高中化学必修二《化学反应的速率和限度》及教案-PPT课件

.,1,第三节化学反应的速率和限度,.,2,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。,.,3,HClNaOHNaClH2O,千分之一秒即完成,H2Cl22HCl,百分之一秒即完成,救心丹,几分钟见效,钢铁腐蚀,若干年,煤、石油等化石燃料的形成,几千万年以上,结论：化学反应的快慢是相对的！,.,4,怎样定性地比较和判断反应的快慢？,冒气泡快慢,颜色变化,固体量减少,浑浊程度,温度变化等,.,5,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？：,.,6,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,.,7,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,.,8,（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/(Ls),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,.,9,例题1.在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_。例题2.一个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),课堂练习,.,10,随堂练习2：,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).,同理可求：v(N2)=0.05mol/(Lmin),v(H2)0.15mol/(Lmin),v(N2):v(H2):v(NH3)=0.05mol/(Lmin):0.15mol/(Lmin):0.1mol/(Lmin)=1:3:2,.,11,化学反应速率的特点,同一反应用不同物质表示化学反应速率时数值可能不同，但表示的意义是相同的，而且必须注明反应物。同一化学反应中，用不同反应物表示的反应速率之比等于方程式的系数比。如：2A+3B=C+4DV(A):V(B):V(C):V(D)=2:3:1:4化学反应速率均取正值，且是某一段时间内的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速度。对于纯液体或者固体参与的反应，一般不用纯液体或者固体来表示化学反应速率，他们的浓度为定值。,.,12,随堂练习3：,在反应mAnBpC中，已知A的反应速率为0.5mol/(Ls)，B的反应速率为1mol/(Ls)，C的反应速率为1.5mol/(Ls)则该反应的化学方程式为：,A2B=3C,.,13,课堂练习,3.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是()4/5V（NH3）=V（O2）4/5V（NH3）=V（H2O）C.5/6V（O2）=V（H2O）D.4/5V(O2)=V(NO),D,.,14,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.,.,15,则该反应速率的快慢顺序为:,反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：,(1)(A)=0.3mol/(Ls),(2)(B)=0.6mol/(Ls),(3)(C)=0.4mol/(Ls),(4)(D)=0.45mol/(Ls),(1)(4)(2)=(3),反思:比较反应的快慢,应取同一物质表示的速率，且单位相同,.,16,.,17,.,18,.,19,一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？决定因素是：汽车的性能（如功率等）影响因素：天气路况燃料质量司机的驾驶水平和经验,思考:,.,20,新问题,对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？,钢铁腐蚀食物腐坏炼钢合成氨,.,21,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,二、影响化学反应速率的因素,化学反应速率是由反应物的性质决定的;内因是主要因素,.,22,外因因素:,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,结论1：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,.,23,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。,（1）温度对化学反应速率的影响,.,24,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,外因因素:,结论2：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。,.,25,规律：催化剂能改变化学反应的速率。（不能改变反应的本质）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。,（2）催化剂对化学反应速率的影响,.,26,思考与交流,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？,二、影响化学反应速率的因素,结论3：增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢.,2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？,结论4：增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）.,.,27,思考与交流,二、影响化学反应速率的因素,SO2、O2,结论5：对于气体参加的反应来说，压强增大化学反应速率增大；减小压强，化学反应速率减小,HCl、NaOH,本质是通过影响c来影响v,.,28,思考与交流,二、影响化学反应速率的因素,恒温恒容下通入稀有气体，v不变,恒温恒压下通入稀有气体，v减少,.,29,.,30,.,31,（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,温度、浓度、压强、催化剂等,.,32,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,.,33,.,34,.,35,.,36,.,37,2反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是()ANO：0.001molL-1BH2O：0.002molL-1CNH3：0.002molL-1DO2：0.00125molL-1,AD,课堂反馈,.,38,1、下列四种X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（）A.1020mL3mol/L的X溶液B.2030mL2mol/L的X溶液C.2010mL4mol/L的X溶液D.1010mL2mol/L的X溶液,C,2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（）A.加热B.滴加少量的硫酸铜溶液C.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸D.不用铁片，改用铁粉E.滴加一定量硫酸钠溶液F.增加压强,C、E、F,课堂练习,.,39,练习5在某温度时,在2L的容器中,XYZ三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图.由图得,该反应的化学方程式为_,反应开始至2min,Z的平均反应速率为_.,X+3Y2Z,0.05mol/Lmin,.,40,练习：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时段盐酸浓度比后4s时段大,.,41,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？,.,42,练习: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,.,43,二、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。,.,44,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？,.,45,时间（t）,反应速率,(正),(逆),t1,(正)=(逆),在密闭容器中加入1molH2和1molI2发生反应,v(正)v(逆),t1以后反应处于平衡状态!,.,46,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：可逆反应特征:(1)定：反应物和生成物浓度保持不变(2)动：动态平衡(3)等：v(正)v(逆),.,47,随堂练习1,对于可逆反应MNQ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,.,48,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,.,49,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+C2CO，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,.,50,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。,.,51,三、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,.,52,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,.,53,归纳：提高煤的燃烧效率的措施,（1）尽可能使燃料充