学习目标
1.变化观念：了解化学反应速率的概念及其表示方法，形成不同的反应可用不同的方法来表 示化学反应速率的变化观念。
2.证据推理：根据化学反应速率的测定原理设计实验，学会化学反应速率的测定方法
3.从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角 度进行分析解释
知识导学
知识点 1 化学反应速率及其测定
1．化学反应速率的概念及其表示方法
2．化学反应速率的测定
(1)测定原理 利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜 色时，可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速 率。
例 1．在反应 N2＋3H2 2NH3中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了 0.6 mol·L －1，在此 段时间内用 H2表示的平均反应速率为 0.45 mol·L －1·s－1，则此段时间是( )
A．1 s B．2 s C．44 s D．1.33
例 2．已知 4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用 v(NH3)、v(O2)、 v(NO)、v(H2O)(单位：mol·L －1·s－1)表示，则下列关系正确的是( )
归纳总结
知识点 2 化学反应速率的计算和比较
1．化学反应速率的计算
(1)公式法：
特别提醒
①如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变 化量。
②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始) 所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值， 而 v 是标量，只有正值，所以在计算反应速率时，
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD
(3)“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤：
a．写出有关反应的化学方程式；
b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；
c．根据已知条件列方程计算。
再利用化学反应速率的定义式求算
②计算中注意以下量的关系。 对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)；
2．化学反应速率的比较方法
(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、固体消失或气体充满所 需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如 K 与水反应比 Na 与水反应剧烈，则反应速 率：K＞Na。
(2)定量比较
①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。
②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应 物质的化学计量数，所得数值大的速率大。
③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大
例 1．根据 c～t 图像确定化学方程式及速率 T ℃时，在 0.5 L 的密闭容器中，反应过程中 A、B、C 的浓度变化如图所示
(1)10 s 内 v(B)＝ 。
(2)该反应的化学方程式为 。
例 2．反应 A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A)＝0.15 mol·L －1·min－1 ②v(B)＝0.01 mol·L －1·s－1 ③v(C)＝0.40 mol·L －1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L －1·min－1 则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为
知识点 3 影响化学反应速率的因素
1．内因 在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定 的
2．实验探究
(1)实验Ⅰ：定性探究影响化学反应速率的外界因素 实验原理
实验方案设计
(2)实验Ⅱ：反应速率的定量测定和比较 实验步骤
①取一套装置(如图所示)，加入 40 mL 1 mol·L －1的硫酸和锌粒，测量收集 10 mL H2所需的时间。
②取另一套装置，加入 40 mL 4 mol·L －1的硫酸和锌粒，测量收集 10 mL H2所需的时间。 实验现象 锌与稀硫酸反应产生气泡(写现象)，收集 10 mL 气体，②所用时间比①所用时间 短
实验结果
实验结论 4 mol·L －1硫酸与锌反应比 1 mol·L －1硫酸与锌反应的速率快。
注意事项
①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同；
②40 mL 的稀硫酸要迅速加入；
③装置气 密性良好，且计时要迅速准确；
④气体收集可以用排水量气装置(如图所示)代替。
实验讨论 除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有(至少填两种)：
①测定一定时间内产生的 H2的体积；
②测定一段时间内 H ＋的浓度变化；
③测定一段时间内锌粒的质量变化。
3．外因
(1)在一般情况下，当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物 浓度，化学反应速率减小。升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。 催化剂可以改变化学反应速率。
(2)大量实验证明，温度每升高 10_℃，化学反应速率通常增大为原来的 2～4 倍。这表明温 度对反应速率的影响非常显著。
(3)压强对化学反应速率的影响
①研究对象——气体模型的理解 对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：
由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大。
②影响规律 对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大；减 小压强(增大容器容积)，反应速率减小。
(4)其他影响化学反应速率的因素：如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速 研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率
例 1．相同温度条件下，将下列 4 种不同浓度的 NaHCO3溶液，分别加入到 4 个盛有 20 mL 0.06 mol·L －1盐酸的烧杯中，并加水稀释至 50 mL，NaHCO3 溶液与盐酸反应产生 CO2的速 率由大到小的的顺序是__________________________________________。
①20 mL,0.03 mol·L －1
②20 mL,0.02 mol·L －1
③10 mL,0.04 mol·L －1
④10 mL,0.02 mol·L －1
例 3．某探究小组用 HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素， 所用 HNO3的浓度分别为 1.00 mol·L －1、2.00 mol·L －1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格， 实验温度为 298 K、308 K
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
知识点 4 活化能
1．有效碰撞理论
(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为 基元反应。如 2HI===H2＋I2的 2 个基元反应为 2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。
(2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 (3)基元反应发生的先决条件 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发 生化学反应。
(4)有效碰撞
(5)活化能和活化分子
①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。
②活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图
2．基元反应发生经历的过程
3．有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释
(1)浓度：反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加 →反应速率增大；反之，反应速率减小。
(2)压强：增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位 时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大；反之，反应速率减小。 即压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。
(3)温度：微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加 →反应速率增大；反之，反应速率减小
(4)催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分 数增大→单位时间内有效碰撞的几率增加→反应速率加快。
例 1．已知反应：2NO(g)＋Br2(g) 2NOBr(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下 ①NO(g)＋Br2(g) NOBr2(g) 快 ②NO(g)＋NOBr2(g) 2NOBr(g) 慢 下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应的速率主要取决于①的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．正反应的活化能比逆反应的活化能小 a kJ·mol－1
D．增大 Br2(g)浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率
例 2．设 C＋CO2 2CO(吸热反应)的反应速率为 v1，N2＋3H2 2NH3(放热反应)的反 应速率为 v2，若对以上两个反应均升高温度，v1、v2会________(填“减小”“增大”或“不 变”)，从有效碰撞理论角度分析原因：________。
例 3．在有气体参与的反应中，①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、 ④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题(填序号)：
(1)降低反应活化能的是________。
(2)增加活化分子百分比的是________。
(3)未改变活化分子百分比，增加单位体积内分子总数的是________。
(4)增加单位体积内活化分子数的是________。
归纳总结
未完，有需要的朋友私信免费送哦
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