化学反应的速率和限度（1）.ppt

1、第一单元化学反应的速率和限度,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。,溶洞景观的形成要经过成百上千年的缓慢变化，反应速率太慢了！,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,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？,比较化学反应快

2、慢的方法,A、定性观察法（粗略）,B、定量表示法（准确）,冒气泡快慢固体量减少溶液浑浊程度溶液颜色变化等,化学反应速率,1、概念：,浓度常用mol.L-1，时间常用s，min,h。,3、单位：,2、数学表达式为：,一、化学反应速率,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。,mol/(Lh)mol/(Lmin)或mol/(Ls),注意：1、反应速率要指明具体物质并取正值2、气体或溶液可表示反应速率，不能用固体或纯液体表示反应速率3、指平均速率。4、注意单位,4、化学反应速率的简单计算。,A+mB=nC起始浓度amol/Lbmol/L0mol/L变化浓度xmol/L?

3、mol/L?mol/L反应末浓度(a-x)mol/L(b-mx)mol/L(0+nx)mol注意：1、公式中分子指浓度的变化量。2、变化浓度与系数成正比。3、反应速率之比等于系数比,随堂练习1：,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),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！,练习：1、,在一定条件下，mA+

4、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,练习2、,反应A(s)+3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应，0.5min内C的物质的量增加了0.6mol，有关反应速率正确的是（）A、V(A)=0.005mol/(Ls)B、V(C)=0.002mol/(Ls)C、V(B)=V(A)/3D、V(B)=0.015mol/(Ls),D,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0.12m

5、ol，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,1在2A+B3C+4D反应中，下列各表示该反应的速度最快的是AvA=0.4mol/(Lmin)BvB=0.4mol/(Lmin)CvC=0.9mol/(Lmin)DvD=1.2mol/(LS),D,课堂反馈,比较化学反应速率的方法：,把各物质的化学反应速率通过计量系数转化成同一物质的化学反应速率，然后再进行比较。,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：,1.Mg+HClAl+HCl,2.Mg+

6、HClMg+HAc,3.硫在空气中燃烧硫在氧气中燃烧,有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？,?影响化学反应速率的因素有哪些？,将大小相等的镁片、铁片投入到等浓度的盐酸中反应，观察到什么现象？谁反应的速率快呢？为什么？你觉得在这个反应中影响反应速率的因素是什么？,1、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！,二、影响化学反应速率的因素,思考：夏天米饭变质冬天米饭变质,还有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？,有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？,科学探究：实验25,科学探究：实验25,较慢产生气泡,冷水中,较快产生气泡,常温,在其它条件相同时，升高温度能加快化学反应的速

7、率；降低温度则减慢。,快速产生气泡,热水中,结论,现象,有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？,规律：当其它条件不变时，升高温度，反应速率增大。降低温度，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。,（1）温度对化学反应速率的影响,实验2,实验步骤：,在2支大小相同的试管中各装入2-3mL5%的H2O2溶液，观察现象。再向其中分别少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。对比观察现象，将你看到的现象记录下来。,实验2,立即有大量气泡产生,立即有大量气泡产生,溶液中有少量气泡出现,不用催化剂，化学反应速率很小,补充实验3,实验步骤：,在2支试管里分别加入

8、黄豆粒大小的Na2CO3粉末，在其中一支试管里滴入2mL3mol/L的HCl，另外一支试管里滴入2mL1mol/L的HCl，对比观察现象，将你看到的现象记录下来。,化学反应方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2,产生气泡速度快,产生气泡速度慢,浓度大反应速率快,浓度小反应速率慢,影响化学反应速率的外界因素除了浓度、温度、催化剂外，还有没有其他的因素？,1、烧柴煮饭，先将木柴劈小。,2、工业合成氨，通常在21075107Pa的压强下进行。,反应物的表面积,压强,请看下面的例子：,（1）温度：升高温度，反应速率增大,（6）反应物接触面积：增大反应物接触面积，能增大反应速率,

9、（5）反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快,（2）浓度：增大反应物浓度，反应速率增大,（4）催化剂：催化剂能（增大或减小）反应速率,2、影响化学反应速率的外因,（3）压强：对于气体，增大压强，反应速率增大,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？,2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？,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？,4.实验室制取氢气时，是用粗锌好（有杂质）还是用纯锌好，为什么？,增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢。,增大固体

10、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。,形成原电池可以加快反应速率。,没有旧键断裂，只有新键形成。,浓度的影响,固体表面积,形成原电池,思考与交流,1.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,2.使H2SO4与过量Zn反应速率下降但不影响H2的量,应加入(),A.Na2CO3(s)B.(NH4)2SO4(S)C.K2SO4(aq)D.H2O(l)E.CH3COONa(S)F.KNO3(aq),CDE,3.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，

11、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,4.H2+Cl2=2HCl,在下列条件下,化学反应速率是否加快?,A在恒温恒体积条件下,通入N2,B在恒温恒压条件下,通入N2,C在恒温恒体积条件下,通入H2,C,5.能使CO2(g)+C(S)2CO(g)反应速率加快的是(),.增大压强.增大反应物C的浓度.增加CO的浓度.增加CO2的浓度.恒压通入N2.恒容通入N2,1.恒温恒体积条件下,通入与反应无关的气体,压强增大,体积不变,反应物浓度不变,化学反应速率不变.,2.恒温恒压条件下,通入与反应无关的气体,压强不变,体积增大,反应物浓度减小,化学反应速率减小.,小结,作

12、业：,1完成P31的问题解决2.完成同步作业的练习。,化学反应的限度,第二课时,讨论:一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？,不能，因为反应都存在一定的可逆性。,科学史话,钢铁生产是17世纪英国两大产业之一，炼制1吨生铁所需焦碳的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量，且尾气中含有没有利用的CO气体，工程师们设法增加高炉的高度以增加CO与铁矿石的接触，发现结果没有变。直到19世纪下半叶，法国科学家勒夏特下特列经过深入的研究，才认识到化学反应不一定都能进行到底，这一谜底得以揭开。,炼铁高炉,炼铁高炉尾

13、气之谜,课本P50,三、化学反应的限度（反应进行程度）,1.可逆反应：,同时、同条件下既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行的反应，用“”表示。,注意：,（1）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。（2）有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如H2+Cl2=2HCl、Ag+Cl-=AgCl等，通常不把它们称为可逆反应。,如：N2+3H22NH3Cl2+H2OHCl+HClO2SO2+O22SO3,某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O22SO3,催化剂,2.化学反应的限度,0.9,0.05,0.1,70,0.9,0.05,0.1,50,0.8,0.1,0.2,

14、40,0.05,0.18,0.25,0.35,0.5,O2,0.1,0.35,0.5,0.7,1,SO2,0.9,0.65,0.5,0.3,0,SO3,60,30,20,10,0,t（min)C(mol/L),v(正),v(逆),t1,时间（t）,0,反应速率,（v）,1.此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?2.此时的反应是否停止了？3.此时为何3种物质的浓度保持不变?,(1)0t1：v(正)v(逆),(2)t1：v(正)=v(逆)0,v(正)=v(逆)0,二、化学平衡与反应的限度,在给定的条件下,当一个可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等，反应物与生成物浓度不再改变，

15、达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。此时,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。,量:质量、物质的量、体积、浓度等。,逆：可逆反应等:V(正)=V(逆)定:外界条件一定,混合体系中各组分的百分含量一定，浓度不变动：动态平衡变:条件改变，平衡被破坏,发生移动,建立新的平衡(反应所能达到的限度发生变化)。,1.反应所能达到的限度(化学平衡)有几个主要特征？逆等定动变,2、反应达到化学平衡的标志,1）正逆反应速率相等,2）反应物与生成物浓度不再改变或各组分的含量不再发生变化,(同一物质的生成速率和

16、消耗速率相等),注意:体现出正逆两个反向.,速率符合系数之比.,注意:浓度相等,不一定平衡.,浓度符合系数之比不一定平衡.,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.反应物和生成物的浓度保持不变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,

17、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,将1moLN2和3moLH2充入一密闭容器,使其在一定条件下发生反应:N2+3H22NH3下列哪一种状态说明反应达到平衡,1、氨气的生成速率与分解速率相等的状态,2、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率相等的状态,4、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率等于1：2的状态,3、氮气

18、的消耗速率与氨气的生成速率等于1：2的状态,将1moLN2和3moLH2充入一密闭容器,使其在一定条件下发生反应:N2+3H22NH3下列哪一种状态说明反应达到平衡,1、1molNH3分解,同时0.5molN2消耗.,2、H2的浓度不再变化.,5、N2、H2、NH3总物质的量不在改变或各组分含量不再变化.,3、CN2=CH2=CNH3,4、CN2:CH2:CNH3=1:3:2,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,3.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,同时生成