变,将容器容积缩小一半,反应混合物的浓度增大,反应速率加快,B错误;恒容时,抽出少量H2,c(H2)减小,反应速率减小,C正确;碳是固体,增加C(s)的质量,其浓度不变,反应速率不变,D正确。
5.在日常的生活、生产中有许多充分利用外界条件对化学反应速率产生影响的例子,如用冰箱保存食品;向煤炉扇风炉火变旺;酸奶加酵母发酵快;空气中水蒸气含量越高,铁越容易生锈等。
在下列事实中,各是什么因素影响了化学反应速率
事实 影响因素
(1) 集气瓶中装有H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸
(2) 黄铁矿煅烧前要粉碎成矿粒
(3) 熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2则很快产生气体
(4) 同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌条和镁条,产生气体有快有慢
(5) 同样大小的石灰石分别与0.1 mol·L-1盐酸和1 mol·L-1盐酸反应,化学反应速率不同
(6) 夏天食品容易变质,而冬天不易发生该现象
答案 (1)光　(2)反应物的接触面积　(3)催化剂　(4)反应物本身的性质　(5)反应物的浓度　(6)反应温度
解析 影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外,光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等,也会对化学反应速率产生影响。

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