【化学课件】浓度、压强对化学反应速率的影响 2023-2024学年高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）.pptx

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1、2023-2024学年选择性必修1(人教版2019)第二章 化学反应速率 化学平衡第一节 反应反应速率第2课时 浓度、压强对化学反应速率的影响【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应速率造成影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么速率造成影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么速率造成影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么速率造成影

2、响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么？浓度 温度 不同化学反不同化学反应的速率应的速率反应物本身性质反应物本身性质（内因）（内因）同一化学反同一化学反应的速率应的速率外界条件外界条件（外因）（外因）温度、浓度（压强）、温度、浓度（压强）、催化剂、接触面积等催化剂、接触面积等反应物组成、反应物组成、结构、性质结构、性质影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素如何影响如何影响呢呢？目目录录探究浓度对化学反应速率的影响01探究压强对化学反应速率的影响02习学学目目 标1 1.通过实验设计与探究、现象观察与分析，利用宏微结合的思想，理通过实验设计与探究、现象观察与分析，利用宏微结

3、合的思想，理解外界条件浓度、压强对化学反应速率影响的结论和理论解释，初步认解外界条件浓度、压强对化学反应速率影响的结论和理论解释，初步认识识“控制变量法控制变量法”思想在判断外界条件对化学反应速率影响中的应用。思想在判断外界条件对化学反应速率影响中的应用。2 2.通过对具体事例的探究分析，体验化学知识在生产生活实际中的应通过对具体事例的探究分析，体验化学知识在生产生活实际中的应用，利用用，利用“实验现象实验现象影响规律影响规律理论解释理论解释”的模型认知，促进的模型认知，促进“证据证据推理推理”核心素养的发展。激发学习化学的兴趣，培养勇于实践的科学精核心素养的发展。激发学习化学的兴趣，培养勇于

4、实践的科学精神和实事求是的科学态度及社会责任意识。神和实事求是的科学态度及社会责任意识。定量研究影响化学反应速率的因素【提出问题提出问题】浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？化学反应速率？【实验探究实验探究】选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。实验用品：实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。表。0.1 mol/L Na2S2O3溶液、溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液、溶液

5、、0.5 mol/L H2SO4溶液、溶液、5%H2O2溶液、溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。溶液、蒸馏水、热水。控制变量法控制变量法1.选取同一个反应，探究不同因素产生的影响。选取同一个反应，探究不同因素产生的影响。2.2.选取不同的反应，探究同一因素产生的影响。选取不同的反应，探究同一因素产生的影响。实验原理实验原理Na2S2O3H2SO4 Na2SO4SO2 S H2O 2H2O2 2H2O O2实验探究的整体设计实验探究的整体设计设计思路设计思路NO.1探究浓度对化学反应速率的影响 5mL 0.1mol/L H2SO4+5mL 0.1mol/L Na2S2O3出现淡

6、黄色浑浊出现淡黄色浑浊慢慢出现淡黄色浑浊出现淡黄色浑浊快快 Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O+2 +4 0 5mL 0.5mol/L H2SO4+5mL 0.1mol/L Na2S2O3方案一方案一编号编号Na2S2O3溶液溶液H2SO4溶液溶液出现浑浊出现浑浊的快慢的快慢反应反应温度温度浓度浓度/(mol/L)体积体积/mL浓度浓度/(mol/L)体积体积/mL1 室温室温2室温室温0.1550.150.15Na2S2O3H2SO4 Na2SO4SO2 S H2O0.5浑浊较快浑浊较快浑浊较慢浑浊较慢【结论】【结论】【结论】【结论】其它条件相同时，增大反应物浓度其

7、它条件相同时，增大反应物浓度，反应，反应速率增大速率增大；减小反应物；减小反应物浓度，反应浓度，反应速率减小速率减小。方案二方案二实验设计实验设计Na2S2O3H2SO4 Na2SO4SO2 S H2O编号编号0.1 mol/L Na2S2O3溶液溶液蒸馏水蒸馏水0.1 mol/L H2SO4溶液溶液出现浑浊出现浑浊的快慢的快慢反应反应温度温度1室温室温2室温室温5 mL3 mL5 mL5 mL0 mL2 mL【结论】【结论】【结论】【结论】其它条件相同时，增大反应物浓度其它条件相同时，增大反应物浓度，反应，反应速率增大速率增大；减小反应物；减小反应物浓度，反应浓度，反应速率减小速率减小。方案

8、三方案三实验设计实验设计 2H2O2 2H2O O2编号编号5%H2O2溶溶液液1 mol/L FeCl3溶液溶液蒸馏水蒸馏水相同时间出现相同时间出现气泡的多少气泡的多少反应反应温度温度11 mL室温室温21 mL室温室温4 mL2 mL2 mL0 mL【结论】【结论】【结论】【结论】其它条件相同时，增大反应物浓度其它条件相同时，增大反应物浓度，反应，反应速率增大速率增大；减小反应物；减小反应物浓度，反应浓度，反应速率减小速率减小。活动活动活动活动:浓度浓度浓度浓度对反应速率的影响对反应速率的影响对反应速率的影响对反应速率的影响【实验探究实验探究】按表中实验步骤完成实验，观察实验现象，填写下表

9、：按表中实验步骤完成实验，观察实验现象，填写下表：原理2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O实验步骤实验现象褪色时间结论KMnO4酸性溶液褪色KMnO4酸性溶液褪色褪色时间长褪色时间短H2C2O4溶液浓度越大，KMnO4酸性溶液褪色越快，反应速率也越快；反之，H2C2O4溶液浓度越小，反应速率越慢。【问题探究问题探究1】（1）改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响？【温馨提示温馨提示】(1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反

10、应速率。的量改变时不影响化学反应速率。(2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率。反应速率。【问题探究问题探究2】（2 2）反应）反应FeClFeCl3 33KSCN Fe(SCN)3KSCN Fe(SCN)3 33KCl进行一段时进行一段时间后，加入少量间后，加入少量FeCl3 3固体，对反应速率有何影响？加入少量固体，对反应速率有何影响？加入少量KCl呢？由此呢？由此可得出什么结论？可

11、得出什么结论？【温馨提示温馨提示】上述反应的实质是：上述反应的实质是：FeFe3 33SCN3SCNFe(SCN)Fe(SCN)3 3。因此加入。因此加入少量少量FeClFeCl3 3固体，增大了固体，增大了FeFe3 3浓度，使反应速率加快。加入浓度，使反应速率加快。加入KClKCl固体，对固体，对反应组分的浓度无影响，不影响反应速率，则反应速率不变。但应注意反应组分的浓度无影响，不影响反应速率，则反应速率不变。但应注意若加入若加入KClKCl溶液，反应体系中物质的浓度减小，反应速率会变慢。溶液，反应体系中物质的浓度减小，反应速率会变慢。对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才

12、会引对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。起化学反应速率的改变。若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，反应速率的含义也将若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，反应速率的含义也将不同，如：浓硫酸与铁的反应。不同，如：浓硫酸与铁的反应。NO.2探究压强对化学反应速率的影响【阅读思考阅读思考1】（1）阅读教材）阅读教材P21页内容，观察分析下图页内容，观察分析下图，指出甲、，指出甲、乙两个容器的相同点和不同点？乙两个容器的相同点和不同点？【温馨提示温馨提示】相同点：相同点：温度相同，气体的物质的量（分温度相同，气体的物质的量（分子数）相同子数）相同 不同

13、点：不同点：压强：压强：2P(2P(甲甲)=P()=P(乙乙)，体积：，体积：V(V(甲甲)=2V()=2V(乙乙)，浓度：，浓度：2c(2c(甲甲)=c()=c(乙乙)，则化学反应速率：，则化学反应速率：v(v(乙乙)=2v()=2v(甲甲)。【阅读思考阅读思考2】（2 2）根据问题（）根据问题（1 1）你能得出什么结论）你能得出什么结论？【温馨提示温馨提示】其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快应速率加快。增大压强增大压强气体体积缩小气体体积缩小反应物浓度反应物浓度增大增大反应速率加快；反之，反应速率反应速

14、率加快；反之，反应速率减慢。减慢。对于一定量的气体，增大压强指压缩对于一定量的气体，增大压强指压缩容积，减小压强指增大容积容积，减小压强指增大容积.气气体体注意：压强只对于有气体参加的反应有影响，当反应物都是注意：压强只对于有气体参加的反应有影响，当反应物都是固体或液体时，压强对速率无影响。固体或液体时，压强对速率无影响。【讨论交流讨论交流】已知已知NN2 2(g)3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)H0反应速率为反应速率为v1；2HI(g)H2 2(g)I2 2(g)H0，反应速率为，反应速率为v2。对于对于上述两个可逆反应，当改变上述两个可逆反应，当改变条件条件保持体积不变，反应

15、保持体积不变，反应通入通入N2 2；保持压强不变，反应保持压强不变，反应、通入通入“He”气气；反应反应、反应、反应均压缩体积均压缩体积v1 1增大增大；保持体积不变，反应保持体积不变，反应、通入通入“He”气时，试判断气时，试判断v1 1、v v2 2的变化的变化(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)情况。有何规律？情况。有何规律？【温馨提示温馨提示】保持体积不变，反应保持体积不变，反应通入通入N N2 2，反应，反应分离出分离出I I2 2(g)(g)，v v1 1增大，增大，v v2 2减小。减小。保持压强不变，反应保持压强不变，反应、通入通入“He”He”气，气，v v1

16、1减小，减小，v v2 2减小。减小。反应反应、反应、反应均压缩体积均压缩体积v v1 1增大，增大，v v2 2增大。增大。保持体积不变，反应保持体积不变，反应、通入通入“He”He”气气v v1 1不变，不变，v v2 2不变。不变。规律：改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起反规律：改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起反应体系中物质的浓度改变，否则，压强的改变对化学反应速率不产生应体系中物质的浓度改变，否则，压强的改变对化学反应速率不产生影响。影响。【问题探究问题探究1】（1）压强增大，反应速率一定会加快吗）压强增大，反应速率一定会加快吗？【温馨提示温馨提示】不一定。压

17、强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。不一定。压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。因此，在讨论压强对化学反应速率的影响时，首先要看反应物或生成物是否有气体；因此，在讨论压强对化学反应速率的影响时，首先要看反应物或生成物是否有气体；二是在恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。二是在恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。【问题探究问题探究2】（2）恒压下充入稀有气体（与反应物无关的气体），化）恒压下充入稀有气体（与反应物无关的气体），化学反应速率一定会不变吗？由此应怎样理解压强对化学反应速率的影响学反应速率

18、一定会不变吗？由此应怎样理解压强对化学反应速率的影响？【温馨提示温馨提示】恒压下充入稀有气体，虽然气体压强不变，但容器体积恒压下充入稀有气体，虽然气体压强不变，但容器体积增大，反应物浓度减小，因此反应速率会减小。因此，改变压强，对化增大，反应物浓度减小，因此反应速率会减小。因此，改变压强，对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。【问题探究问题探究3】（3 3）反应）反应N N2 2O O2 2 2NO，在体积不变的密闭容器中进，

19、在体积不变的密闭容器中进行，若向容器内充入行，若向容器内充入He使气体压强增大，能否加快反应速率？使气体压强增大，能否加快反应速率？【温馨提示温馨提示】反应速率不变。因为充入反应速率不变。因为充入He仅使体系的总压强增大，但反应容器体仅使体系的总压强增大，但反应容器体积不变，各反应成分的浓度不变，则化学反应速率不变。改变压强能否影响化学反积不变，各反应成分的浓度不变，则化学反应速率不变。改变压强能否影响化学反应速率，关键是看其能否改变各反应物成分的浓度。应速率，关键是看其能否改变各反应物成分的浓度。【问题探究问题探究4】（4）从恒温、恒容、恒压三种情况，思考压强对化学）从恒温、恒容、恒压三种情

20、况，思考压强对化学反应速率反应速率的的影响影响规律是什么？规律是什么？【温馨提示温馨提示】恒温时，增大压强，体积缩小，浓度增大，反应速率恒温时，增大压强，体积缩小，浓度增大，反应速率增大。增大。恒容时，充入气体反应物，浓度增大，总压强增大，反应速率恒容时，充入气体反应物，浓度增大，总压强增大，反应速率增大。增大。恒容时，充入恒容时，充入“稀有气体稀有气体”总压强增大，但各物质的浓度不变，总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。反应速率不变。恒压时，充入恒压时，充入“稀有气体稀有气体”，体积增大，各物质的浓，体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小。度减小，反应速率减小。D典例典例分析分析

21、 1.硫硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是下列各组实验中最先出现浑浊的是()解析解析:当当有多个外界条件时有多个外界条件时,要对比找出其相同条件和不同条件要对比找出其相同条件和不同条件,然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多,本题从本题从浓度和温度两个因素考查浓度和温度两个因素考查,结合选项知混合溶液体积都为结合选项知混合溶液体积都为20 mL,根据浓度越大、温度越高根据浓度越大、温度越高,反应速率越大

22、反应速率越大,可以推知可以推知D选项正确。选项正确。注意注意 （1）固体和纯液体固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。影响。（2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化（如体分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温下铁遇浓硫酸钝化）。但常温下铁遇浓硫酸钝化）。（3）固体物质的反应速率与）固体物质的反应速率与其表面积其表面积有关，颗粒越

23、小，表面积越大，反应速率就越有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快反应速率。快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快反应速率。（4）对于离子反应，只有）对于离子反应，只有实际参加反应实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。速率的改变。题目解析题目解析题目解析题目解析典例典例分析分析2.反应反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是反应速率几乎无影响的是 ()A将容

24、器的体积扩大一倍将容器的体积扩大一倍B将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C保持体积不变，充入保持体积不变，充入N2使体系压强增大使体系压强增大D保持压强不变，充入保持压强不变，充入N2使容器体积变大使容器体积变大容器的体积缩小或增大均会改变浓度，浓容器的体积缩小或增大均会改变浓度，浓度改变反应速率一定会改变度改变反应速率一定会改变 体积不变，充入体积不变，充入N2体系总压强增大，但反体系总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应速率不变应混合物浓度并未改变，反应速率不变 充入充入N2使容器体积增大，总压强不变，但使容器体积增大，总压强不变，但反应混合物浓度同等程度变小，反应速率反应混合物

25、浓度同等程度变小，反应速率变慢。变慢。C注意注意1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少C增大增大反应速率增大反应速率增大2、恒容时：、恒容时：A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总压增大总压增大反应速率增大反应速率增大；B、充入、充入“无关气体无关气体”（如（如He、N2等）等）引起总压增大，但各反应物引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变的分压不变，各物质的浓度不变反应速率不变反应速率不变3、恒压时：充入、恒压时：充入“无关气体无关气体”（如（如He等）等）引起体积增大，引起体积增大，各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减慢。反应速

26、率减慢。1500 mL 1 molL-1的稀盐酸与锌反应的稀盐酸与锌反应,下列操作能使产生氢气的速率增大的是下列操作能使产生氢气的速率增大的是()A.在忽略接触面积变化的情况下在忽略接触面积变化的情况下,增加锌的质量增加锌的质量B.将将500 mL 1 molL-1的稀盐酸改为的稀盐酸改为1 000 mL 1 molL-1的稀盐酸的稀盐酸C.用用 1 molL-1的的H2SO4溶液代替溶液代替1 molL-1的稀盐酸的稀盐酸D.用浓硫酸代替用浓硫酸代替1 molL-1的稀盐酸的稀盐酸C解析解析:该该反应的实质是反应的实质是2H+Zn=Zn2+H2,增大反应物浓度可使反应速率增大增大反应物浓度可

27、使反应速率增大,由于纯固由于纯固体、纯液体的浓度为定值体、纯液体的浓度为定值,所以在忽略接触面积变化的情况下所以在忽略接触面积变化的情况下,增加锌的质量增加锌的质量,不能增大不能增大反应速率。而将等浓度的盐酸由反应速率。而将等浓度的盐酸由500 mL变为变为1 000 mL,只是改变了溶液的体积只是改变了溶液的体积,并未改并未改变其浓度变其浓度,所以反应速率不变。用所以反应速率不变。用1 molL-1的的H2SO4溶液代替溶液代替1 molL-1的稀盐酸的稀盐酸,溶液溶液中氢离子浓度增加一倍中氢离子浓度增加一倍,所以反应速率增大。浓硫酸与锌反应不产生氢气。所以反应速率增大。浓硫酸与锌反应不产生

28、氢气。典题精练典题精练3.100 mL 6 molL100 mL 6 molL1 1的的H H2 2SOSO4 4溶液与足量的锌粉反应，在一定温度下，溶液与足量的锌粉反应，在一定温度下，加入下列物质，试将对加入下列物质，试将对v v(H(H2 2)和和n n(H(H2 2)的影响填入下表中：的影响填入下表中：加入物质加入物质对对v(H2)的的影响影响对对n(H2)的的影响影响Na2CO3固体固体K2SO4溶液溶液NaNO3固体固体通入一定量通入一定量HCl气体气体解析解析解析解析解答此题的关键是要弄清反应的解答此题的关键是要弄清反应的解答此题的关键是要弄清反应的解答此题的关键是要弄清反应的实质

29、，以及影响实质，以及影响实质，以及影响实质，以及影响v v(H(H2 2)的因素。具体分析如下：的因素。具体分析如下：的因素。具体分析如下：的因素。具体分析如下：H H2 2SOSO4 4和和和和ZnZn反应的离子方程式为反应的离子方程式为反应的离子方程式为反应的离子方程式为2H2HZn=ZnZn=Zn2 2H H2 2，H H浓度的变化影响反应速浓度的变化影响反应速浓度的变化影响反应速浓度的变化影响反应速率，产生率，产生率，产生率，产生H H2 2的物质的量受参与反应的的物质的量受参与反应的的物质的量受参与反应的的物质的量受参与反应的H H的物质的物质的物质的物质的量影响。加入的量影响。加入

30、的量影响。加入的量影响。加入NaNa2 2COCO3 3固体时，消耗部分固体时，消耗部分固体时，消耗部分固体时，消耗部分H H2 2SOSO4 4，减少，减少，减少，减少H H的物质的量和浓度；加入的物质的量和浓度；加入的物质的量和浓度；加入的物质的量和浓度；加入K K2 2SOSO4 4溶液时，相当于加水稀释，溶液时，相当于加水稀释，溶液时，相当于加水稀释，溶液时，相当于加水稀释，H H的物质的的物质的的物质的的物质的量不变，但浓度减小；加入量不变，但浓度减小；加入量不变，但浓度减小；加入量不变，但浓度减小；加入NaNONaNO3 3固体时，引固体时，引固体时，引固体时，引入入入入NONO3

31、 3，NONO3 3在在在在H H的存在下与的存在下与的存在下与的存在下与ZnZn反应，不生反应，不生反应，不生反应，不生成成成成H H2 2；通入；通入；通入；通入HClHCl时，时，时，时，HCl=HHCl=HClCl，增大了，增大了，增大了，增大了H H的物质的量浓度和物质的量。的物质的量浓度和物质的量。的物质的量浓度和物质的量。的物质的量浓度和物质的量。减小减小 减小减小减小减小 不变不变减小减小 减小减小增大增大 增大增大4.如下如下图所示，相同体积的图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中三密闭容器，其中c容器有一活塞，容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和和O2使三容器使三容器压强相等，一定条件压强相等，一定条件下发生下发生2SO2+O2 2SO3的反应。问：的反应。问：起始起始a、c两容器的反应速率大小关系为两容器的反应速率大小关系为va _vc；反应一段时间后反应一段时间后a、c中速率大小关系为中速率大小关系为va _vc；如起始在如起始在a、c两容器中通入同量的两容器中通入同量的N2，则此时三容器起始压强为则此时三容器起始压强为Pa _Pb Pc；起始反应速率关系为起始反应速率关系为va _vb _vc=