6.2.1 化學(xué)反應(yīng)速率 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期人教版化學(xué)

第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率與限度第1課時化學(xué)反應(yīng)速率環(huán)節(jié)一：提出問題，引入新課體會不同化學(xué)反應(yīng)的快慢不同的化學(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。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。光的傳播速度是很快的；光在空氣中的傳播速度3×108m/s。定性描述定量描述環(huán)節(jié)二：創(chuàng)設(shè)情境，交流討論化學(xué)反應(yīng)速率

如何定量表示化學(xué)反應(yīng)速率的快慢？氣泡的快慢渾濁的快慢顏色的變化定性描述定量描述單位時間內(nèi)生成氣體的體積單位時間內(nèi)生成沉淀的質(zhì)量單位時間內(nèi)濃度的變化量環(huán)節(jié)二：創(chuàng)設(shè)情境，交流討論化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)過程進行的快慢的物理量。

定義表達式常用單位mol/(L·min)或mol/(L·s)或mol·L-1·min-1v(x)=——=——Δc(x)ΔtΔtΔn(x)V——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)表示。表示方法環(huán)節(jié)二：創(chuàng)設(shè)情境，交流討論化學(xué)反應(yīng)速率例1某反應(yīng)中反應(yīng)物A的濃度在5min內(nèi)由6mol/L變成了2mol/L，求該反應(yīng)物這段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率。

v(A)==0.8mol/(L?min)環(huán)節(jié)二：創(chuàng)設(shè)情境，交流討論化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)4NH3+5O2

4NO+6H2O在5升的密閉容器中進行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少？=0.002mol·(L·s)-1△c(NO)

=△n(NO)

V0.3mol5L=0.06mol·L-1

v(NO)=△c(NO)

△t=0.06mol·L-1

30s例2環(huán)節(jié)二：創(chuàng)設(shè)情境，交流討論化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率只取正值，沒有負值。通過公式計算出的化學(xué)反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率。不同時刻的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同。對于固體物質(zhì)或純液體物質(zhì)，由于我們認為它們的“濃度”是不變的，所以一般不用固體或純液體表示一個化學(xué)反應(yīng)的速率。對于同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不相同。各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比等于該反應(yīng)方程式中化學(xué)計量數(shù)的比。

注意事項

環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素催化劑是現(xiàn)代化學(xué)中關(guān)鍵而神奇的物質(zhì)之一。劇統(tǒng)計，有80%以上的化工生產(chǎn)過程使用了催化劑，目的是增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。在資源利用、能源開發(fā)、醫(yī)藥制造、環(huán)境保護等領(lǐng)域，催化劑有著廣泛的應(yīng)用。催化劑十分神奇，它能極大地提高化學(xué)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；它和一些反應(yīng)體系的關(guān)系就像鑰匙與鎖的關(guān)系，具有一定的選擇性。催化劑神奇面紗至今尚未完全解開，對催化劑的研究是當(dāng)代化學(xué)一個極具魅力和應(yīng)用前景的重要課題。環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素[問題]我們已經(jīng)知道催化劑可以影響化學(xué)反應(yīng)速率，此外，還有哪些反應(yīng)條件會影響化學(xué)反應(yīng)的速率？[假設(shè)]反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度。[用品]5%H2O2溶液、1mol/L

FeCl3溶液、0.1mol/L

鹽酸、1mol/L

鹽酸、大理石碎塊、冷水、熱水、試管、試管夾、燒杯、量筒、膠頭滴管。環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素反應(yīng)溫度的影響在兩支大小相同的試管中均加入2mL5%H2O2溶液，同時滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將其中一支試管放入盛有冷水的燒杯中，另一支試管放入盛有熱水的燒杯中，觀察現(xiàn)象并進行對比。不同溫度環(huán)境實驗現(xiàn)象冷水熱水產(chǎn)生氣泡速率較快產(chǎn)生氣泡速率較慢

其他條件相同，升高溫度，加快反應(yīng)速率。環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素反應(yīng)物濃度的影響步驟與試劑比較各試管中的現(xiàn)象試管15滴1mol/L的HCl溶液；各加入等量大理石小碎塊

試管25滴0.1mol/L的HCl溶液；試管1氣泡產(chǎn)生較快試管2氣泡產(chǎn)生較慢

其他條件相同，增大反應(yīng)物濃度，加快反應(yīng)速率。環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素固體表面積的影響取兩支大小相同的試管，分別加入1g塊狀碳酸鈣和1g粉末狀碳酸鈣，同時向兩支試管中滴加10mL、1mol/L的鹽酸，觀察現(xiàn)象并進行對比碳酸鈣狀態(tài)實驗現(xiàn)象塊狀粉末狀

其它條件不變時，固體反應(yīng)物表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率增大

產(chǎn)生氣泡較慢產(chǎn)生氣泡較快環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素壓強的影響c（B）＝n（B）V

其他條件相同，增大壓強(減小容器容積)，相當(dāng)于增大反應(yīng)物濃度，增大反應(yīng)速率。

圖6-16壓強增大，氣體濃度增大環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素規(guī)律(在其它條件相同時)內(nèi)因性質(zhì)外因溫度反應(yīng)物的濃度催化劑反應(yīng)物表面積壓強使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之則越慢增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)加快；反之減慢增大反應(yīng)物固體面積，化學(xué)反應(yīng)加快；反之減慢有氣體參加的反應(yīng)

，增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率增大；反之減慢環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素變量控制探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的一般原則是“定多變一”，即要保持其他變量不變，改變其中一個變量的值進行實驗，測定數(shù)據(jù)，通過系列實驗，找出變量對反應(yīng)速率的影響。其探究流程為方法導(dǎo)引環(huán)節(jié)三：提出假設(shè)，實驗驗證探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素下列調(diào)控反應(yīng)速率的措施或?qū)嶒炛?，分別利用或體現(xiàn)了哪些影響反應(yīng)速率的因素?(1)向爐膛內(nèi)鼓風(fēng)，用煤粉代替煤塊可以使爐火更旺。(2)把食物存放在冰箱里，在糕點包裝內(nèi)放置除氧劑可以延長食品保質(zhì)期。(3)做化學(xué)實驗時，為加速反應(yīng)的進行，通常將塊狀或顆粒狀的固體藥品研細并混勻，或者將固體試劑溶于水配成溶液后再進行實驗。(4)鐵在空氣中和在純氧中反應(yīng)的劇烈程度明顯不同。固體反應(yīng)物表面積溫度固體反應(yīng)物表面積反應(yīng)物的濃度環(huán)節(jié)四：歸納整理，鞏固提升歸納整理環(huán)節(jié)四：歸納整理，鞏固提升鞏固提升1.將4molA氣體和2molB氣體置于1L的密閉容器中，混合后發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)=2C(g)。若經(jīng)2s后測得C的物質(zhì)的量濃度為1.2mol·L-1，下列說法正確的是（

）A.用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率為1.2mol·L-1·s-1B.用物質(zhì)B表示的反應(yīng)速率為0.6mol·L-1·s-1C.2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為30%D.2s時物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度為0.6mol·L-1C環(huán)節(jié)四：歸納整理，鞏固提升鞏固提升2、在恒溫下，使反應(yīng)C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)在一容積可變的密閉容器中進行，改變下列條件，其反應(yīng)速率如何變化？①若加壓將容器的體積縮小一半_____。

②若保持體積不變，充入N2使體系壓強增大_____。

③若保持壓強不變，充入N2使容器體積變大_____。

增大不變減小環(huán)節(jié)四：歸納整理，鞏固提升鞏固提升3、在2A+B=3C+4D反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是（

）

A.v(A)=0.5mol·L-1·s-1B.v(B)=0.3mol·L-1·s-1C.v(C)=0.8mol·L-1·s-1D.v(D)=1mol·L-1·s-1B環(huán)節(jié)四：歸納整理，鞏固提升鞏固提升4、某小組設(shè)計如圖實驗,欲使甲中試管先出現(xiàn)渾濁,下列操作一定達不到目的的是

(）A.向甲燒杯中加入適量CaO

B.向甲中試管內(nèi)滴加適量濃硫酸C.向乙燒杯中加入適量冰塊 D.增大甲裝置所在環(huán)境的壓強D1.概念：在相同條件下，既能向

，同時又能向

的反應(yīng)。正反應(yīng)方向進行

逆反應(yīng)方向進行

可逆反應(yīng)教師點撥25min同一條件下3.表示：化學(xué)方程式中用

表示。?

2.特征：4.很多化學(xué)反應(yīng)都有一定的可逆性，不同反應(yīng)的可逆性不同，有些化學(xué)反應(yīng)在同一條件下可逆程度很小，如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，視為“不可逆”反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)[自學(xué)檢測]對于可逆反應(yīng)2SO2＋O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2，足夠長時間后，18O原子(

)

A．只存在于O2中B．只存在于O2和SO3中C．只存在于O2和SO2中D．存在于O2、SO2和SO3中D正逆反應(yīng)同時進行反應(yīng)物、生成物同時存在

[思考]對于可逆反應(yīng)而言，反應(yīng)物會轉(zhuǎn)變成生成物，而生成物又會分解成反應(yīng)物，那豈不是無窮無盡也？化學(xué)平衡狀態(tài)的建立時間(min)

0102030405060c(SO2)1.000.700.500.380.300.300.30c(O2)0.500.350.250.190.150.150.15c(SO3)00.300.500.620.700.700.70在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3催化劑△（1）當(dāng)反應(yīng)剛開始時，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個大？（2）當(dāng)反應(yīng)剛開始時，正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個反應(yīng)速率大？（3）隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？（4）隨著反應(yīng)的進行，v(正)與v(逆)怎樣變化？√√↓↑v(正)

↓v(逆)↑化學(xué)平衡狀態(tài)的建立在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3催化劑△時間(min)

0102030405060c(SO2)1.000.700.500.380.300.300.30c(O2)0.500.350.250.190.150.150.15c(SO3)00.300.500.620.700.700.70濃度-時間圖像c/mol·L-1t/min1.00.5040SO2O2SO3對于此濃度-時間圖像，為何40min后3種物質(zhì)的濃度保持不變？是反應(yīng)停止了嗎？化學(xué)平衡狀態(tài)的建立[思考]從濃度對反應(yīng)速率的影響入手，分析正、逆反應(yīng)速率隨時間是如何變化的？用速率-時間圖象來表示此變化過程。①開始階段：開始時c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)=

0只有正反應(yīng)進行，v(逆)=0②反應(yīng)的發(fā)生階段：一段時間后c(SO2)、c(O2)逐漸變小，c(SO3)逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達到一個特定值

v(正)=v(逆)≠0瞬間后c(N2)、c(H2)變小,c(NH3)≠0正逆反應(yīng)都進行，v(逆)≠0，v(正)>v(逆)v

(mol/L·min)t/min40v正v逆

v正=v逆≠0

v表觀=01.定義：在一定條件下，可逆反應(yīng)中，當(dāng)正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不在改變。達到了一種表面靜止的狀態(tài)，我們稱之為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，即達到了化學(xué)反應(yīng)的限度，化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)2.特征：化學(xué)平衡狀態(tài)可逆反應(yīng)ν(正)=ν(逆)逆等動≠0動態(tài)平衡定各組分的濃度保持不變變條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡時間tV正V逆V正=V逆反應(yīng)速率達到平衡0t1判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡的直接標志。溫度，濃度改變都能使平衡移動、加催化劑不能化學(xué)平衡狀態(tài)的判定直接標志(1)正、逆反應(yīng)速率相等①同種物質(zhì)：②不同種物質(zhì)：v正＝v逆≠0v正(A)v逆(B)＝A化學(xué)計量數(shù)B化學(xué)計量數(shù)步驟①判斷有無正逆

②判斷是否成比例[例]對于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)，判斷：①一段時間v正(N2):v正(NH3)=1:2，證明達平衡()②一段時間v正(N2):v逆(H2)=1:3，證明達平衡()③一段時間v正(H2):v逆(NH3)=2:3，證明達平衡()×√×3：2化學(xué)平衡狀態(tài)的判定拓展：根據(jù)化學(xué)鍵的斷鍵與成鍵反應(yīng)物斷鍵、生成物成鍵:正向生成物斷鍵、反應(yīng)物成鍵:逆向[例]對于可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)，判斷：①單位時間內(nèi)斷裂1mol

N≡N的同時斷裂3mol

H-H，證明達平衡。(

)②單位時間內(nèi)斷裂1molN≡N的同時斷裂2mol

N-H，證明達平衡。(

)××6mol

步驟①判斷有無正逆

②判斷是否成比例化學(xué)平衡狀態(tài)的判定直接標志(2)各組分的濃度保持一定①各組分的濃度不隨時間的改變而改變；②各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)不隨時間的改變而改變?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的判定間接標志——“變量不變”有壓強，關(guān)注氣體系數(shù)①體系中的總壓強不變(適用于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)和不等的反應(yīng))。[例]在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+Y(g)?2Z(g)

。恒溫恒容時，容器內(nèi)壓強不變，表明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。()×P為定值，任意時刻都保持不變[例]在恒溫恒容的容器中發(fā)生反應(yīng)A(s)+3B(g)?2C(g)+D(g)當(dāng)容器的壓強不發(fā)生改變時，化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。()×P為定值，任意時刻都保持不變[例]在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)，當(dāng)容器中壓強不變時,說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)()√P為變量化學(xué)平衡狀態(tài)的判定間接標志——“變量不變”②體系中顏色不再改變(適用于反應(yīng)混合物中存在有顏色變化的物質(zhì))。[例]對于反應(yīng):2HI(g)?H2(g)+I2(g)，當(dāng)反應(yīng)體系顏色不再變化，說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)()√化學(xué)平衡狀態(tài)的判定間接標志——“變量不變”③平均相對分子質(zhì)量不變(適用于全是氣體參加的反應(yīng)前后化學(xué)計量數(shù)和不等的反應(yīng))。[例]在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)，當(dāng)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量恒定不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。(

)×[例]密閉容器中，發(fā)生反應(yīng):N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)，當(dāng)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量恒定不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。()√平均摩爾質(zhì)量=混合物中各組成部分的摩爾質(zhì)量×該組成部分的物質(zhì)的量分數(shù)（若是氣體組成可以是體積分數(shù)）化學(xué)平衡狀態(tài)的判定間接標志——“變量不變”③平均相對分子質(zhì)量不變(適用于全是氣體參加的反應(yīng)前后化學(xué)計量數(shù)和不等的反應(yīng))。[例]一定溫度下，在恒容容器中投入又定量純凈的氨基甲酸銨，發(fā)生下列反應(yīng):NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時，達到化學(xué)平衡狀態(tài)(

)×[例]一定溫度下，在恒容容器中發(fā)生下列反應(yīng):NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g),當(dāng)氨氣的體積分數(shù)保持不變時，則達到化學(xué)平衡狀態(tài)(

)×化學(xué)平衡狀態(tài)的判定間接標志——“變量不變”④對絕熱密閉容器，溫度保持不變。⑤對恒壓容器全是氣體參加,反應(yīng)前后非等體積氣體的反應(yīng)，密度保持不變。有固體，密度紫腚行[例]恒溫恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):

PCl3(g)+Cl2(g)?PCl5(g)當(dāng)混合氣體的密度不再改變時，可以表示反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。(

)×[例]相同溫度下，恒容密閉容器均進行反應(yīng):

X(g)+Y(s)?Z(g)氣體密度不再改變，說明達到平衡狀態(tài)。(

)√總之，選定反應(yīng)中“變量”,即隨反應(yīng)進行而變化的量，當(dāng)變量不再變化時，反應(yīng)已達平衡狀態(tài)。[實戰(zhàn)演練2min]可逆反應(yīng)2NO2(g)?2NO(g)＋O2(g)在體積固定的密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志是____________________(填序號)。①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)⑧v(NO2)＝2v(O2)的狀態(tài)⑨v正(NO2)＝2v逆(O2)的狀態(tài)⑩n(O2)不再改變的狀態(tài)√××√×√√×√√①④⑥⑦⑨⑩

(正確的打“√”，錯誤的打“×”)

××××

同一條件下

平衡時，各組分濃度不再改變，并非相等

動態(tài)平衡(依然進行）可逆反應(yīng)，2molSO2不能完全轉(zhuǎn)化實戰(zhàn)演練

1.在一密閉容器中，N2＋3H2?2NH3反應(yīng)達到平衡后，下列說法中正確的是()A．N2與H2不再化合，NH3不再分解B．單位時間內(nèi)，消耗1molN2的同時消耗3molH2C．容器內(nèi)的總壓強不隨時間而變化D．N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度相等C合成氨反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)變量不變達平衡有壓強，關(guān)注氣體系數(shù)實戰(zhàn)演練2.在一絕熱(不與外界發(fā)生熱交換)的恒容容器中，發(fā)生放熱反應(yīng)2A(g)＋B(s)?C(g)＋D(g)，下列描述中不能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是()A．容器內(nèi)溫度不變B．混合氣體的密度不變C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變D．單位時間內(nèi)生成nmolD，同時消耗2nmolAD有固體，密度紫腚行實戰(zhàn)演練

3.CO和H2在一定條件下可以合成乙醇2CO(g)＋4H2(g)?CH3CH2OH(g)＋H2O(g).下列敘述中能說明上述反應(yīng)在一定條件下已達到平衡狀態(tài)的是()A．CO全部轉(zhuǎn)化為乙醇B．反應(yīng)體系中乙醇的物質(zhì)的量濃度不再變化C．正反應(yīng)和逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率均為零D．CO和H2以1∶2的物質(zhì)的量之比反應(yīng)生成乙醇B實戰(zhàn)演練第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第二課時

化學(xué)反應(yīng)條件的控制第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量1.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的作用。學(xué)習(xí)目標1.目的：_____________________和______________________化學(xué)反應(yīng)條件的控制教師點撥25min化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件的控制促進有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)2.方法：改變條件改變化學(xué)反應(yīng)的________改變可逆反應(yīng)進行的__________速度程度(限度)3.實例：合成