高中化学第三章 有机化合物 第三节 化学反应速率和限度课件人教版必修2

新课标人教版化学必修,第二章第三节化学反应速率及其限度第一课时,邵东一中高一化学备课组,2020年5月8日星期五,第一节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：有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。,思考：请同学举出一些例子。,这些化学变化有何差异？,爆炸,牛奶腐坏,铁棒生锈,溶洞形成,很快,较快,较慢,很慢,室温下金属生锈、溶洞形成和塑料或橡胶的老化速率按年计，而地壳内煤或石油的形成要经过几十万年的时间。,慢,下列过程中，需要加快化学反应速率的是（）,A.钢铁腐蚀B.食物腐坏C.炼钢D.塑料老化E、氨的合成F、皮肤的衰老,CE,思考,反应快慢不是问题，问题是如何利用化学反应快慢来造福我们人类自己。那么，我们应该怎样来衡量一个化学反应的快与慢呢？,请思考：,物体运动的快慢可以用速度来表示（v=s/t)，物质变化的快慢该怎么表示呢？,一、化学反应的速率,在已有知识里面，有没有表示“快慢”的物理量？,化学反应速率的定义：,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,v=,t,c,注意：1.v表示具体物质的平均反应速率，且为正值；,2.c表示指定物质的反应前后变化的浓度；,3.t表示变化所对应的时间；,5.浓度常用mol.L-1，时间常用s，min。化学反应的速率单位为：mol/(Lmin)或mol/(Ls),4.表示气体或溶液反应速率，不能表示固体或纯液体的反应速率；,例1、在某一化学反应中，反应物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_。课堂练习一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_。,0.3mol/(LS),0.048mol/(Lmin),有关化学反应速率的简单计算,在给定条件下，氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气的浓度分别为1mol/L和1mol/L，2min后，氮气的浓度为0.8mol/L，氢气的浓度为0.4mol/L，氨气的浓度为0.4mol/L。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2min内的化学反应速率是多少？有什么关系？,例题2：,例题2：3H2+N22NH3初始量1mol/L1mol/L0t=2min0.4mol/L0.8mol/L0.4mol/L变化量0.6mol/L0.2mol/L0.4mol/LV(H2)=V(N2)=V(NH3)=,化学反应速率之比等于方程式中它们的计量数之比。,习题：有反应：aA+bB=cC+dD。取amolA和bmolB置于VL容器中，1min后，测得容器内A的浓度为xmol/L，这时B的浓度为_mol/L，C的浓度为_mol/L，这段时间内反应的平均速率若以A的浓度变化来表示，应为_。,对于反应A2+3B22AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是A、v(A2)=0.4molL-1min-1B、v(B2)=0.8molL-1min-1C、v(AB3)=0.6molL-1min-1D、v(A2)=0.01molL-1S-1,课堂练习：,比较同一反应的快慢，只要比较同一物质的化学反应速率的相对大小,在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为：_,答案：2A+B=2C,课堂练习：,新课标人教版化学必修,化学反应速率（第2课时）,邵东一中高一化学备课组,2020年5月8日星期五,对于反应：aA+Bb=cC+dD,温故而知新,2、比较化学反应速率的大小：单位相同，同一物质,影响化学反应速率的因素,改变化学反应速率在实践中有很重要的意义，我们可以根据生产和生活的需要，采取适当措施改变化学反应速率。那么，如何能够改变化学反应速率呢？,实验探究,各取一根镁条和一根铝条分别置于两支加有23mL3mol/L硫酸溶液的试管中。观察产生气泡的快慢；,实验现象：,实验结论：,动手时间,镁比铝的反应剧烈,产生气泡快,镁比铝反应速率快影响化学反应速率的内部因素是:物质本身性质(即物质结构),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,1、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，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。,原因：升高温度，单位体积分子总数不变，单个分子具有的能量增大，分子的运动速度增大，分子与分子之间碰撞的几率增大，有效碰撞次数增加，反应的速率加快。,例1：20时，将10mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液和10mL0.1mol/L的硫酸混合，2min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高10，该化学反应速率就增大到原来的2倍。那么在50时，同样的反应要同样看到浑浊，需要的时间是（）A、40sB、15sC、48sD、20s,B,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,、催化剂对化学反应速率的影响,规律：催化剂能改变化学反应的速率。有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应的速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。,催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。,自学P49神奇的催化剂,催化剂能极大地改变反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化，具有高度的选择性（或专一性）,物理性质呢？改变吗？,影响化学反应速率的条件除温度和催化剂以外，还有哪些条件？,1.请预计大理石（CaCO3）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？,思考与交流,规律：增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢（只适用于气体和溶液）。,浓度的影响,原因：增加浓度，单位体积粒子总数增加，增加了粒子之间的碰撞，有效碰撞次数增加，反应速率加快。,4.实验室制取氢气时，是用粗锌好还是用纯锌好，为什么？,形成原电池可以加快反应速率。,形成原电池,3.实验室进行化学反应时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？,增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）,固体表面积,离子反应速率快，瞬间完成。(粒子的接触充分）,2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？,2、催化剂：催化剂能成千上万倍地加快化学反应速率。,3、浓度：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。,4、压强：对于气体反应来说，增大压强若增加了反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小压强若减小了浓度，化学反应速率减小。,5、固体的表面积：化学反应时，与固体的接触面积越大，化学反应速率就越快。反之，就越慢。如：把固体粉碎、溶解、液化或气化。,小结：外界条件对化学反应速率的影响,1、温度：升高温度化学反应速率加快，降低温度化学反应速率减小。,一.化学反应的速率：,定性表示：,定量表示：,快或慢,1.表示,二.影响化学反应速率的因素：,1.决定因素：,参与反应的物质的自身性质（内因）,2.影响因素：,（1）温度：升温反应速率加快，降温反应速率减慢；,（2）浓度：增大浓度反应速率加快，反之，减慢；,（3）催化剂：一般是加快化学反应速率。,【课堂小结】,（4）其他：压强、固体表面积、光、射线和原电池等,思考与练习：,1.在下列金属分别投入0.1mol/L盐酸中，能发生反应且反应最剧烈的是（）,A.FeB.AlC.MgD.Cu,C,2.木炭在空气中燃烧是一个放热反应，为什么木炭燃烧时必须先引火点燃？点燃后停止加热，木炭能够继续燃烧吗？为什么？,答：可燃物燃烧必须达到它的燃点才能发生，点火就是要使温度达到木炭的着火点；又因燃烧放热，所以木炭燃烧会越来越剧烈。（即火越烧越旺）,3、下列反应，压强对反应速率无影响的是（）A、C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)B、AgNO3(l)+HCl(l)=AgCl(s)+HNO3(l)C、CO2(g)+Ca(OH)2(l)=CaCO3(s)+H2O(l)D、2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s),BD,4.某反应在催化剂的作用下进行：C+B=F+GAB=C+D此反应的催化剂是，总反应的方程式为。,C,A2B=D+F+G,1、星期四晚上世纪金榜课时讲练通+学生卷第一课时2、星期五晚上学法大视野第一课时请各组组长配合学习委员在每次布置好作业后的第二天早自习检查,作业：,新课标人教版化学必修,化学反应限度第1课时,邵东一中高一化学备课组,2020年5月8日星期五,1采用哪些方法可以增加Fe与盐酸反应的化学反应速率？,动脑时间,知识回顾,升高温度增大HCl的浓度将铁片磨成铁粉加入适当的催化剂,动脑时间,2下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）,知识回顾,0t1：反应放热，温度升高（温度的影响占主要因素），氢气的生成速率增大。,t1以后：随着反应的进行，硫酸的浓度降低（浓度的影响占主要因素），氢气的生成速率减小。,3.某反应在催化剂的作用下进行：C+B=F+GAB=C+D此反应的催化剂是，总反应的方程式为。,C,A2B=D+F+G,思考：一个化学反应在实际进行时，所有反应物能否完全(按照方程式中相应物质的量的关系)转变成生成物？,阅读P50-P51“科学史话”，总结什么是可逆反应,1、可逆反应：,在同一条件下，正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。,分析：1、和2、二次电池的充电和放电3、,注：有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，通常意义下不把它们称为可逆反应。,2、化学平衡：,(1)化学平衡状态的建立,反应过程分析,A：反应刚开始时B：随着反应的进行C：某一时刻,注意点,A：物质变化的趋势：B：对体系中的某一具体物质，它的生成量和消耗量在平衡的这一刻是相等的C：当外界条件发生变化时，平衡可能被破坏,2、化学平衡：,(2)化学平衡的研究对象,可逆反应,(3)化学平衡的概念,在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡,理解：,前提：在一定条件下的可逆反应,实质：V正=V逆,标志：混合物中各组分的浓度保持不变,(4)化学平衡的特征：,逆:等：动：定：变：同：,建立化学平衡的反应是可逆反应,平衡时V正=V逆,化学平衡是一个动态平衡V正=V逆0,达到平衡状态时，外界条件一定，反应速率一定，混合物中各组分的浓度一定，混合物中各组分的质量分数一定。,当外界条件改变时，平衡一般要发生改变,不论从正反应开始还是从逆反应开始，在相同的反应条件下，能达到相同的平衡状态。,化学平衡的标志,化学平衡的标志,思考：,如何判断可逆反应已达到平衡状态了呢？,宏观上判断：各物质的浓度保持不变。如颜色不变,微观上判断：v(正）=v(逆）,v(正）=v(逆）是指指定某物质（反应物或生成物）的消耗速率与生成速率相等。,化学平衡的特征：,逆、等、动、定、变,1、一定温度下，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡的标志是()A单位时间内生成nmolH2同时生成nmolHI。B单位时间内生成2nmolHI同时生成nmolI2。C单位时间内生成nmolH2同时生成nmolI2D1mol的H-H键断裂的同时，有1mol的I-I键断裂。,【课堂练习】,B,2、可逆反应达到平衡的重要特征是：A反应停止了B正、逆反应的速率都为零C正、逆反应都还在继续进行D正、逆反应速率相等,同侧异向，异侧同向，比例计量,3、氯化银在溶液中有极微弱的电离。下列不能说明该电离达到平衡状态的是（）A、Ag+浓度不再改变B、Ag+的生成速率和Ag+、Cl-结合生成AgCl的速率相等C、AgCl的质量不再减少D、Ag+与Cl-的物质的量比为1：1,D,4、在一定温度下，2NO2（g)N2O4(g)(无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（）A.N2O4不再分解B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.体系的颜色不再改变D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1,C,5、一定条件下，可逆反应达到平衡时：A单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数B反应物浓度等于生成物浓度C反应物与生成物浓度保持不变D混和体系中各组成成份和含量保持不变,CD,6、在一定温度下的定容容器中，当下列的物理量不再发生变化时，表明反应A（s）+2B（g）C（g）+D（g）已达到平衡状态的是：（）A混合气体的压强B混合气体的密度C气体的总物质的量DA的物质的量浓度E混合气体的平均相对分子质量,E,7、对反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）的以下叙述中，能说明恒温下已达平衡状态的A反应容器中，压强不随时间改变而改变B反应容器中，A、B、C、D能共存C反应容器中，A、B、C、D质量不再改变D反应容器中的各物质物质的量不随时间变化8、在一定温度下，反应I2（g）+H2（g）2HI（g），达到平衡的标志是：AHI=2H2BH2的百分含量不再变化C容器内的压强不再变化DI2=H2=HI,9、可逆反应：的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2),C,10、可逆反应O22SO22SO3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A正SO22正O2B正O2逆SO3C正O22逆SO3D正SO2逆SO3,D,11、下列的说法中可以证明已达平衡状态的是_；在的说法中能说明已达平衡状态的是_。单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI一个H-H键断裂的同时，有两个H-I键断裂百分组成：W(HI)=W(I2)容器内HI(g)、H2(g)、I2(g)共存c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1温度和体积一定时，容器内压强不再变化温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和压强一定时，混合气体的颜色不再发生变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化,(5)平衡转化率()：,用平衡时已转化了的某反应物的量与反应前(初始时)该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度。,产品(C或D)的产率：,12、X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：,达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于（）A.33%B.40%C.50%D.65%,D,化学反应达到限度（化学平衡）的判断,1、对同一物质而言：V（正）=V（逆）,则达平衡。2、体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数或质量分数保持不变,则达平衡。3、有气体参加的前后系数改变(不同)的可逆反应，总压强保持不变,总体积不变,总物质的量不变,密度不变,平均相对分子质量不变,则达平衡。但对于反应前后系数不变(相同)的则不一定达平衡。4、对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化,则达平衡。5、对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等,则达平衡。6、当体系温度不变，则达平衡。,新课标人教版化学必修,化学反应限度第2课时,邵东一中高一化学备课组,2020年5月8日星期五,树,你看过建筑物的定向爆破吗？观察下面几幅图，你从中得到什么启示？,为什么控制的如此好呢？,树,请仔细阅读教材，然后思考下列问题：,1、如何提高燃料的燃烧效率？燃料充分燃烧的条件是什么？2、如何控制化学反应条件？,请结合生活实际，谈谈控制化学反应的条件有何意义？,【思考与交流】,1、提高燃料燃烧效率的措施：（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接触，即足够大的接触面积（把固体粉碎，液化或气化），且空气要适当过量。（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。,三.化学反应条件的控制,2、反应条件的控制：（1）关于人类需要或对人类有利的化学反应提高生产或工作效率，提高原料的利用率或转化率。（2）关于有害或对人类不需要的化学反应降低反应速率或隔离会引发反应的物质。（3）关于特定条件环境或特殊需要的化学反应要对化学反应条件进行特殊的控制。,化学反应速率的定义：,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,v=,t,c,注意：1.v表示平均反应速率，且为正值；,2.c表示指定物质的反应前后的变化浓度；,3.t表示变化所对应的时间；,4.浓度常用mol.L-1，时间常用s，min。化学反应的速率单位为：mol/(Lmin)或mol/(Ls),复习,对于反应：aA+Bb=cC+dD,2、比较化学反应速率的大小：单位相同，同一物质,2、催化剂：催化剂能成千上万倍地加快化学反应速率。,3、浓度：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。,4、压强：对于气体反应来说，增大压强若增加了反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小压强若减小了浓度，化学反应速率减小。,5、固体的表面积：化学反应时，与固体的接触面积越大，化学反应速率就越快。反之，就越慢。如：把固体粉碎、溶解、液化或气化。,外界条件对化学反应速率的影响,1、温度：升高温度化学反应速率加快，降低温度化学反应速率减小。,2、化学平衡：,(1)化学平衡状态的建立,反应过程分析,A：反应刚开始时B：随着反应的进行C：某一时刻,注意点,A：物质变化的趋势：B：对体系中的某一具体物质，它的生成量和消耗量在平衡的这一刻是相等的C：当外界条件发生变化时，平衡可能被破坏,2、化学平衡：,(2)化学平衡的研究对象,可逆反应,(3)化学平衡的概念,在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡,理解：,前提：在一定条件下的可逆反应,实质：V正=V逆,标志：混合物中各组分的浓度保持不变,(4)化学平衡的特征：,逆:等：动：定：变：同：,建立化学平衡的反应是可逆反应,平衡时V正=V逆,化学平衡是一个动态平衡V正=V逆0,达到平衡状态时，外界条件一定，反应速率一定，混合物中各组分的浓度一定，混合物中各组分的质量分数一定。,当外界条件改变时，平衡一般要发生改变,不论从正反应开始还是从逆反应开始，在相同的反应条件下，能达到相同的平衡状态。,化学平衡的标志,化学平衡的标志,作业：完成世纪金榜、学法大视野中化学反应速率的所有练习明天开始讲练习！,影响化学平衡移动的条件,知识延伸,定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。,V正V逆,V正=V逆0,条件改变,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,V正=V逆0,一定时间,一、化学平衡的移动,勒沙特列原理（平衡移动原理）,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,减弱不是抵消，外界因素对平衡体系的影响占主要方面,思考,浓度对化学平衡的影响,用V-t（）图像分析,平衡状态,增加反应物浓度对化学平衡的影响,练习,浓度对化学平衡的影响,用V-t（）图像分析,V正,V逆,0,t1,t2,V正=V逆,平衡状态,降低反应物浓度对化学平衡的影响,问题,浓度对化学平衡的影响,画出增加反应物浓度和降低生成物浓度对平衡影响的V-t（）图像,V正,V逆,0,t1,V正=V逆,平衡状态,t2,结论,浓度对化学平衡的影响,增加反应物浓度（或降低生成物浓度），化学平衡向正反应方向移动；移动的结果是：减小反应物浓度（或增大生成物浓度）。降低反应物浓度（或增加生成物浓度），化学平衡向逆反应方向移动；移动的结果是：增大反应物浓度（或减小生成物浓度）。,注意,纯固体、纯液体的浓度是常数，改变纯固体、纯液体的浓度对化学平衡无影响。,讨论,2NO2(气)N2O4(气),(2体积，红棕色),(1体积，无色),A：当加压气体体积缩小时，混和气体颜色先变深是由于，后又逐渐变浅是由于；B：当减压气体体积增大时，混和气体颜色先变浅是由于，后又逐渐变深是由于。,NO2浓度增大,NO2浓度减小,平衡向正反应方向移动,平衡向逆反应方向移动,压强对化学平衡的影响,思考,用V-t（）图像分析,加压对化学平衡的影响,压强对化学平衡的影响,增大,正反应方向,练习,用V-t（）图像分析,V正,V逆,0,t1,t2,V正=V逆,减压对化学平衡的影响,平衡状态,压强对化学平衡的影响,结论,在其它条件不变的情况下：A：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；B：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。,P2P3P1,P1P3P2,压强对化学平衡的影响,注意,对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；,压强对化学平衡的影响,加压对平衡的影响,减压对平衡的影响,注意,对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；平衡混合物都是固体或液体的，改变压强不能使平衡移动；压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。,压