高中化学人教版必修二第二章第三节《化学反应的速率和限度》参考

.,第二章化学反应与能量,第三节化学反应的速率和限度,第1课时,新课标人教版高中化学课件系列,化学必修2,.,这些化学变化有何差异？,牛奶腐坏,铁棒生锈,很快,较快,较慢,很慢,一、化学反应的速率,.,思考与交流,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很快，有的化学反应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？,一、化学反应的速率,.,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？,一、化学反应的速率,.,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,一、化学反应的速率,.,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、化学反应的速率,.,2、定义：,化学反应速率用内反应物或生成物（均取正值）来表示。（注意：浓度指的是物质的量浓度。）,1、意义：表示化学反应过程进行快慢的物理量,单位时间,浓度的减小量,浓度的增加量,一、化学反应的速率,、计算式:,、单位：,mol/(Lmin)、mol/(Ls),、符号：,VB,.,=0.3mol/(Ls),v(NH3)=,=,例1,答（略）,一、化学反应的速率,.,解：（A）=,某分解反应的反应物A的浓度在10秒内从6mol/L变成2mol/L，则在这10秒内A的化学反应速率V(A)？,例2,=0.4mol/(Ls),=,答（略）,一、化学反应的速率,.,1.化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。,一、化学反应的速率,在一个化学反应中，反应速率既可以用反应物浓度的减少量来表示，也可以用生成物浓度的增加量来表示。那么同一反应中，用不同物质的浓度变化来表示的反应速率是否相同呢？其大小有什么关系呢？,.,例3：反应4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？,v(NO)=0.002mol/Ls,解：V(NO)=,=0.002mol/(Ls),=,答（略）,一、化学反应的速率,.,例3：反应4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？,问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用NH3来表示呢?,v(O2)=0.0025mol/(Ls),v(NH3)=0.002mol/(Ls),v(NO)=0.002mol/(Ls),.,2.同一反应的速率可用不同物质来表示，其数值可能不同，但表示的意义相同，所以需要指明具体物质，如V(CO)。,一、化学反应的速率,.,物质的量（mol）,0.3,0.375,速率（mol/Ls）,0.3,0.002,0.0025,0.002,比例,4:5:4,NH3,O2,NO,H2O,一、化学反应的速率,.,3.同一化学反应:aAbB=cCdD有V(A)V(B)V(C)V(D)c(A)c(B)c(C)c(D)n(A)n(B)n(C)n(D)abcd,化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。,一、化学反应的速率,.,物质的量（mol）,0.3,0.375,速率（mol/Ls）,0.3,0.002,0.0025,0.002,比例,4:5:4,NH3,O2,NO,H2O,？,？,一、化学反应的速率,.,4.固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。,一、化学反应的速率,.,有关化学反应速率的几点说明,1.化学反应速率指平均速率，不是瞬时速率。,2.同一反应的用不同物质来表示速率，需要指明具体物质，如V(CO)。,4.不用固体或纯液体表示化学反应速率。,3.同一化学反应:aAbB=cCdD有V(A)V(B)V(C)V(D)abcd,一、化学反应的速率,.,1、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。,V(SO2)=0.6mol/(Ls)V(O2)=0.3mol/(Ls)V(SO3)=0.6mol/(Ls),V(SO2):V(O2):V(SO3)=2:1:2,课堂练习,一、化学反应的速率,.,2、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)=amolL-1s-1,V(B)=a/2molL-1s-1,V(C)=amolL-1s-1,则该反应的化学方程式是。,2A+B=2C,一、化学反应的速率,.,则该反应速率的快慢顺序为:,3、反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：,(1)V(A)=0.3mol/(Ls),(2)V(B)=0.6mol/(Ls),(3)V(C)=0.4mol/(Ls),(4)V(D)=0.45mol/(Ls),(1)(4)(2)=(3),反思:比较反应的快慢，应取同一参照物,一、化学反应的速率,.,第三节化学反应的速率和限度,第2课时,.,今天早餐你吃了啥呢？,二、影响化学反应速率的因素,.,二、影响化学反应速率的因素,.,二、影响化学反应速率的因素,.,二、影响化学反应速率的因素,.,保质期说明什么呢？,二、影响化学反应速率的因素,.,各类的化学反应为何有快慢之别呢？,金属的活泼性不同,化学反应速率主要决定于反应物的性质,在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L盐酸反应时,速率最快的是？A镁B铝C钠D铁,内因,二、影响化学反应速率的因素,.,化学反应速率能发生改变吗？,二、影响化学反应速率的因素,.,你知道吗？,将食品置于低温条件下，常常可以保存更长的时间。为什么？,二、影响化学反应速率的因素,.,你知道吗？,加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉要强的多。为什么？,二、影响化学反应速率的因素,.,实验探究1：温度对化学反应速率的影响,23mL5%H2O2,12滴1mol/LFeCl3,冷水,热水,常温,二、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,H2O2在不同温度条件下分解速率比较,反应速率缓慢,实验探究1：温度对化学反应速率的影响,二、影响化学反应速率的因素,.,外界条件对反应速率的影响,结论：当其他条件不变时，升高温度,化学反应速率加快；降低温度,化学反应速率减慢。,1.温度,二、影响化学反应速率的因素,.,实验探究2：催化剂对化学反应速率的影响,不加任何催化剂,12滴1mol/LFeCl3,少量MnO2,二、影响化学反应速率的因素,.,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,催化剂对反应速率的影响,二、影响化学反应速率的因素,.,外界条件对反应速率的影响,结论：当其他条件不变时，使用正催化剂,化学反应速率加快；使用负催化剂,化学反应速率减慢。,2.催化剂,二、影响化学反应速率的因素,.,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）,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。,二、影响化学反应速率的因素,.,净化汽车尾气的催化剂及其载体,二、影响化学反应速率的因素,.,1、人们为什么用电冰箱储存食物？,思考与交流,温度,固体表面积,2、实验时，通常将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混合均匀再进行反应。原因是什么？,3、人们通常把固体试剂溶于水配成溶液进行化学实验，原因是什么？,反应物的状态,增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）,离子反应速率快，瞬间完成。,没有旧键断裂，只有新键形成。,二、影响化学反应速率的因素,.,4、实验室用约30%的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了（锌还有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应器中，气泡有会重新多起来。原因是什么？,、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,浓度,增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢。,二、影响化学反应速率的因素,.,小结,使用催化剂，化学反应速率加快,催化剂,升高温度，化学反应速率加快；反之减慢,温度,外因,反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢,性质,内因,规律(在其它条件相同时),影响化学反应速率的因素,二、影响化学反应速率的因素,.,光波，电磁波，超声波，溶剂等,其它,增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；反之减慢,固体反应物的表面积,增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；反之减慢,气态反应物的压强,增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢,反应物的浓度,外因,二、影响化学反应速率的因素,.,练习,1、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2。对此反应下列叙述中正确的是A.使用催化剂能加快反应的速率B.使一种反应物过量能提高反应的速率C.改变压强对反应速率没有影响D.降低温度能加快反应速率,解析：2CO+2NO=N2+2CO2,A,二、影响化学反应速率的因素,.,2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（）A.加热B.不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C.滴加少量CuSO4溶液D.不用铁片，改用铁粉,B,二、影响化学反应速率的因素,.,3、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10sA的平均反应速率为0.12mol/Ls，则10s时，容器中B的物质的量为。,3.2mol,二、影响化学反应速率的因素,.,第三节化学反应的速率和限度,第3课时,.,2SO2+18O2,2SO3,看我的化学动画新魔术,三、化学反应的限度,.,2SO2+18O2,2SO3,三、化学反应的限度,.,2SO2+18O2,2SO3,S18O2,S16O18O,三、化学反应的限度,.,1、可逆反应,(1)定义：在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应。,典型的可逆反应有:,三、化学反应的限度,.,思考与交流(1)水的生成（H2+O2）与电解，(2)二次电池的放电与充电，(3)CO2和H2O在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成CO2和H2O，它们是否属于“可逆反应”？,可逆反应有什么特点？,三、化学反应的限度,.,(2)特点：,双向性同时性共存性,可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？,其他化学反应在实际进行时，反应物都能完全转变为生成物？,不能！,三、化学反应的限度,.,炼铁高炉尾气之谜,C+O2=CO2C+CO2=2COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2,高温,炼制1t生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。,可逆反应,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。,三、化学反应的限度,高温,.,某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O22SO3,此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?达到反应限度时该反应是否停止了？,三、化学反应的限度,.,2SO2+O22SO3,（1）开始时c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)=0,开始阶段有什么特征？,只有正反应，v(逆)=0,三、化学反应的限度,.,（2）瞬间后c(SO2)、c(O2)变小,c(SO3)0,瞬间过后有什么特征？,正逆反应都进行，v(逆)0，v(正)v(逆),2SO2+O22SO3,反应速率,v(正),v(逆),t1,时间（t）,0,三、化学反应的限度,.,（3）c(SO2)、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值。,一定时间段内有什么特征？,v(正)=v(逆)0,2SO2+O22SO3,反应速率,v(正),v(逆),t1,时间（t）,0,三、化学反应的限度,.,由于v(正)=v(逆)0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化.,从外表上看，反应好象“停止”。,可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态。,可逆反应反应速率的特点,三、化学反应的限度,.,(1)0t1：v(正)v(逆),(2)t1：v(正)=v(逆),平衡状态,化学平衡状态,2SO2+O22SO3,三、化学反应的限度,.,（1）定义：在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,前提（适用范围）：可逆反应,内在本质：v(正)=v(逆)0,外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变,2、化学平衡状态,三、化学反应的限度,.,（2）化学平衡状态的特征,动：动态平衡（v(正)=v(逆)0）,等：v(正)=v(逆),定：各组分的浓度和含量保持不变。,变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,逆:可逆反应,三、化学反应的限度,.,1、可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等,D,课堂练习,三、化学反应的限度,2、对于可逆反应MNQ达到平衡状态时，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.M、N、Q的浓度都保持不变D.反应已经停止,C,.,3、下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是（）A.1molNN键断裂的同时,有3molHH键形成B.1molNN键断裂的同时,有3molHH键断裂C.1molNN键断裂的同时,有6molNH键断裂D.1molNN键断裂的同时,有6molNH键形成,AC,4、14CO2+CCO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。,14CO2、14C、14CO,三、化学反应的限度,.,5.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.A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3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2,C,三、化学反应的限度,.,5、在25时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为；(3)前2s与后4s比较，反应速率较快，其原因可能。,0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s时段盐