第二章第三節(jié)化學反應(yīng)的速率和限度1

1、第二章 化學反應(yīng)與能量第三節(jié)化學反應(yīng)的速率和限度第課時學習目標知識與技能：知識與技能：1理解化學反應(yīng)速率的概念和影響的外界條件。2能設(shè)計并完成一些化學實驗。過程與方法：過程與方法：1重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法。2通過實驗分析影響化學反應(yīng)速率的外界條件。情感、態(tài)度與價值觀：情感、態(tài)度與價值觀：有參與化學科技活動的熱情，有將化學知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠?qū)εc化學有關(guān)的社會和生活問題做出合理的判斷。教學重點：教學重點：化學反應(yīng)速率概念；了解影響化學反應(yīng)速率的因素。教學難點：教學難點：影響化學反應(yīng)速率的因素炸藥的爆炸、水溶液中的酸堿反應(yīng)、感光炸藥的爆炸、水溶液中的酸堿反應(yīng)、感光反應(yīng)等瞬間

2、即可完成。反應(yīng)等瞬間即可完成?？?！快！室溫下金屬生銹、溶洞形成和塑料或橡膠室溫下金屬生銹、溶洞形成和塑料或橡膠的老化速率按年計，而地殼內(nèi)煤或石油的的老化速率按年計，而地殼內(nèi)煤或石油的形成要經(jīng)過幾十萬年的時間。形成要經(jīng)過幾十萬年的時間。慢思考與交流思考與交流你了解以上反應(yīng)進行的快慢嗎？你了解以上反應(yīng)進行的快慢嗎？炸藥爆炸炸藥爆炸金屬銹蝕金屬銹蝕食物腐敗食物腐敗離子反應(yīng)離子反應(yīng)塑料老化塑料老化溶洞形成溶洞形成快快快快慢慢慢慢慢慢慢慢化學反應(yīng)的快慢是化學反應(yīng)的快慢是相對的相對的！實驗：把除去氧化膜的鎂帶和鋁片，分別投入等實驗：把除去氧化膜的鎂帶和鋁片，分別投入等體積體積1mol/L1mol/L的鹽酸

3、中進行反應(yīng)，這兩個化學反應(yīng)中的鹽酸中進行反應(yīng)，這兩個化學反應(yīng)中哪一個進行得更快？哪一個進行得更快？判斷的判斷的依據(jù)：依據(jù)：1 1、產(chǎn)生的氣泡更多、產(chǎn)生的氣泡更多( (更快更快) )；2 2、固體的質(zhì)量減少得更快；、固體的質(zhì)量減少得更快；3 3、溶液的溫度更高、溶液的溫度更高判斷化學反應(yīng)進行得快慢的方法有哪些？判斷化學反應(yīng)進行得快慢的方法有哪些？1 1、產(chǎn)生氣泡的快慢；、產(chǎn)生氣泡的快慢；2 2、固體質(zhì)量的變化；、固體質(zhì)量的變化；3 3、溫度的變化；、溫度的變化；4 4、渾濁程度；、渾濁程度；5 5、顏色變化、顏色變化只能粗略的估計化只能粗略的估計化學反應(yīng)進行的快慢學反應(yīng)進行的快慢（定性角度定性角

4、度）準確的反映準確的反映 化學反應(yīng)的快慢化學反應(yīng)的快慢需要統(tǒng)一的需要統(tǒng)一的定量標準定量標準物體運動的快慢物體運動的快慢可以用可以用速度速度來表來表示（示（v=s/t)，物質(zhì)，物質(zhì)變化的快慢該怎變化的快慢該怎么表示呢？么表示呢？一、化學反應(yīng)的速率一、化學反應(yīng)的速率單位時間內(nèi)單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量反應(yīng)物濃度的減少量或或生成物濃度生成物濃度的增加量的增加量（均取正值）（均取正值）來表示。來表示。v=tc注意注意：1. 1. v表示平均反應(yīng)速率，且為正值；表示平均反應(yīng)速率，且為正值；2. 2. cc表示指定物質(zhì)的反應(yīng)前后的變化濃度；表示指定物質(zhì)的反應(yīng)前后的變化濃度；3. 3. tt表示變化所對應(yīng)

5、的時間表示變化所對應(yīng)的時間；4. 4.濃度常用濃度常用molmol. .L L-1-1，時間常用，時間常用s s，minmin?；瘜W反應(yīng)的速率單位為化學反應(yīng)的速率單位為：mol/(Lmin)或或mol/(Ls) 例1、在某一化學反應(yīng)中，反應(yīng)物B的濃度在5min內(nèi)從6.0mol/L變成2mol/L，在這5min內(nèi)B的化學反應(yīng)速率為_。課堂練習一個5L的容器中，盛入8.0mol某氣體反應(yīng)物，5min后，測得這種氣體反應(yīng)物還剩余6.8mol，這種反應(yīng)物的化學反應(yīng)速率為_。0.8mol/(Lmin)0.048mol/(Lmin)有關(guān)化學反應(yīng)速率的簡單計算有關(guān)化學反應(yīng)速率的簡單計算下列過程中，需要加快化

6、學反應(yīng)速率的是下列過程中，需要加快化學反應(yīng)速率的是（ ）A.鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕 B.食物腐壞食物腐壞 C.煉鋼煉鋼 D.塑料老化塑料老化C改變化學反應(yīng)速率在實踐中有很重改變化學反應(yīng)速率在實踐中有很重要的意義，我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生要的意義，我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要，采取適當措施改變化學活的需要，采取適當措施改變化學反應(yīng)速率。那么，如何能夠改變化反應(yīng)速率。那么，如何能夠改變化學反應(yīng)速率呢？學反應(yīng)速率呢？實驗探究實驗探究各取一根鎂條和一根鋁條分置于兩支加有各取一根鎂條和一根鋁條分置于兩支加有2 23mL 3mol/L3mL 3mol/L 硫酸溶液的試管中。觀察產(chǎn)生氣硫酸溶液的試管中。觀察產(chǎn)生氣泡的

7、快慢；泡的快慢；實驗現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：鎂比鋁的反應(yīng)劇烈鎂比鋁的反應(yīng)劇烈, ,產(chǎn)生氣泡快產(chǎn)生氣泡快鎂比鋁反應(yīng)速率快鎂比鋁反應(yīng)速率快影響化學反應(yīng)速率的影響化學反應(yīng)速率的內(nèi)因內(nèi)因是是: :物質(zhì)本身性質(zhì)物質(zhì)本身性質(zhì)( (即物質(zhì)結(jié)構(gòu)即物質(zhì)結(jié)構(gòu)) )討論影響化學反應(yīng)速率的因素討論影響化學反應(yīng)速率的因素實驗實驗2 25 5現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論熱水中熱水中常溫常溫冷水中冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復(fù)燃帶火星火柴復(fù)燃升高溫度，升高溫度，反應(yīng)速率增大反應(yīng)速率增大有氣泡冒出有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，降低溫度，反應(yīng)速率減小反應(yīng)速率減小2H2O2 = 2H

8、2O +O2實驗實驗26現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他試劑試劑氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出，較慢有氣泡冒出，較慢MnO2能加快能加快反應(yīng)速率反應(yīng)速率FeCl3能加快能加快反應(yīng)速率反應(yīng)速率無催化劑無催化劑反應(yīng)較慢反應(yīng)較慢討論影響化學反應(yīng)速率的因素討論影響化學反應(yīng)速率的因素【影響反應(yīng)速率的外部因素影響反應(yīng)速率的外部因素】（1 1）溫度：）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率升高溫度，增大反應(yīng)速率（2 2）催化劑：）催化劑：使用使用催化劑，通常催化劑，通常能使反應(yīng)速率增能使反應(yīng)速率增大，催化劑自身不發(fā)生改變。大，催化劑自身不發(fā)

9、生改變。（3 3）濃度：）濃度：增大增大（氣體或液體氣體或液體）濃度濃度，增大反應(yīng)增大反應(yīng) 速率速率（4 4）壓強：）壓強：增大增大氣體氣體的壓強，增大反應(yīng)速率的壓強，增大反應(yīng)速率在其他條件不變時：在其他條件不變時：【P P49 49 思考與交流思考與交流】1.1.人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄铮咳藗優(yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄?？溫度越高，食物腐敗變質(zhì)的速率越快，電冰溫度越高，食物腐敗變質(zhì)的速率越快，電冰箱能提供較低的溫度。箱能提供較低的溫度。2.2.實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混勻后再進行反應(yīng)。原因是什么？研細，并混勻后再進行反應(yīng)。原因是

10、什么？能增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)物充分接觸，能增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)物充分接觸，使反應(yīng)速率加快。使反應(yīng)速率加快。3.3.實驗室進行化學反應(yīng)時，通常把一些固體實驗室進行化學反應(yīng)時，通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進行反應(yīng)。原因是什么？物質(zhì)溶于水配成溶液再進行反應(yīng)。原因是什么？配成溶液反應(yīng)能增大接觸面積，從而增大反應(yīng)配成溶液反應(yīng)能增大接觸面積，從而增大反應(yīng)速率。速率。4.4.增大反應(yīng)物濃度能增大反應(yīng)速率。增大反應(yīng)物濃度能增大反應(yīng)速率。【影響反應(yīng)速率的外部因素影響反應(yīng)速率的外部因素】（1 1）溫度：）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率升高溫度，增大反應(yīng)速率（2 2）催化劑：）催化劑：使用使用催

11、化劑，通常催化劑，通常能使反應(yīng)速率增能使反應(yīng)速率增大，催化劑自身不發(fā)生改變。大，催化劑自身不發(fā)生改變。（3 3）濃度：）濃度：增大增大（氣體或液體氣體或液體）濃度濃度，增大反應(yīng)增大反應(yīng) 速率速率（4 4）壓強：）壓強：增大增大氣體氣體的壓強，增大反應(yīng)速率的壓強，增大反應(yīng)速率在其他條件不變時：在其他條件不變時：一一. .化學反應(yīng)的速率：化學反應(yīng)的速率：定性表示：定性表示：定量表示定量表示：快或慢快或慢V=V=cctt1. 1.表示表示二二. .影響化學反應(yīng)速率的因素：影響化學反應(yīng)速率的因素：1. 1.決定因素：決定因素：反應(yīng)物本身的自身性質(zhì)（內(nèi)因）反應(yīng)物本身的自身性質(zhì)（內(nèi)因）2. 2.影響因素：

12、影響因素：（1 1）溫度）溫度：升溫反應(yīng)速率加快，降溫反應(yīng)速率減慢升溫反應(yīng)速率加快，降溫反應(yīng)速率減慢（3 3）濃度）濃度：增大濃度反應(yīng)速率加快。：增大濃度反應(yīng)速率加快。（2 2）催化劑）催化劑：一般是加快化學反應(yīng)速率。一般是加快化學反應(yīng)速率?！菊n堂小結(jié)】【課堂小結(jié)】（4 4）其他）其他：壓強、固體表面積、光、射線和原電池等：壓強、固體表面積、光、射線和原電池等二、二、化學反應(yīng)的限度化學反應(yīng)的限度思考：一個化學反應(yīng)在實際進行時，反應(yīng)物能否思考：一個化學反應(yīng)在實際進行時，反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌铮块喿x：閱讀：P50 科學史話科學史話從這一材料中，你得到什么啟示？從這一材料中，你

13、得到什么啟示？化學反應(yīng)是有限度的，有些能進行地較徹化學反應(yīng)是有限度的，有些能進行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的?？茖W研究表明，不少化學反應(yīng)都具有可逆性科學研究表明，不少化學反應(yīng)都具有可逆性即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)能即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)能同時同時進行。進行。正反應(yīng)：反應(yīng)物正反應(yīng)：反應(yīng)物生成物生成物逆反應(yīng)：生成物逆反應(yīng)：生成物反應(yīng)物反應(yīng)物H2 + I2 2HI 正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)可逆反應(yīng)：在相同條件下能向正、可逆反應(yīng)：在相同條件下能向正、逆逆兩個兩個方向同時進行的化學反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。方向同時進行的化學反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)和一般的反應(yīng)有什么

14、區(qū)別呢？可逆反應(yīng)和一般的反應(yīng)有什么區(qū)別呢？時間（時間（t）反應(yīng)速率反應(yīng)速率(正正)(逆逆)t1(正正) =(逆逆)在密閉容器中加入在密閉容器中加入1molH2和和1mol I2發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反應(yīng)正向反應(yīng)逆向反應(yīng)逆向反應(yīng)v(正正)v(逆逆)t1以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài)以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài)!（1）概念：化學平衡狀態(tài)就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)化學平衡是可逆反應(yīng)進行的最大限度（2）特點：化學平衡的研究對象是可逆反應(yīng)平衡時正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，正逆化學平衡是動態(tài)平衡正逆0平衡時各組分的

15、濃度保持不變當外界條件改變時，平衡(或反應(yīng)限度)一般要發(fā)生改變逆、等、動、定、變逆、等、動、定、變（3）判斷平衡的依據(jù): 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 各組分的含量保持不變?nèi)绺魑镔|(zhì)的濃度不變小結(jié):化學反應(yīng)的限度隨堂練習隨堂練習1對于可逆反應(yīng)對于可逆反應(yīng)MN Q達到平衡時，達到平衡時，下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了全部變成了QC.反應(yīng)物和混合物的濃度保持不變反應(yīng)物和混合物的濃度保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止反應(yīng)已經(jīng)停止C隨堂練習隨堂練習2在一定條件下，某容器中充入在一定條件下，某容器中充入N2和和H2合成合成NH3

16、,以下敘述錯誤的是（以下敘述錯誤的是（ ）A.開始反應(yīng)時，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速開始反應(yīng)時，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速 率為零率為零B.隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小， 最后減小為零最后減小為零C.隨著反應(yīng)的進行逆反應(yīng)速率逐漸增大，后隨著反應(yīng)的進行逆反應(yīng)速率逐漸增大，后保持恒定保持恒定D.隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小， 最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定B隨堂練習隨堂練習3下列哪種說法可以證明反應(yīng)下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2 + 3H2 2NH3達到平衡狀態(tài)達到平衡狀態(tài)A.1個個 鍵

17、斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有3個個 鍵形成鍵形成B.1個個 鍵斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有3個個 鍵斷裂鍵斷裂C.1個個 鍵斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有6個個 鍵斷裂鍵斷裂D.1個個 鍵斷裂的同時，有鍵斷裂的同時，有6個個 鍵形成鍵形成N NN NH HN NN NH HN HN H( )AC14CO2 + C 2 CO，達到化學平衡后，達到化學平衡后，平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。隨堂練習隨堂練習414CO2、14C、14CO（2）、間接標志：以反應(yīng)mA(g)+nB (g) pC(g)為例、混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間改變而改變，（適用于m+np

18、 的反應(yīng)）、混合氣體的平均摩爾質(zhì)量（適用于m+np 的反應(yīng)） 、混合氣體的密度（具體分析）（3）、特殊標志：、對于有色物質(zhì)體系，如果體系顏色不變，反應(yīng)達到平衡、體系溫度不變，反應(yīng)一定達到平衡 、某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不再改變 怎樣理解平衡與體系特征物理量的關(guān)系？ 本身就不隨反應(yīng)進行而變化的量不能做為平衡的標志。隨反應(yīng)進行而變化的量不再變化時，說明體系已達平衡。例舉aA (g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分數(shù)一定各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一 定各氣體的體積或體積分數(shù)一定總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系單位時間內(nèi)消耗了a molA同時

19、生成a molA單位時間內(nèi)消耗了b molB同時消耗c molC平衡平衡平衡不一定平衡平衡平衡例舉aA (g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系關(guān)系VA：VB：VC：VD=a：b：c：d壓強當a+bc+d時,總壓力一定(其它條件一定)當a+b=c+d時,總壓力一定(其它條件一定)混合氣的平均分子量(M)M一定時,當a+bc+d時M一定時,但a+b=c+d時,不一定平衡平衡不一定平衡平衡不一定平衡溫度任何化學反應(yīng)都體隨著能量變化,當體系溫度一定時，（其它條件不變）體系的密度（P）密度一定其它如體系的顏色不再變化平衡不一定平衡平衡四、關(guān)于化學平衡的計算mA(g) + nB(g

20、) pC(g) + qD(g)起始量改變量平衡量abcdmxnxpxqxa-mxb-nxc+pxd+qx(1)平衡時A的轉(zhuǎn)化率=改變量起始量100% =mxa100%(2)平衡時A的體積分數(shù)=A的體積氣體總體積A的物質(zhì)的量氣體總物質(zhì)的量100%= a-mx(a-mx)+(b-nx)+(c+px)+(d+qx)100%=1、可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征（）A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)速率都為零C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.正、逆反應(yīng)的速率相等D D2、對于可逆反應(yīng)MN Q達到平衡時，下列說法正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不

21、變D.反應(yīng)已經(jīng)停止C C3、在一定溫度下，、在一定溫度下，2NO2（g) N2O4 (g) (無色）無色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是A. N2O4不再分解不再分解 B. v(N2O4) : v(NO2) = 1:2C. 體系的顏色不再改變體系的顏色不再改變D. NO2的濃度與的濃度與N2O4的濃度之比的濃度之比2：1 C4、在一定溫度下，反應(yīng)A2（g）+B2（g） 2AB（g）達到平衡的標志是 （ ）A.單位時間內(nèi)生成 n mol A2同時生成n mol ABB.容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化C.單位時間內(nèi)生成 2n mol AB同時生成n

22、 mol B2D.單位時間內(nèi)生成 n mol A2同時生成n mol B2C例題：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，起始時X2、Y2、Z的濃度分別為0.1mol/L，0.3mol/L，0.2mol/L，則一定條件下達到平衡后，各物質(zhì)的濃度可能為（ ）A、c(Z)=0.3mol/L B、 c(Y2)=0.35mol/LC、c(Y2)=0.2mol/L D、 c(Z)=0.4mol/L可逆反應(yīng)“不為零”原則：極限分析法AB 人們總希望反應(yīng)按照期望去完成。如：提高對我們有利的反應(yīng)的反應(yīng)速率和反應(yīng)限度，以提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。三、化學反應(yīng)條件的控制三、化學反應(yīng)條件的控制 在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化學反應(yīng)抑制有害的化學反應(yīng)，這就涉及到反學反應(yīng)抑制有害的化學反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制應(yīng)條件的控制(4)將廢氣通過裝有冷卻水的管道，充分吸收將廢氣通過裝有冷卻水的管道，充分吸收還可以使用助燃劑等還可以使