高中化學(xué)必修二23《化學(xué)反應(yīng)速率和限度》課件與教案

高中化學(xué)必修二23《化學(xué)反應(yīng)速率和限度》課件與教案第一頁，共55頁。第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度第二頁，共55頁。

在化學(xué)實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的化學(xué)反應(yīng)進行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進行得慢。第三頁，共55頁。HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O千分之一秒即完成H2＋Cl2＝2HCl百分之一秒即完成救心丹幾分鐘見效鋼鐵腐蝕若干年煤、石油等化石燃料的形成幾千萬年以上結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)的快慢是相對的！第四頁，共55頁。怎樣定性地比較和判斷反應(yīng)的快慢？①冒氣泡快慢②顏色變化

③固體量減少

④渾濁程度

⑤溫度變化等第五頁，共55頁。新概念不同的化學(xué)反應(yīng)進行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，我們以上的判斷方法都是定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中，往往需要定量地描述一個反應(yīng)的快慢。什么是定性？什么是定量？

思考？：第六頁，共55頁。新概念例如：我們學(xué)過物理都知道：（1）光的傳播速度是很快的；（2）光在空氣中的傳播速度是3×108m/s。（1）就是定性描述（2）就是定量描述第七頁，共55頁。思考如何定量地判斷一個化學(xué)反應(yīng)的速率呢？學(xué)科連接在物理中我們是如何定量地判斷一個物體移動速度快慢的？用速度來描述：單位時間內(nèi)物體移動的距離的大小v＝△s△t第八頁，共55頁。（一）定義：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示。反應(yīng)速率單位：mol/(L?min)或mol/(L?s)注意：1、反應(yīng)速率要指明具體物質(zhì)并取正值

2、表示氣體或溶液反應(yīng)速率,不能用于表示固體和純液體

3、指平均速率第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度一、化學(xué)反應(yīng)的速率第九頁，共55頁。例題1.

在某一化學(xué)反應(yīng)中，生成物B的濃度在5s內(nèi)從0.5mol/L變成2.0mol/L，在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為_________。例題2.

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(xué)反應(yīng)速率為_______________。0.3mol/(L·S)0.048mol/(L·min)課堂練習第十頁，共55頁。隨堂練習2：在2L容器中發(fā)生反應(yīng)：N2+3H2==2NH30.5min后，生成1.7gNH3，求v(NH3)，v(N2)，v(H2).v(NH3)=

0.05mol/L0.5min

＝0.1mol/(L?min)同理可求：v(N2)=0.05mol/(L?min)v(H2)＝0.15mol/(L?

min)v(N2):v(H2):v(NH3)=0.05mol/(L?min):0.15mol/(L?min):0.1mol/(L?min)=1:3:2第十一頁，共55頁?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的特點—①

同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時數(shù)值可能不同，但表示的意義是相同的，而且必須注明反應(yīng)物。②

同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同反應(yīng)物表示的反應(yīng)速率之比等于方程式的系數(shù)比。如：2A+3B=C+4D

V(A):V(B):V(C):V(D)=2:3:1:4③化學(xué)反應(yīng)速率均取正值，且是某一段時間內(nèi)的平均速率，而不是某一時刻的瞬時速度。④對于純液體或者固體參與的反應(yīng)，一般不用純液體或者固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率，他們的濃度為定值。第十二頁，共55頁。隨堂練習3：在反應(yīng)mA＋nB＝pC中，已知A的反應(yīng)速率為0.5mol/(L?s)，B的反應(yīng)速率為1mol/(L?s)，C的反應(yīng)速率為1.5mol/(L?s)則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：A＋2B=3C第十三頁，共55頁。課堂練習3.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,則下列關(guān)系式正確的是()4/5V（NH3）=V（O2）

4/5V（NH3）=V（H2O）C.5/6V（O2）=V（H2O）D.4/5V(O2)=V(NO)D第十四頁，共55頁。練習向一個容積為1L的密閉容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定條件下反應(yīng),2S末,測得容器內(nèi)有0.8moLSO2,求2S內(nèi)SO2,O2,SO3的反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比.第十五頁，共55頁。則該反應(yīng)速率的快慢順序為:反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(2)=(3)反思:比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一物質(zhì)表示的速率，且單位相同第十六頁，共55頁。第十七頁，共55頁。第十八頁，共55頁。第十九頁，共55頁。一輛汽車行駛速率的決定因素是什么？影響因素是什么？決定因素是：汽車的性能（如功率等）影響因素：⑴天氣⑵路況⑶燃料質(zhì)量⑷司機的駕駛水平和經(jīng)驗……思考:第二十頁，共55頁。新問題對于下列反應(yīng)，你是希望其反應(yīng)速率越快越好還是越慢越好？■鋼鐵腐蝕■食物腐壞■煉鋼■合成氨第二十一頁，共55頁。在相同條件下,等質(zhì)量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L鹽酸反應(yīng)時,速率最快的是

A鎂B鋁C鈉D鐵二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素§化學(xué)反應(yīng)速率是由反應(yīng)物的性質(zhì)決定的;

內(nèi)因是主要因素第二十二頁，共55頁。外因因素:實驗2－5現(xiàn)象結(jié)論熱水中常溫冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復(fù)燃升高溫度，反應(yīng)速率增大有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，反應(yīng)速率減小2H2O2=2H2O

+O2結(jié)論1：當其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小第二十三頁，共55頁。規(guī)律：當其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實驗測得，溫度每升高10度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的2～4倍。注意：溫度對反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。（1）溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響第二十四頁，共55頁。實驗2－6現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出，較慢MnO2能加快反應(yīng)速率FeCl3能加快反應(yīng)速率無催化劑反應(yīng)較慢外因因素:結(jié)論2：加入催化劑（正）能加快化學(xué)反應(yīng)的速率。第二十五頁，共55頁。規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。（不能改變反應(yīng)的本質(zhì)）有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫負催化劑。在實踐中，如沒有特殊說明，凡說催化劑都是指正催化劑。催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對溫度的要求不一樣。（2）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響第二十六頁，共55頁。思考與交流1.請預(yù)計大理石（CaCO3）分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎？二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素結(jié)論3：增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率加快，減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減慢.2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/L的鹽酸反應(yīng)誰快誰慢？為什么？結(jié)論4：增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率（接觸充分）.第二十七頁，共55頁。思考與交流二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素SO2、O2結(jié)論5：對于氣體參加的反應(yīng)來說，壓強增大化學(xué)反應(yīng)速率增大；減小壓強，化學(xué)反應(yīng)速率減小HCl、NaOH本質(zhì)是通過影響c來影響v第二十八頁，共55頁。思考與交流二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素思考：恒容時，向反應(yīng)2SO2+O22SO3充入N2氣，化學(xué)反應(yīng)速率如何變化？若恒壓時向反應(yīng)2SO2+O22SO3充入N2時化學(xué)反應(yīng)速率又該如何變化？恒溫恒容下通入稀有氣體，v不變恒溫恒壓下通入稀有氣體，v減少第二十九頁，共55頁。第三十頁，共55頁。第三十一頁，共55頁。（二）、影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件：

影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件內(nèi)因外因物質(zhì)的性質(zhì)溫度、濃度、壓強、催化劑等第三十二頁，共55頁。影響反應(yīng)速率的因素（外因）：（1）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率（2）催化劑：加入催化劑能改變（增大或減?。?/p>

反應(yīng)速率，自身不發(fā)生改變。決定反應(yīng)速率的主要因素（內(nèi)因）：反應(yīng)物本身的性質(zhì)請注意記筆記喲?。?）固體的表面積：增大固體的接觸面積，能增大反應(yīng)速率（4）反應(yīng)物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應(yīng)速率快（5）濃度：增大（氣體或液體）濃度，增大反應(yīng)速率（6）壓強：增大氣體的壓強，增大反應(yīng)速率第三十三頁，共55頁。第三十四頁，共55頁。第三十五頁，共55頁。第三十六頁，共55頁。第三十七頁，共55頁。2．反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g)在2L的密閉容器中進行，1min后，NH3減少了0.12mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是()A．NO：0.001mol·L-1B．H2O：0.002mol·L-1C．NH3：0.002mol·L-1D．O2：0.00125mol·L-1AD課堂反饋第三十八頁，共55頁。1、下列四種X溶液均能與鹽酸反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是（）A.10℃20mL3mol/L的X溶液B.20℃30mL2mol/L的X溶液C.20℃10mL4mol/L的X溶液D.10℃10mL2mol/L的X溶液C2、用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，下列措施不能使反應(yīng)速率加快的是（）A.加熱B.滴加少量的硫酸銅溶液C.不用稀硫酸，改用98%濃硫酸D.不用鐵片，改用鐵粉E.滴加一定量硫酸鈉溶液F.增加壓強C、E、F課堂練習第三十九頁，共55頁。[練習5]在某溫度時,在2L的容器中,XYZ三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖.由圖得,

該反應(yīng)的化學(xué)方程

式為_____________,反應(yīng)開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為___________............1.0

0.8

0.6

0.4

0.2123450.90.70.2minmolXYZX+3Y2Z0.05mol/L·min第四十頁，共55頁。

練習：在25℃時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進行到2s時收集到氫氣1.12L(標況)，之后反應(yīng)又進行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為

；(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為

；(3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率

較快，其原因可能

。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大第四十一頁，共55頁。自學(xué)P49

神奇的催化劑催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，而自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化，具有高度的選擇性（或?qū)Ｒ恍裕┪锢硇再|(zhì)呢？改變嗎？第四十二頁，共55頁。練習:某反應(yīng)在催化劑的作用下進行C+B==F+GA＋B==C+D此反應(yīng)的催化劑是

，總反應(yīng)的方程式為

。CA＋2B==D+F+G第四十三頁，共55頁。二、化學(xué)反應(yīng)的限度思考：一個化學(xué)反應(yīng)在實際進行時，反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？閱讀：P50科學(xué)史話從這一材料中，你得到什么啟示？化學(xué)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。第四十四頁，共55頁?？茖W(xué)研究表明，不少化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)能同時進行。正反應(yīng)：反應(yīng)物→生成物逆反應(yīng)：生成物→反應(yīng)物H2+I22HI

正反應(yīng)逆反應(yīng)可逆反應(yīng)：在相同條件下能向正、逆兩個方向同時進行的化學(xué)反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)和一般的反應(yīng)有什么區(qū)別呢？第四十五頁，共55頁。時間（t）反應(yīng)速率ν(正)ν(逆)t1ν(正)=ν(逆)在密閉容器中加入1molH2和1molI2發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g)

2HI(g)

正向反應(yīng)逆向反應(yīng)v(正)>v(逆)t1以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài)!第四十六頁，共55頁。定義：化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)物和生成物濃度保持不變的狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)簡稱化學(xué)平衡。注意：(1)條件：一定條件下

(2)對象：可逆反應(yīng)特征:(1)定：反應(yīng)物和生成物濃度保持不變

(2)動：動態(tài)平衡

(3)等：v(正)＝v(逆)第四十七頁，共55頁。隨堂練習1對于可逆反應(yīng)M＋NQ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)物和混合物的濃度保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止C第四十八頁，共55頁。隨堂練習2在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,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)速率為零B.隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，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，后保持恒定D.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B第四十九頁，共55頁。隨堂練習3下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3達到平衡狀態(tài)A.1個鍵斷裂的同時，有3個鍵形成B.1個鍵斷裂的同時，有3個鍵斷裂C.1個鍵斷裂的同時，有6個鍵斷裂D.1個鍵斷裂的同時，有6個鍵形成NNN