第三節化學反應的速率（第一課時）

【學習目標】

1.知道化學反應速率的定量表示方法。初步了解測定某些化學反應速率的實驗方法。

2.使學生進一步了解濃度對化學反應速率的影響，認識其一般規律。

3.通過對“化學反應速率的表示方法”的探究，讓學生體驗如何完成實驗數據的記錄及

處理等，提高他們利用定量實驗研究問題的能力。通過對濃度對化學反應速率的影響等問題

的研討，培養學生分析、處理數據并從中獲取信息的能力。

【重點難點】

化學反應速率的表示方法、濃度對化學反應速率的影響。

【課前預習案】

1、怎樣定量地表示化學反應速率？

2、反應條件的改變是怎樣影響化學反應速率的？

【課堂教學案】

一、化學反應速率

【學案導學】

通過必修課的學習，我們知道化學反應有快有慢，化學反應的快慢可用

_____________________________來描述；化學反應速率指的是

【活動探究】化學反應速率的表示方法

實驗1：將1.2g的鎂條投入到盛有50mL2.0mol鹽酸的燒杯中（注意：實驗要在

通風條件下完成），觀察實驗現象，用秒表記錄反應所需的時間，將結果填入下表中（反應

后溶液體積的變化可忽略不計）:

m(Mg)反應后濃度變化量/mol?L"

HC1MgCl2

物質的質量或濃度l-2g

t/s

反應速率V

思考：根據所得實驗數據，你認為應該怎樣表示該化學反應的速率？請將計算結果填入

表中。

問題：分別用單位時間內鹽酸濃度的減小、氮化鎂濃度的增大來表示該化學反應的速率

在數值上有什么關系？為什么？

【點撥提升】

1.化學反應速率:

數學表示式：

單位：

2.有關化學反應速率的注意問題

①因固體或純液體的濃度在一定條件下是固定不變的，不能用濃度的變化來表示化學反

應速率。

②同一反應，同一段時間內，用不同物質的濃度變化表示的反應速率，數值可能不同，

但意義相同；化學反應速率之比等于,等于濃度變化之比，又等于實際

參加反應的各物質的物質的量之比。

對于反應：Ma>+nB@=pC(B)+qD(g)VA:VB:Vt:VU=

③對同一化學反應不同條件下反應速率快慢的比較，應轉化到用同一種物質來表示，然

后再進行比較。(注意單位要統一)

④反應速率是一段時間的平均速率，且均為正值。

【學以致用】

1.某化學興趣小組的同學在實驗室內模擬工業合成氨的反應，在2L的密閉容器中發生

反應：N2+3H2=2NH3,已知反應前H2的物質的量為8mol,2min后H2的物質的量變為

2moi，問在這2min內用H2表示的平均反應速率是多少？

2.2A+B=3C+4D反應中，下面表示的反應速率最快的是

A、V.,=0.5mol/(L.S)B、V?=l.8mol/(L.S)

C、Vc=0.8mol/(L.S)D、Vu=l.Omol/(L.S)

二、濃度對化學反應速率的影響

1、濃度對化學反應速率的影響

【交流研討】反應物濃度與化學反應速率的定量關系

在298K時，實驗測得溶液中的反應H2O2+2HI==2H2O+12在不同濃度時的化學反應

速率見下表:

實驗編號12345

c(HI)/mol?L-10.1000.2000.3000.1000.100

c(H2O2)/mol?L10.1000.1000.1000.2000.300

v!mol?L-,?s_10.007600.01530.02270.01510.0228

問題：找出化學反應速率與H2O2濃度及HI濃度之間的關系，并嘗試寫出相應的數學

表達式。

【點撥提升】

1.化學反應速率與反應物濃度之間存在定量關系：

2.反應速率常數的意義：

3.影響反應速率常數的因素：

4.化學反應速率與參與反應的物質的濃度的關系式是實驗測定的結果，不能隨意根據

化學方程式直接寫出。對于很多反應，這種關系式中濃度的方次與化學方程式中的系數并無

確定的關系。

例如：一些化學反應的速率與參與反應物質的濃度的關系

化學反應反應速率與參與反應物質的濃度的關系式

H+Cl==2HC1

22v=kc(H^(C1^

H2+I2==2HIv=kc(H2)c(I2)

CO+NO2==CO2+NOv=kc(NO2)

5.固體或純液體量的改變對化學反應速率無影響，但固體表面積的改變對反應速率有

影響。

2、壓強對化學反應速率的影響

我們知道，在溫度、體積一定的條件下，氣體的分子數越多，壓強越大，即壓強與濃度

成正比。因此壓強的改變會對氣體參與的化學反應速率產生影響。

壓強的改變對于只涉及液體和固體的反應幾乎沒有影響。

【本節收獲】

【課堂鞏固案】

1.對于在一個密閉容器中進行的可逆反應：C(s)+H2O(g)=0CO(g)+H2(g)?下列說法

中錯誤的是()

A.將碳塊粉碎成粉末可以加快化學反應速率

B.增大水蒸氣的濃度可以加快化學反應速率

C.增大壓強可以加快化學反應速率

D.增加碳的量可以加快化學反應速率

2.反應速率u和反應物濃度的關系是用實驗方法測定的。化學反應H2+C12==2HC1的反

n

應速率。可表示為u=kcm(H2)-c(02)，式中k為常數，m、n值可用下表中數據確定。

由此可推得m、n值正確的是()

c(H2)/mobL-1c(Ch)/moleL",v/mohL^s-1

1.01.01.0k

2.01.02.0k

2.04.04.0k

A.m=l,n=2B.m=l/2,n=l/2C.m=l/2,n=lD.m=l,n=l/2

【課后提升案】

1.甲、乙兩容器內都在進行ATB的反應，甲中每分鐘減少4moiA,乙中每分鐘減少

2moiA,則兩容器中的反應速率()

A.甲快B,乙快C.相等D.無法確定

2.在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨的反應。根據下列在相同時間內

測定的結果判斷生成氨的速率最大的是()

A.I)(Hi)==0.3mol-L'min-1B.u(N2)==0.1mol-L'-min-1

C.v(Ni)==0.2molL1min-1D.v(NH3)—0.3mol-L'min'1

3.已知4NH3+5O2-一4N0+6H2。,若反應速率分別用v(NH3)>MO2)、u(NO)、u(H2O)

(mol?L"?J)表示，下列關系式正確的是()

A.4u(NH3)=5。(。2)B.5U(O2)=6U(H2。)

C.2U(NH3)=3U(H2O)D.4U(O2)=5V(N0)

4.在體積為2L的密閉容器中合成氨，已知在時間t內氨的物質的量增加了0.6mol,在

此時間內，用H2表示的平均反應速率是0.45mol?I/'?s，則t是()。

A.0.44sB.IsC.1.33sD.2s

學情分析

經過高一學年的學習和鍛煉，高二的學生在心理上逐漸趨于理性，認識事物的能力得到

加強，并具備了一定的分析和抽象思維能力。通過必修2化學反應速率的學習，學生已經

從定性的角度認識化學反應速率，知道化學反應有快慢之分，可以用化學反應速率表示反應

的快慢，濃度、催化劑、溫度、催化劑等因素能影響化學反應速率，但沒有從定量的角度進

行研究。

效果分析

新課程倡導以“主動參與，樂于探究，交流與合作”為主要特征的學習方式，這是廣大

教師課堂教學中所要積極探索的問題。在本節課的教學中，我力圖嘗試指導學生使用這種方

式進行學習，通過用設計實驗的方法進行化學探究，培養了學生動手能力，讓學生明確化學

是一門以實驗為基礎的學科，同時與學生所熟悉的生活、生產經驗相聯系，讓學生體驗化學

學習的價值，增加學習化學科學的興趣。

一、教學中值得發揚的方面

1、本節課在設計思路上和課堂實施過程中調動了學生學習的積極性和主動性，從學生

日常生活中的化學現象(焰火表演、氫彈爆炸、煤炭和溶洞形成等)引課，學生根據生活經

驗大膽猜測影響反應速率的外因到設計探究實驗來印證假想，最終總結出結論的過程中，學

生完成的比較好，達到了預期的教學目標，使學生在動手、用腦的過程中體驗和感受知識的

形成過程，學生稱為課堂學習的主人，老師則是組織者、引導著和合作者.

2、本節課教學擬采用“指導發現與問題解決相結合”的教學模式，在教學過程中，充

分體現化學學科“生活一化學一社會”的教學思想，即從生活中發現化學現象，抽象出化學

理論或用化學原理去解釋，回歸生活并利用理論為社會服務。

3、課后小調研課題的模塊的設置，有助于引導學生積極參加社會實踐，體會化學與生

活的關系，既增強學生自主學習的積極性，又激發學生學習化學的興趣。

二、教學中反思不足的方面以及后期需要加強的措施

1、由于學生在探究過程中由于受到時間的限制不能充分展開，以及部分學生的探究能

力有些薄弱，不能很好的進行探究過程，這有待以后進一步的訓練。

2、部分學生對比分析，歸納總結的能力較弱，不能很好的完成影響反應速率因素的總

結，今后在教學中要注意加強和培養，幫助他們掌握物質的一般性和特殊性，從個別事物到

一般事物的認知規律。

教材分析

教材分析：學生通過必修2的學習已經知道化學反應有快有慢之別，但不知如何宣描述

化學反應的快慢；已經知道濃度、溫度、催化劑等外界條件的改變將對化學反應速率產生影

響，但不知道為什么能產生這樣的影響、影響程度如何。本節教材將引領學生學習化學反應

速率的定量表示方法，并引導學生從定量的視角來探討外界條件對化學反應速率的影響情況。

化學反應速率是重要的化學反應原理之一，是高考的熱點。縱觀整個高中化學，這部分內容

是對必修2化學反應速率的深化;就本教材而言，這部分內容是繼化學反應的方向和限度后，

通過學習可使學生全面深入的認識化學反應特征，逐步建立有關化學反應的知識體系，為學

習第四節化學反應條件的優化做好準備。

教學目標：

1、使學生知道化學反應速率的定量表示方法、并初步了解測定某些化學反應速率的實

驗方法。

2、使學生進一步了解溫度、濃度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響，認識其一般

規律。

3、使學生知道活化能的概念及其對化學反應速率的影響。

4、通過對化學反應速率的表示方法的探究，讓學生體驗如何進行定量實驗設計、如何

完成實驗數據的記錄及處理等，提高他們利用定量實驗研究問題能力；通過對溫度、濃度、

催化劑對化學反應速率的影響等問題的研討，培養學生分析、處理數據并從中獲取信息的能

力。

5、通過催化劑實際應用的事例，使學生認識催化劑在生產、生活和科學研究領域中的

重大作用。

重點難點：化學反應速率的表示方法和濃度、溫度催化劑等外界因素對化學反應速率的

影響。

課時跟蹤檢測化學反應速率

1.下列有關化學反應速率的認識正確的是（）

A.對于任何化學反應來說，化學反應速率越大，反應現象就越明顯

B.化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的

增加

C.選用適當的催化劑，分子運動加快，增加了碰撞頻率，故化學反應速率增大

D.H+和OFT的反應活化能接近于零，反應幾乎在瞬間完成

2.用鋅片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施使氫氣生成速率變化最小的是()

A.加入少量硫酸銅晶體B.不用稀硫酸而用濃硫酸

C.滴加少量BaCb晶體D.用鋅粉代替鋅片

3.對于化學反應3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列化學反應速率關系中，正確的是

()

A.v(W)=3v(Z)B.2o(X)=3o(Z)

C.2u(X)=v(Y)D.3o(W)=2o(X)

4.把0.6mol氣體X和0.4mol氣體Y混合于2.0L的密閉容器中，發生如下反應：

3X(g)+Y(g)〃Z(g)+2W(g),測得5min末生成0.2molW,又知以Z表示的平均反應速

率為0.01mol/(L-min),則n值是()

A.1B.2

C.3D.4

5.一定溫度下，在某密閉容器中發生反應：2HI(g)H2(g)+l2(s)A/7>0,若0?15s

內c(HI)由0.1mol-L?降到0.07mol-L則下列說法正確的是()

A.。?15s內用L表示的平均反應速率為仇L)=0.001mol-L^s-1

B.c(HI)由0.07moLL-i降到0.05mol-L1所需的反應時間小于10s

C.升高溫度正反應速率加快，逆反應速率減慢

D.減小反應體系的體積，化學反應速率加快

6.(2015?南昌模擬)已知某化學實驗的結果如下表：

反應物

實驗序號在相同溫度下測得的化學

大小相同的金屬片酸溶液

反應速率^/mol(Lmin)-1

1鎂條1mol-L-1鹽酸V[

2鐵片1mol-L」鹽酸V2

3鐵片0.1molL一鹽酸03

下列結論正確的是()

A.Vi>V2>V3B.V3>V2>Vi

C.V\>V3>V2D.V2>V3>V\

7.對反應A+B=AB來說，常溫下按以下情況進行反應：

①20mL溶液中含A、B各0.01mol②50mL溶液中含A、B各0.05mol③0.1mol-L

的A、B溶液各10mL④0.5molir的A、B溶液各50mL

反應速率大小關系是()

A.②>①>①>③B.④，③〉②〉①

C.①，②泡遍D.①>麟③〉④

8.(2014?北京高考)一定溫度下，10mL0.40moi/LH2O2溶液發生催化分解。不同時刻

測得生成02的體積(已折算為標準狀況)如下表。

Z/min0246810

V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9

下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()

A.0?6min的平均反應速率：

磯出02戶3.3X102mol/(L-min)

B.6?10min的平均反應速率：

U(H2O2)<3.3X102mol/(L-min)

C.反應至6min時,c(H2C>2)=0.30mol/L

D.反應至6min時,H2O2分解了50%

9.NH3和純凈的在一定條件下發生反應：4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),

現向一容積不變的2L密閉容器中充入4molNH3和3molO2,4min后，測得生成的H2O占

混合氣體體積的40%,則下列表示此段時間內該反應的平均速率不正確的是()

A.r(N2)=0.125mol-L'-min-1

B.U(H2O)=0.375mol-L1-min1

C.y(O2)=0.225mol-L

1

D.U(NH3)=0.250mol-L'-min

10.一定溫度下，在2L密閉容器中加入納米級CU2。并通入0.1molHzCXg),發生反

應：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)A”=+484kJ.mo「，不同時間產生O2的物質的量見

下表：

時間/min20406080

n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020

下列說法不正確的是()

A.前20min內的反應速率0(H2(D)=5.OX10-smolL'-min1

B.達到平衡時，至少需要從外界吸收能量0.968kJ

C.增大以見0),可以提高水的分解率

D.催化效果與Cu2O顆粒的大小有關

II.合成氨反應是“將空氣變成面包”的反應，如果沒有合成氨反應，地球將無法養活

1

現在這么多的人。已知合成氨的反應為N2(g)+3Fh(g)2NH3(g)A//--92.4kJmolo

I.在體積為5L的恒溫、恒容密閉容器甲中，起始時投入2molN2、3molH2,經過10

s達到平衡，測得平衡時NH3的物質的量為0.8mol。

H.在容器乙中，起始時投入3molN2、/；molH2,維持恒溫、恒壓達到平衡，測得平衡

時N%的物質的量為1.2mol。此時與容器甲中平衡狀態溫度相同，相同組分的體積分數都

相同。

(1)容器甲10s內用H2表示的平均反應速率0田2)=,達平衡時N2的轉化率=

(2)甲容器中反應的逆反應速率隨時間變化的關系如圖。f2時改變了某一種條件，改變的

條件可能是、(填寫兩項)。

(3)/?=o

12.(2012?廣東高考節選)碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.50molL'KK

0.2%淀粉溶液、0.20moH/iK2s2。8、0.10moLLNa2s2O3等試劑，探究反應條件對化學反

應速率的影響。

已知：S2O1+2「=2SO廠+L(慢)

I2+2s20M=2r+S4。浮(快)

(1)向KI、Na2s2。3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2s2。8溶液，當溶液中的

耗盡后，溶液顏色將由無色變為藍色。為確保能觀察到藍色，S2O歹與S2O『初始的物質的

量需滿足的關系為：“(SzO彳)：〃(S20a)。

(2)為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：

實驗體積V7mL

序號K2s2。8溶液水KI溶液Na2s2O3溶液淀粉溶液

①10.00.04.04.02.0

②9.01.04.04.02.0

③8.04.04.02.0

表中％=mL,理由是________________________________________________

(3)已知某條件下，濃度c(S2O『)?反應時間/的變化曲線如圖，

若保持其他條件不變，請在坐標圖中，分別畫出降低反應溫度和加

入催化劑時c(S2OF)-r的變化曲線示意圖(進行相應的標注)。

O

13.向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發生如下反應：xA(g)+

2B(s))C(g)AHO。在一定條件下，容器中A、C的物質的量濃度隨時間變化的曲線如

下圖。請回答下列問題：

(1)用A的濃度變化表示該反應0~10min內的平均反應速率o(A)=；

(2)根據圖示可確定X：y=；

(3)0?10min容器內壓強(填“變大”“不變”或“變小”)；

(4)推測第10min引起曲線變化的反應條件可能是；第16min引起曲線變化的

反應條件可能是；

①減壓；②增大A的濃度；③增大C的量；④升溫；⑤降溫；⑥加催化劑

答案

1.選D反應速率的大小與反應現象是否明顯沒有直接關系，如H+和OFT的反應幾

乎在瞬間完成，沒有明顯現象，A項錯誤，D項正確；固體或純液體的濃度是常數，即Ac

=0,所以一般不用固體或純液體表示化學反應速率，B項錯誤；催化劑不改變分子的能量，

分子運動沒有加快，C項錯誤。

2.選CA選項，形成原電池化學反應速率加快；B選項，濃硫酸不生成氫氣；C選

項，依據BaCb+H2sO4=BaSO4I+2HC1可知，溶液中c(H*)不變；所以C選項反應速率

不變。

3.選C對于任一化學反應，用不同的物質表示該反應的速率，其數值之比等于其化

學計量數之比，磯W)：o(X)：v(Y):o(Z)=3：2：4：3°o(W)=o(Z),A錯誤；3o(X)=2o(Z),

B錯誤;2v(X)=u(Y),C正確；2v(W)=3v(X),D錯誤。

4.選Ao(W)=.olCin=602又因/N)=OQ工HAO(/(L-min),

即v(W):v(Z)=0.02：0.01=2：1,故〃=1。

5.選DL為固態，故不能用它表示化學反應速率，A錯誤；p(HI)=

010101「-0.07molL-i

=0.002mol-L?s-1,若反應仍以該速率進行，則t=

15s

0.07mol-L0.05mol-L1,-.,*,…

------????-----[1一i—i-------=10s,但隨著反應的進行，反應物濃度降低，反應速率減慢，

0.002mol-L-s

所用時間應大于10s,B錯誤；升高溫度，正、逆反應速率均加快，C錯誤；減小反應體系

的體積，從而增大了壓強，化學反應速率將加快，D正確。

6.選A影響化學反應速率的主要因素是反應物自身的性質，由于鎂的活動性比鐵強，

所以與相同濃度的鹽酸反應時，鎂條放出氫氣的速率大，反應物濃度也影響反應速率，在一

定范圍內，速率與濃度成正比，故。2>。3。

7.選A濃度對反應速率的影響為溶液混合后的濃度，故A、B濃度①中都為0.5mol-L

-|,②中都為1molL-i,③中都為0.05④中都為0.25mol1r：濃度越大，反應

速率越大，故反應速率大小順序為②，①〉④〉③。

8.選C根據題目信息可知，0?6min,生成22.4mL(標準狀況)氧氣，消耗0.002mol

H2O2,則。田2。2尸3.3Xl(T2moi/(L-iw'h),A項正確；隨反應物濃度的減小，反應速率逐

漸降低，B項正確；反應至6mi,n.時，剩余。QO2mofH2O2,此時c{y}zOz)=0.2.0mo(/L,

C項錯誤；反應至6min時，消耗0.002molH2O2,轉化率為50%,D項正確。

9.選C設4min時，生成6xmolH2O(g)

("(總)

4NH3(g)+3O2(g)2N2g)+6H2O(g)

起始4mol3mol007mol

變化4xmol3xmol2xmol6xmol4min

4—4x3—3x2x6x1+x

據題意，則有：S'-0.4解得：x_o.5

,「，，一」,3mol1.5mol-L-

則4min內H2O的變化濃度為：Ac(H2O)=-5~j—=L5moLLr(H2O)=—「——=

0.375mol-L-'-min*1,再由各物質表示的速率之比等于各物質的化學計量數之比，可得各物

質表示的反應速率分別為v(N2)=0.125mol-L'minv(NH3)=0.250mol-L'min1,0(()2)

=0.1875mol-L'-min'o

0.001Omol

2L

5-|-1

10.選C由題意知，^(H2O)=2I>(O2)=2X20M,N=5.0X10-mol-L-min,A

正確；熱化學方程式表示的含義是2moiH2(D(g)完全分解生成2moiFh(g)和1molCh(g),吸

收484kJ的能量，所以生成020.0020mol時，吸收的能量為0.0020molX484kJmor'=

0.968kJ,正確：C項，由于反應物只有1種，增大C(H2。)，相當于壓強增大，平衡向氣體

體積減小的方向移動，所以水的分解率降低，錯誤；D項，若CsO顆粒小，則接觸面積大，

反應速率快，催化效果好，正確。

11.解析：⑴N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

起始量(mol)230

轉化量(mol)0.41.20.8

平衡量(mol)1.61.80.8

-|-1

r;(H)=',=0.024mol-L-s,平衡時，氮,氣的轉化率=〃皿/X100%=20%。

23grLAiuns乙moi

(2)七時，逆反應速率突然增大，原因可能是使用了催化劑、升高了溫度、增大了壓強、

增大了氨的濃度，而后逆反應速率減小，平衡逆向移動，則只能是四時增大了氨的濃度或升

j溫度。

(3)根據平衡時容器甲與容器乙中各物質的體積分