化学反应的速率和限度.ppt.ppt

3 化学反应的速率和限度 一 化学反应的速率 在化学实验和日常生活中 我们经常观察到这样的现象 有的进行得快 有的进行得慢 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 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3 108m 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 概念 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 l min 或mol l s 做好笔记 注意 1 反应速率要指明具体物质并取正值2 指平均速率 随堂练习1 1 在某一化学反应里 反应物a的浓度在10s内从4 0mol l变成1 0mol l 在这10s内a的化学反应速率为多少 0 3mol l s 这里的反应速率指平均速率 在2l的容器中发生某化学反应 已知反应前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2 答案 1mol l min 随堂练习3 在2l容器中发生反应 n2 3h2 2nh30 5min后 生成1 7gnh3 求v nh3 v n2 v h2 v n2 0 05mol l s v h2 0 15mol l s 结论 同一化学反应 用不同的物质表示其化学反应速率可能不相同 但其化学反应速率比等于化学计量数之比 1 在2a b3c 4d反应中 下列各表示该反应的速度最快的是 a va 0 4mol l min b vb 0 4mol l min c vc 0 9mol l min d vd 1 2mol l min b 课堂反馈 实验2 6 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 小结 影响反应速率的因素 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 决定反应速率的因素 反应物本身的性质 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 溶液中溶质以分子或离子形式存在 且分布均匀 这使反应物分子或离子间直接接触的机会大大地增加 可以大大提高反应速率 4 增大反应物浓度能增大反应速率 总结 影响反应速率的因素 1 温度 升高温度 增大反应速率 2 固体的表面积 增大固体的接触面积 能增大反应速率 3 反应物的状态 液态或气态比固态反应速率快 4 溶液的浓度 增大溶液浓度 增大反应速率 5 催化剂 加入催化剂能改变 增大或减小 反应速率 自身质量和性质都不发生改变 做好笔记 决定化学反应速率的主要因素 注意 反应物本身的性质 二 化学反应的限度 一个化学反应在实际进行时 反应物能否按化学方程式中相应物质的计量关系完全转变为生成物 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 正向反应 反应物 生成物 逆向反应 生成物 反应物 ag cl agcl 视作不可逆 agcl ag cl 极微量电离 对于以上反应 请分析 1 当反应刚开始时 反应物和生成物的浓度哪个大 2 当反应刚开始时 正反应与逆反应哪个反应速率大 3 随着反应的进行 反应物和生成物浓度如何变化 4 随着反应的进行 v 正 与v 逆 怎样变化 在密闭容器中加入1molh2和1moli2发生反应 h2 g i2 g 2hi g 正向反应 逆向反应 5 反应会进行到什么时候 停止 当正反应速率与逆反应速率相等时 6 此时 反应物和生成物浓度如何变化 反应物和生成物浓度不再改变 7 给这个状态命名 平衡状态 8 反应真的停止了吗 no 处于动态平衡 0 1 0 t1 v 正 v 逆 2 t1 v 正 v 逆 平衡状态 定义 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 特征 1 条件 一定条件下 2 对象 可逆反应 3 动 动态平衡 4 等 v 正 v 逆 5 定 反应物和生成物浓度保持不变 随堂练习1 对于可逆反应m nq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qc 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 最后保持恒定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 随堂练习3 下列哪种说法可以证明反应n2 3h22nh3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 cco 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 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 自学科学史话 炼铁高炉尾气之谜 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 浪费能源 因为废气要带走能量 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 2 尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能 提高热能的利用率 提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件 包括环境 意义 节约能源 节省资源 减少污染 煤在气化过程中可以脱硫 除去灰分 我们在生产 科研和生活中都需要控制化学反应的条件 有利的反应 要想办法增大反应速率 1 升高温度 使用催化剂 增大反应物浓度 有害的反应 要设法降低反应速率 1 降低反应温度 使用负催化剂 2 或隔离会引发反应的物质 知识应用 定性观察化学反应速率的方法 1 锌片 镁条分别与盐酸反应 可以通过冒气泡的快慢来判断 2 铁和cuso4溶液反应 可以通过颜色的变化来判断 3