在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象：.ppt

第三节 化学反应的速率和限度,在化学实验和日常生活中，我们经常观察到 这样的现象：,有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。,思考与交流,你了解以上反应进行的快慢吗？,炸药爆炸,金属锈蚀,食物腐败,离子反应,塑料老化,溶洞形成,快,快,慢,慢,慢,慢,化学反应的快慢是相对的！,新概念,不同的化学反应进行的快慢千差万别，快 和慢是相对而言的，我们以上的判断方法 都是定性地描述反应的快慢。而在科学研 究和实际应用中，往往需要定量地描述一 个反应的快慢。,什么是定性？什么是定量？,思考？：,新概念,例如：我们学过物理都知道： （1）光的传播速度是很快的； （2）光在空气中的传播速度是3108m/s。,（1）就是定性描述 （2）就是定量描述,思考,如何定量地判断一个化学反应的速率呢？,学科连接,在物理中我们是如何定量地判断一个物体 移动速度快慢的？,用速度来描述：单位时间内物体移动的距离 的大小,（一）定义： 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度 的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值） 来表示。,反应速率单位：,mol/(Lmin) 或mol/(L s),请做好笔记,注意：1、反应速率要指明具体物质并取正值 2、表示气体或溶液反应速率,不能用于 表示固体和纯液体 3、指平均速率,第三节 化学反应的速率和限度,一、化学反应的速率,在2L的容器中发生某化学反应，已知反应 前气体A物质的物质的量为8mol，2min后A的 物质的量变为4mol，问在这2min内A的平 均反应速率？,随堂练习1：,答案：1mol/ (L min）,随堂练习2：,在2L容器中发生反应：N2 + 3H2 = 2NH3 0.5min后，生成1.7gNH3，求v(NH3)， v(N2)， v(H2).,同理可求： v(N2)=0.05mol/(L min ),v(H2)0.15mol/(L min ),结论：同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率，数值可能不相同，但意义相同，均表示这段时间内该反应的化学反应速率。且化学反应速率之比等于化学计量数之比！,v(N2) :v(H2): v(NH3) =0.05mol/(L min ): 0.15mol/(L min ): 0.1mol/(L min) =1:3:2,随堂练习3：,在反应mAnBpC中，已知A的反应 速率为0.5mol/(L s)，B的反应速率为 1mol/(L s)，C的反应速率为1. 5mol/(L s) 则该反应的化学方程式为：,A 2B = 3C,复习：1、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示_反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。,2、用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，其数值比一定_化学方程式中相应的化学计量数之比。,3、化学反应速率均用_值来表示. 且表示的是_速率而不是_速率.,同一个,等于,正,平均,瞬时,练习,向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.,1、在2L的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol，在前10s A 的平均反应速率为0.12mol/(Ls)，则10s时，容器中B的物质的量为,课堂反馈,1在2A+B 3C+4D反应中，下列各表示该反应的速度最快的是 Av(A)=0.4mol/(Lmin) Bv(B)=0.4mol/(Lmin) Cv(C)=0.9mol/(Lmin) Dv(D)=1.2mol/(Lmin),B,课堂反馈,某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析： 1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率 2、该反应的化学方程式为：_。,（二）、影响化学反应速率的条件：,影响化学反应速率的条件,内因,外因,物质的性质（主）,温度、浓度、压强、催化剂等（次）,比较下列每组化学反应的速率，并分析引起速率不同的可能原因：,4. 夏天米饭变质 冬天米饭变质,1. Mg + HCl Al + HCl,2. Mg + HAc Al +HAc,3. 硫在空气中燃烧 硫在氧气中燃烧,讨论影响化学反应速率的因素,实验25,产生气泡速率增大， 带火星火柴 复燃,升高温度， 反应速率增大,有气泡冒出,产生气泡速率减小,降低温度， 反应速率减小,温度对化学反应速率的影响,规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。 实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的24倍。 注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。,实验26,气泡冒出速率增大,气泡冒出速率增大,有气泡冒出，较慢,MnO2能加快反应速率,FeCl3能加快反应速率,无催化剂 反应较慢,讨论影响化学反应速率的因素,影响反应速率的因素（外因）：,（1）温度：升高温度，增大反应速率,（2）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小） 反应速率，自身不发生改变。,决定反应速率的主要因素（内因）：,反应物本身的性质,请注意记笔记哟！,（3）固体的表面积：增大固体的接触面积，能增大反应速率,（4）反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快,（5）浓度：增大（气体或液体）浓度，增大反应 速率,（6）压强：增大气体的压强，增大反应速率,在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为P，并在一定温度下使其发生反应：H2(g) + I2(g) = 2HI(g) (1)保持容器容积不变，向其中加入1molH2，反应速率加快吗？理由是 （2）保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应），反应速率 理由是 （3）保持容器容积不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应），反应速率 理由是 (4)保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2和1MOL I2,反应速率 理由是 . (5) 提高起始的反应温度，反应速率 理由是,P49 思考与交流,1.人们为什么使用电冰箱储存食物？,温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度。,2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品 研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？,能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触， 使反应速率加快。,3.实验室进行化学反应时，通常把一些固体 物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？,配成溶液反应能增大接触面积，从而增大反应 速率。,4.增大反应物浓度能增大反应速率。,练习:某反应在催化剂的作用下进行 C + B = F + G A B = C + D 此反应的催化剂是 ， 总反应的方程式为 。,C,A 2B = D + F + G,二、化学反应的限度,思考：一个化学反应在实际进行时，反应物能否 完全转变为生成物？ 阅读：P50 科学史话,从这一材料中，你得到什么启示？,化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。,科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性 即正向反应和逆向反应能同时进行。,正反应：反应物生成物,逆反应：生成物反应物,可逆反应：在相同条件下能向正、逆两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。 可逆反应和一般的反应有什么区别呢？,时间（t）,反应速率,(正),(逆),t1,(正) =(逆),在密闭容器中加入1molH2和1mol I2发生反应,v(正)v(逆),t1以后反应处于平衡状态!,定义：化学平衡状态,在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆 反应的速率相等，反应物和生成物浓度保 持不变的状态。化学平衡状态简称化学平衡。,注意：(1)条件：一定条件下 (2)对象：可逆反应,化学平衡的特征：,逆、动、等、定、变,、逆：,化学平衡研究的对象是可逆反应,、动,化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应并未停止,、等：,化学平衡时，v正 v逆0,、定：,反应混合物各组分的浓度保持一定,、变：,化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡,随堂练习1,对于可逆反应MN Q达到平衡时， 下列说法正确的是（ ）,A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q C.反应物和混合物的浓度保持不变 D.反应已经停止,C,随堂练习2,在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成 NH3,以下叙述错误的是（ ） A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速 率为零 B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小， 最后减小为零 C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后 保持恒定 D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小， 最后与逆反应速率相等且都保持恒定,B,在一定温度下,可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是( ) C的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmol B C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2,一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( ) A、单位时间内生成n mol A2同时生nmolAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成 nmol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成 nmol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗 nmol B2,随堂练习3,下列哪种说法可以证明反应 N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态 A.1个 键断裂的同时，有3个 键形成 B.1个 键断裂的同时，有3个 键断裂 C.1个 键断裂的同时，有6个 键断裂 D.1个 键断裂的同时，有6个 键形成,( ),AC,14CO2 + C 2 CO，达到化学平衡后， 平衡混合物中含14C的粒子有 。,随堂练习4,14CO2、14C、14CO,如何判断一个化学反应是否达到平衡状态？,平衡状态的标志 ： 从平衡状态的定义入手，平衡状态强调两方面：各组分的百分含量保持不变；正反应速率等于逆反应速率。,任何化学反应的进程都有一定的限度，只是 不同反应的限度不同罢了。化学反应的限度 可以通过改变条件而改变，同学们可以在选 修模块化学反应原理中学习。,三、化学反应条件的控制,在生产和生活中，人们希望促进有利的化 学反应抑制有害的化学反应，这就涉及到反 应条件的控制,下面以“提高煤的燃烧效率”为例,(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤 充分燃烧。,(4)将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收,还可以使用助燃剂等,(2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。 空气过量，废气要带走能量，浪费能源。,(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料,归纳：提高煤的燃烧效率的措施,（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量 的转化率.关键是燃料与空气或氧气要尽 可能充分地接触，且空气要适当过量