【教學(xué)課件】第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度 復(fù)習(xí)課 參考課件

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度(復(fù)習(xí)課)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化3.能舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其運(yùn)用4.初步認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度及其影響因素一、導(dǎo)入新課【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：1.通過(guò)鍵能解釋化學(xué)反應(yīng)中能量的變化2.原電池的構(gòu)成條件3.反應(yīng)達(dá)到限度的判斷難點(diǎn)：1.鍵能與物質(zhì)所包含能量高低的關(guān)系2.原電池原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用3.化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度的判斷一、導(dǎo)入新課知識(shí)網(wǎng)絡(luò)一、導(dǎo)入新課一、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷1.化學(xué)反應(yīng)按能量變化分為：吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。二、講授新課2.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與鍵能、總能量的關(guān)系(1)當(dāng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，或反應(yīng)中斷開化學(xué)鍵吸收的能量小于形成化學(xué)鍵釋放的能量時(shí)，該反應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)外界放熱，即為放熱反應(yīng)；(2)當(dāng)反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，或反應(yīng)中斷開化學(xué)鍵吸收的能量大于形成化學(xué)鍵釋放的能量時(shí)，該反應(yīng)表現(xiàn)為向外界吸熱，即為吸熱反應(yīng)。【例1】圖2－1是等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3

粉末分別與足量的鹽酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)的情景，產(chǎn)生CO2

氣體的體積較多的A試管中加入的固體試劑是______。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們還能感受到Na2CO3

與鹽酸反應(yīng)時(shí)是放熱反應(yīng)，而NaHCO3

與鹽酸反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)為吸熱。在A、B兩試管中的此反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)體系的能量變化的總趨勢(shì)分別對(duì)應(yīng)于圖2－2中的：A－_____，B－_____(填寫“(a)”或“(b)”)。二、講授新課圖2－1圖2－2解析：Na2CO3、NaHCO3

的質(zhì)量相等，則NaHCO3

的物質(zhì)的量多，產(chǎn)生的CO2

也多。由已知Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而NaHCO3

與鹽酸反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)為吸熱，說(shuō)明Na2CO3

與鹽酸的總能量大于反應(yīng)后生成物的總能量，而NaHCO3

與鹽酸的總能量小于反應(yīng)后生成物的總能量。答案：碳酸氫鈉(NaHCO3)(b)(a)二、講授新課【例2】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如下圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化：下列說(shuō)法正確的是()二、講授新課A.通常情況下，NO比N2穩(wěn)定B.通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC.1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量D.1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJC

原電池的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。原電池構(gòu)成的條件：活潑性不同的兩個(gè)電極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路。原電池的工作原理是較活潑金屬或者可燃性氣體失去電子，被氧化，作為原電池的負(fù)極；較不活潑金屬或氧氣或石墨電極作正極，氧氣或陽(yáng)離子得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。電子由負(fù)極流出，經(jīng)外電路流向正極，外電路中電流方向與電子流向相反。在電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，從而形成回路。二、講授新課二、原電池的工作原理【例3】研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是()A．水既是氧化劑又是溶劑B．放電時(shí)正極上有氫氣生成C．放電時(shí)OH-向正極移動(dòng)D．總反應(yīng)為：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑二、講授新課答案：C解析：原電池放電時(shí)OH－是向負(fù)極移動(dòng)的，所以C是錯(cuò)誤的。這種電池名稱叫鋰水電池，可推測(cè)其總反應(yīng)為：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，再寫出其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：2Li－2e－===2Li＋；正極：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；結(jié)合選項(xiàng)分析A、B、D都是正確的。二、講授新課化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量，表示單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量，是一個(gè)平均值，可以用反應(yīng)物或生成物中任意物質(zhì)表示，但純液體和固體的濃度視為定值，不能用來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。化學(xué)平衡的研究對(duì)象是可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡的根本標(biāo)志是v(正)＝v(逆)，化學(xué)平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，且是有一定條件的，當(dāng)條件發(fā)生改變時(shí)，化學(xué)平衡將發(fā)生移動(dòng)，直到達(dá)到新條件下的化學(xué)平衡。二、講授新課三、化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算與化學(xué)平衡的判斷【例4】對(duì)銅—鋅—稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上的兩極變化是(

)

①鋅片溶解了32.5克②鋅片增重了32.5克③銅片上析出1克氫氣④銅片上析出1mol氫氣A．①③ B．①④

C．②③D．②④解析：銅-鋅-稀硫酸原電池電極反應(yīng)式為：負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+，正極：2H++2e-=H2，故1mol電子通過(guò)電路之后有32.5g鋅溶解，1g氫氣從銅電極析出。答案：A二、講授新課【例5】對(duì)于反應(yīng)N2+3H22NH3，下列說(shuō)法處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是()①υ(N2生成)=υ(N2消耗)，②N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1∶3∶2，③單位時(shí)間內(nèi)生成2molNH3，同時(shí)消耗1molN2，④N2、H2、NH3的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。A.①④

B.②③

C.②③④

D.①③④二、講授新課A【例6】在一密閉容器里裝有氮?dú)夂蜌錃?。反?yīng)開始時(shí)，氮?dú)獾臐舛葹?mol/L，氫氣的濃度為5mol/L,反應(yīng)開始2min時(shí)，測(cè)得容器中氮?dú)獾臐舛葹?.8mol/L。2min后氫氣的濃度為多少mol/L？這2min內(nèi)氮?dú)獾钠骄磻?yīng)速率是多少？氫氣和氨氣的平均反應(yīng)速率各是多少？2min內(nèi)氮?dú)?、氫氣和氨氣的速率之比為多少？二、講授新課答案：v(N2)=0.1

mol·L-1·min-1v(H2)=0.3mol·L-1·min-1v(NH3)=0.2mol·L-1·min-1v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2C1．下列有關(guān)化學(xué)能與熱能的說(shuō)法正確的是()A．放熱反應(yīng)中的化學(xué)能完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮蹷．若某反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．H2→H＋H的變化需要吸收能量D．凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)三、課堂練習(xí)2．如圖2－3所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向燒杯中央滴入濃CuSO4

溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不考慮鐵絲反應(yīng)及兩球的浮力變化)(）圖2－3A．杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端高、B端低B．杠桿為導(dǎo)體和絕緣體時(shí)，均為A端低、B端高C．當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端低、B端高；為導(dǎo)體時(shí)，A端高、B端低D．當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，A端高、B端低；為導(dǎo)體時(shí)，A端低、B端高三、課堂練習(xí)解析：當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，硫酸銅溶液與鐵球發(fā)生置換反應(yīng)，鐵球增重，而銅球重量不變，現(xiàn)象是A端高，B端低；當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，銅球、鐵球和杠桿、硫酸銅溶液構(gòu)成原電池，鐵球作負(fù)極，被氧化，逐漸溶解進(jìn)入溶液，銅球作正極，銅離子在正極得到電子，還原成銅單質(zhì)，故鐵球減輕，銅球增重，現(xiàn)象是A端低，B端高。答案：D三、課堂練習(xí)選項(xiàng)號(hào)MNPA鋅銅稀硫酸B銅鐵稀硫酸C銀鋅硝酸銀溶液D鋅鐵硝酸鐵溶液3．如圖2－4所示裝置中，可觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，M棒變粗，N棒變細(xì)。下表所列M、N、P物質(zhì)中，可以組合成該裝置是(

)C圖2－4解析：由已知，該裝置形成原電池，M棒作正極，N棒作負(fù)極。三、課堂練習(xí)4．研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．正極反應(yīng)式：Ag＋Cl－－e－=AgClB．每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol電子C．Na＋不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)D．AgCl是還原產(chǎn)物三、課堂練習(xí)解析：電池總反應(yīng)中，發(fā)生氧化反應(yīng)的作負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的作正極，所以該“水”電池中銀作負(fù)極，MnO2

作正極，在原電池電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，綜上，A、C、D均錯(cuò)誤。答案：B三、課堂練習(xí)5．在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2

的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于(

)CA．5%B．10%C．15%D．20%解析：N2＋3H22NH3起始量(mol)轉(zhuǎn)化量(mol)平衡量(mol)2

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0所以平衡時(shí)的氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)＝＝15.4%。三、課堂練習(xí)

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

金屬質(zhì)量/g金屬狀態(tài)c(H2SO4)

/mol·L－1V(H2SO4) /mL溶液溫度/℃金屬消失 的時(shí)間/s反應(yīng)前反應(yīng)后10.10絲0.550203450020.10粉末0.55020355030.10絲0.750203625040.10絲0.850203520050.10粉末0.85020362560.10絲1.050203512570.10絲1.05035505080.10絲1.150203410090.10絲1.1502044406．下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：三、課堂練習(xí)(1)實(shí)驗(yàn)4和5表明，__________________對(duì)反應(yīng)速率有影響，_____________，反應(yīng)速率越快，能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有______(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。固體反應(yīng)物的表面積(2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有__________________________________________________________________(填一組實(shí)驗(yàn)序號(hào))。(3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有________________________________，其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是_________。(4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng)，反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15℃)相近，推測(cè)其原因：____