高中化學《化學反應的速率和限度》教案及課件新人教版必修

1、 在化學實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到在化學實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：這樣的現(xiàn)象： 有的化學反應進行得快，有的化學反應進行得慢。有的化學反應進行得快，有的化學反應進行得慢。思考與交流思考與交流你了解以上反應進行的快慢嗎？你了解以上反應進行的快慢嗎？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離子反應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的快慢是化學反應的快慢是相對的相對的！新概念新概念不同的化學反應進行的快慢千差萬別，快不同的化學反應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和慢是相對而言的，我們以上的判斷方法都是都是定

2、性定性地描述反應的快慢。而在科學研地描述反應的快慢。而在科學研究和實際應用中，往往需要究和實際應用中，往往需要定量定量地描述一地描述一個反應的快慢。個反應的快慢。什么是什么是定性定性？什么是？什么是定量定量？ 思考？：思考？：新概念新概念例如：我們學過物理都知道：例如：我們學過物理都知道： （1 1）光的傳播速度是很快的；）光的傳播速度是很快的； （2 2）光在空氣中的傳播速度是）光在空氣中的傳播速度是3 310108 8m/sm/s。（1 1）就是）就是定性定性描述描述（2 2）就是）就是定量定量描述描述思考思考如何如何定量定量地判斷一個化學反應的速率呢？地判斷一個化學反應的速率呢？學科連接

3、學科連接在物理中我們是如何定量地判斷一個物體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？移動速度快慢的？用速度來描述：單位時間內(nèi)物體移動的距離用速度來描述：單位時間內(nèi)物體移動的距離的大小的大小v vs st t（一）定義：（一）定義：化學反應速率通常用單位時間內(nèi)化學反應速率通常用單位時間內(nèi)反應物濃度反應物濃度的減少量的減少量或或生成物濃度的增加量生成物濃度的增加量（均取正值）（均取正值）來表示。來表示。v v（B B）c c（B B）t t反應速率單位：反應速率單位： mol/(Lmol/(Lmin) min) 或或mol/(L mol/(L s)s)請做好筆記請做好筆記注意注意：1

4、1、反應速率要指明具體物質并取正值反應速率要指明具體物質并取正值 2 2、表示氣體或溶液反應速率、表示氣體或溶液反應速率, ,不能用于不能用于表示固體和純液體表示固體和純液體 3 3、指平均速率、指平均速率第三節(jié)第三節(jié) 化學反應的速率和限度化學反應的速率和限度一、化學反應的速率一、化學反應的速率在在2L的容器中發(fā)生某化學反應，已知反應的容器中發(fā)生某化學反應，已知反應前氣體前氣體A物質的物質的量為物質的物質的量為8mol，2min后后A的的物質的量變?yōu)槲镔|的量變?yōu)?mol，問在這，問在這2min內(nèi)內(nèi)A的平的平均反應速率？均反應速率？隨堂練習隨堂練習1： 答案：答案：1mol/ (L (L min

5、）隨堂練習隨堂練習2：在在2L2L容器中發(fā)生反應：容器中發(fā)生反應：N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2NH = 2NH3 30.5min0.5min后，生成后，生成1.7gNH1.7gNH3 3，求，求v v( (NHNH3)3)， v v( (N N2)2)， v v( (H H2).2).1.7g17g/moln(NH3)=0.1molc(NH3)=0.1mol2L=0.05mol/Lv v( (NH3)= )= 0.05mol/L 0.5min 0.1mol/(L min)同理可求：同理可求： v(Nv(N2 2)=0.05)=0.05mol/(L min )v(Hv(H2 2)

6、 )0.150.15mol/(L min )結論：結論：同一化學反應同一化學反應，用不同的物質表示，用不同的物質表示其化學反應速率，數(shù)值可能不相同，其化學反應速率，數(shù)值可能不相同，但意但意義相同義相同，均表示這段時間內(nèi)該反應的化學，均表示這段時間內(nèi)該反應的化學反應速率。且反應速率。且化學反應速率之比等于化學化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比計量數(shù)之比！v(N2) :v(H2): v(NH3)=0.05mol/(L min ): 0.15mol/(L min ): 0.1mol/(L min)=1:3:2隨堂練習隨堂練習3：在反應在反應mAnBpC中，已知中，已知A的反應的反應速率為速率為0.5

7、mol/(L s)，B的反應速率為的反應速率為1mol/(L s)，C的反應速率為的反應速率為1. 5mol/(L s)則該反應的化學方程式為：則該反應的化學方程式為：A 2B = 3C 復習復習：1、在同一反應體系中用不同的物在同一反應體系中用不同的物質來表示反應速率時，其數(shù)值是可以不同質來表示反應速率時，其數(shù)值是可以不同的，但是這些數(shù)值都表示的，但是這些數(shù)值都表示_反應速反應速率。因此化學反應速率的表示必須說明用率。因此化學反應速率的表示必須說明用哪種物質來做標準。哪種物質來做標準。 2、用同一反應體系中用同一反應體系中不同物質不同物質表示表示同同一速率一速率時，其時，其數(shù)值比數(shù)值比一定一

8、定_化學方程式化學方程式中相應的中相應的化學計量數(shù)之比化學計量數(shù)之比。 3、化學反應速率均用化學反應速率均用_值來表示值來表示.且表示的是且表示的是_速率而不是速率而不是_速率速率.同一個同一個等于等于正正平均平均瞬時瞬時 練習：反應練習：反應 A + 3B = 2C + 2D 在四種不在四種不同條件下的反應速率為：同條件下的反應速率為：(1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls則該反應速率的快慢順序為則該反應速率的快慢順序為。(1)(4)(2)=(3)比較反應的快慢比較反應的快慢,應取同一個

9、反應應取同一個反應的同一參照物的同一參照物 一輛汽車行駛速率的決定因素是什一輛汽車行駛速率的決定因素是什么？影響因素是什么？么？影響因素是什么？ 決定因素是：汽車的性能（如功率決定因素是：汽車的性能（如功率等）等） 影響因素：影響因素： 天氣天氣 路況路況 燃料質量燃料質量 司機的駕駛水平和經(jīng)驗司機的駕駛水平和經(jīng)驗思考思考:比較下列每組化學反應的速率，并比較下列每組化學反應的速率，并分析引起速率不同的可能原因：分析引起速率不同的可能原因：4. 夏天米飯變質夏天米飯變質 冬天米飯變質冬天米飯變質1. Mg + HCl Al + HCl2. Mg +HCl Mg +HAc3. 硫在空氣中燃燒硫在空

10、氣中燃燒 硫在氧氣中燃燒硫在氧氣中燃燒 討論：影響化學反應速率的外部因素有哪些？討論：影響化學反應速率的外部因素有哪些？我們本節(jié)課重點探究的內(nèi)容我們本節(jié)課重點探究的內(nèi)容（二）、影響化學反應速率的條件：（二）、影響化學反應速率的條件： 影響化學反應速率的條件影響化學反應速率的條件內(nèi)因內(nèi)因外因外因物質的性質物質的性質溫度、濃度、壓強、溫度、濃度、壓強、催化劑等催化劑等 討論：討論：探究外界條件對化學反探究外界條件對化學反應速率的影響時，我們可以應速率的影響時，我們可以借助哪些實驗現(xiàn)象比較反應借助哪些實驗現(xiàn)象比較反應的快慢？的快慢？ 要求：可以利用具體反應要求：可以利用具體反應說明。說明。怎樣定性地

11、比較和判斷反應的快慢？怎樣定性地比較和判斷反應的快慢？冒氣泡快慢冒氣泡快慢 顏色變化顏色變化 固體量減少固體量減少 渾濁程度渾濁程度 溫度變化等溫度變化等 討論影響化學反應速率的因素討論影響化學反應速率的因素實驗實驗25現(xiàn)象現(xiàn)象結論結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，帶火星火柴帶火星火柴 復燃復燃升高溫度，升高溫度，反應速率增大反應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，反應速率減小反應速率減小2H2O2 = 2H2O +O2實驗實驗26現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他試劑試劑氣泡冒出

12、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能加快反能加快反應速率應速率FeCl3能加快反能加快反應速率應速率無催化劑無催化劑反應較慢反應較慢討論影響化學反應速率的因素討論影響化學反應速率的因素影響反應速率的因素（外因）：影響反應速率的因素（外因）：（1）溫度：升高溫度，增大反應速率）溫度：升高溫度，增大反應速率（2）催化劑：加入催化劑能）催化劑：加入催化劑能改變（增大或減小）改變（增大或減?。?反應速率，自身不發(fā)生改變。反應速率，自身不發(fā)生改變。決定反應速率的主要因素（內(nèi)因）：決定反應速率的主要因素（內(nèi)因）：（3）固體的表面積：增大固體的接

13、觸面積，能增）固體的表面積：增大固體的接觸面積，能增大反應速率大反應速率（4）反應物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應速率快）反應物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應速率快（5）濃度：增大（）濃度：增大（氣體或液體氣體或液體）濃度，增大反應）濃度，增大反應 速率速率（6）壓強：增大）壓強：增大氣體氣體的壓強，增大反應速率的壓強，增大反應速率1 1在在2A+B 3C+4D2A+B 3C+4D反應中，下列各表示反應中，下列各表示該反應的速度最快的是該反應的速度最快的是 A Av(A)=0.4mol/(Lv(A)=0.4mol/(Lmin)min)B Bv(B)=0.4mol/(Lv(B)=0.4mol/(Lm

14、in)min)C Cv(C)=0.9mol/(Lv(C)=0.9mol/(Lmin)min)D Dv(D)=1.2mol/(Lv(D)=1.2mol/(Lmin)min)B課堂反饋課堂反饋2反應反應4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) 在在2L的密閉容器中進行，的密閉容器中進行，1min后，后，NH3減少了減少了0.12mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是，則平均每秒鐘濃度變化正確的是( )ANO：0.001molL-1BH2O：0.002molL-1CNH3：0.002molL-1DO2：0.00125molL-1AD課堂反饋課堂反饋P49 思考與交流思考與交流1.人們

15、為什么使用電冰箱儲存食物？人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄?？溫度越高，食物腐敗變質的速率越快，電冰溫度越高，食物腐敗變質的速率越快，電冰箱能提供較低的溫度。箱能提供較低的溫度。2.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。原因是什么？研細，并混勻后再進行反應。原因是什么？能增大反應物的接觸面積，使反應物充分接觸，能增大反應物的接觸面積，使反應物充分接觸，使反應速率加快。使反應速率加快。3.實驗室進行化學反應時，通常把一些固體實驗室進行化學反應時，通常把一些固體物質溶于水配成溶液再進行反應。原因是什么？物質溶于水配成溶液再進行反應。原因

16、是什么？配成溶液反應能增大接觸面積，從而增大反應配成溶液反應能增大接觸面積，從而增大反應速率。速率。4.增大反應物濃度能增大反應速率。增大反應物濃度能增大反應速率。自學自學P49 神奇的催化劑神奇的催化劑催化劑能極大地改變反應速率，而自身的催化劑能極大地改變反應速率，而自身的組成、化學性質和質量在反應前后不發(fā)生組成、化學性質和質量在反應前后不發(fā)生變化，具有高度的選擇性（或專一性）變化，具有高度的選擇性（或專一性）練習練習:某反應在催化劑的作用下進行某反應在催化劑的作用下進行C + B = F + GA B = C + D此反應的催化劑是此反應的催化劑是 ，總反應的方程式為總反應的方程式為 。C

17、A 2B = D + F + G二、二、化學反應的限度化學反應的限度思考：一個化學反應在實際進行時，反應物能否思考：一個化學反應在實際進行時，反應物能否完全轉變?yōu)樯晌?？完全轉變?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，你得到什么啟示？化學反應是有限度的，有些能進行地較徹化學反應是有限度的，有些能進行地較徹底，有些反應是不徹底的，甚至是可逆的。底，有些反應是不徹底的，甚至是可逆的?？茖W研究表明，不少化學反應都具有可逆性科學研究表明，不少化學反應都具有可逆性即正向反應和逆向反應能即正向反應和逆向反應能同時同時進行。進行。正反應：反應物正反應：反應物

18、生成物生成物逆反應：生成物逆反應：生成物反應物反應物H2 + I2 2HI 正反應正反應逆反應逆反應可逆反應：在相同條件下能向正、可逆反應：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稱為可逆反應。方向同時進行的化學反應稱為可逆反應。可逆反應和一般的反應有什么區(qū)別呢？可逆反應和一般的反應有什么區(qū)別呢？時間（時間（t）反應速率反應速率(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)生反應發(fā)生反應H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反應正向反應逆向反應逆向反應v(正正)v(逆逆)t1以后反應處于平衡狀態(tài)以后反應處于平衡狀

19、態(tài)!定義：化學平衡狀態(tài)定義：化學平衡狀態(tài)在在一定條件下一定條件下的可逆反應里，正反應和逆的可逆反應里，正反應和逆反應的反應的速率相等速率相等，反應物和生成物，反應物和生成物濃度保濃度保持不變持不變的狀態(tài)。化學平衡狀態(tài)簡稱化學平衡。的狀態(tài)?；瘜W平衡狀態(tài)簡稱化學平衡。注意：注意：(1)條件：一定條件下條件：一定條件下 (2)對象：可逆反應對象：可逆反應特征特征: (1)定：反應物和生成物濃度保持不變定：反應物和生成物濃度保持不變 (2)動：動態(tài)平衡動：動態(tài)平衡 (3)等：等： v(正正) v(逆逆)隨堂練習隨堂練習1對于可逆反應對于可逆反應MN Q達到平衡時，達到平衡時，下列說法正確的是（下列說法

20、正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質的濃度一定相等三種物質的濃度一定相等B.M、N全部變成了全部變成了QC.反應物和混合物的濃度保持不變反應物和混合物的濃度保持不變D.反應已經(jīng)停止反應已經(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,以下敘述錯誤的是（以下敘述錯誤的是（ ）A.開始反應時，正反應速率最大，逆反應速開始反應時，正反應速率最大，逆反應速 率為零率為零B.隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小， 最后減小為零最后減小為零C.隨著反應的進行逆反應速率逐漸增大，后隨著反應的進行逆反應速率逐漸增大，

21、后保持恒定保持恒定D.隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小， 最后與逆反應速率相等且都保持恒定最后與逆反應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下列哪種說法可以證明反應N2 + 3H2 2NH3達到平衡狀態(tài)達到平衡狀態(tài)A.1個個 鍵斷裂的同時，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( )AC14CO

22、2 + 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平衡狀態(tài)的標志平衡狀態(tài)的標志 ：從平衡狀態(tài)的定義入手，平衡狀態(tài)強調(diào)兩方從平衡狀態(tài)的定義入手，平衡狀態(tài)強調(diào)兩方面：各組分的百分含量保持不變；正反應速面：各組分的百分含量保持不變；正反應速率等于逆反應速率。率等于逆反應速率。任何化學反應的進程都有一定的限度，只是任何化學反應的進程都有一定的限度，只是不同反應的限度不同罷了?；瘜W反應的限度不同反應的限度不同罷了?；瘜W反應的限度可以通過改變條件而改變，同學們可以在選可以通過改變條件而改變，同學們可以在選修模塊修模塊化學反應原理化學反應原理中學習。中學習。三、化學反應條件的控制三、化學反應條件的控制 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抑制有害的化學反應，這就涉及到反學反應抑制有害的化學反應，這就涉及到反應條件的控制應條件的控制下面以下面以“提高煤的燃燒效率提高煤的燃燒效率”為例為例(1)將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且