中職《化學(xué)》農(nóng)林牧漁高教版課件第一章化學(xué)基本概念和理論第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度-化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

那些廢塑料袋、不可降解的一次性飯盒、杯、碗等塑料制品散落在城市、旅游區(qū)和河流水面等處，給環(huán)境造成很大的污染。常用的聚乙烯等塑料原料是人工合成的高分子化合物，分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，很難被自然界的光和熱降解，并且自然界幾乎沒(méi)有能夠消化塑料的細(xì)菌和酶，難以對(duì)其生物降解，所以塑料埋在土壤里可能會(huì)二三百年不腐爛，這就是“白色污染”。塑料降解速度慢就是化學(xué)反應(yīng)速率緩慢。人們總是希望選擇最佳反應(yīng)條件，以加快或減緩某些化學(xué)反應(yīng)。你知道嗎？第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

教學(xué)目標(biāo)1.了解化學(xué)反應(yīng)速率及其表示法。2.了解溫度、濃度、壓力和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.了解吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)、可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡。4.了解影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

在日常生活中，很多反應(yīng)發(fā)生的有快有慢，如燃放煙花爆竹、照相底片感光在瞬間完成；石油和煤炭的形成需要非常緩慢的過(guò)程。這說(shuō)明不同的化學(xué)反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率。我們希望食品、藥品的保質(zhì)期延長(zhǎng)，金屬銹蝕、塑料老化變得緩慢，又希望合成的一些化工產(chǎn)品能加速完成，轉(zhuǎn)化的程度提高，這些都需要了解化學(xué)反應(yīng)的速率和進(jìn)程的知識(shí)。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素在一定條件下，衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量，稱做化學(xué)反應(yīng)速率，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。濃度的單位常用mol/L化學(xué)反應(yīng)速率的單位常用mol/(L·min)或mol/(L·s)。例如，某化學(xué)反應(yīng)的某一反應(yīng)物的最初濃度為2mol/L，經(jīng)過(guò)10min后，它的濃度變成了1.8mol/L，這就是說(shuō)，該反應(yīng)物的濃度減少了0.2mol/L，則此化學(xué)反應(yīng)的平均速率為0.02mol/(L·min)。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素化學(xué)反應(yīng)速率的大小首先決定于反應(yīng)物的本性。例如，在室溫下金屬鉀和水能劇烈反應(yīng)，而金屬鐵和水的反應(yīng)就相當(dāng)緩慢。此外，化學(xué)反應(yīng)速率還與反應(yīng)物的濃度、溫度和催化劑等外界條件有關(guān)。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素取a、b兩支試管，在a管中加入0.1mol/LNa2S2O3（硫代硫酸鈉）溶液4mL，在b管中加入0.1mol/LNa2S2O3溶液2mL及H2O2mL。另取2支試管分別注入0.1mol/LH2SO4溶液4mL，然后分別將H2SO4溶液同時(shí)傾入上面盛有Na2S2O3的2支試管中，振蕩試管。（一）濃度的影響實(shí)驗(yàn)1-4第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到：濃度較大的a試管首先析出硫而變渾濁。Na2S2O3+

H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O大量實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)其他條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，可以加快反應(yīng)速率。如木炭在純氧中的燃燒速度比在空氣中燃燒快就證實(shí)了這一結(jié)論。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，在一定條件下，壓強(qiáng)增大，氣體體積縮小，從而單位體積內(nèi)分子數(shù)目增多，可以視為濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快。（一）濃度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素取a、b兩支試管，分別加入0.05mol/LNa2S2O3溶液4mL，另取2支試管，分別注入0.1mol/LH2SO4溶液4mL，然后將1支盛有Na2S2O3溶液的試管和1支盛H2SO4溶液的試管組成一組，即4支試管組成兩組。將第一組的試管插入冷水中，另一組試管插入60℃左右的熱水中，2min后同時(shí)分別將兩組試管里的溶液混合。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到：插在熱水中的兩種溶液混合后首先變渾濁。（二）溫度的影響實(shí)驗(yàn)1-5第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素溫度對(duì)反應(yīng)速率有顯著的影響，且影響比較復(fù)雜。多數(shù)化學(xué)反應(yīng)隨溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率增大。一般有這樣的規(guī)律：溫度每升高10K，反應(yīng)速率約增大2～4倍。當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度可以增大反應(yīng)速率；降低溫度，可以減小反應(yīng)速率。如：食物在高溫下變質(zhì)速率加快，而在冰箱里，變質(zhì)的速率變慢。（二）溫度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素（三）催化劑的影響取1支試管，加入5mL1%H2O2（過(guò)氧化氫）溶液，觀察。然后取玻棒1支，用水潤(rùn)濕一端，蘸取少量的MnO2粉末伸入試管中，再觀察。實(shí)驗(yàn)1-6第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素（三）催化劑的影響通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到：H2O2溶液遇到MnO2后反應(yīng)劇烈進(jìn)行，有大量的氣體產(chǎn)生；用帶有火星的木條試驗(yàn)，可知產(chǎn)生的氣體是氧氣。2H2O2====2H2O+O2↑MnO2第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素（三）催化劑的影響催化劑是一種能改變其他物質(zhì)所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)。多數(shù)催化劑是能加快化學(xué)反應(yīng)速率的。但催化劑的催化作用是有選擇性的，如合成氨工業(yè)中，采用鐵觸媒，加快了氨的合成速率。某種催化劑只能對(duì)某些特定的反應(yīng)有催化作用，而對(duì)其他反應(yīng)則不起作用。生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)反應(yīng)，都是在酶（也稱生物催化劑）的作用下進(jìn)行的。如淀粉酶能促進(jìn)淀粉水解，蛋白酶能促進(jìn)蛋白質(zhì)水解，脂肪酶能促進(jìn)分解油脂。酵母片是一種多酶片，消化不良時(shí)食用酵母片，可以幫助人們消化食物，解除病痛。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素（三）催化劑的影響影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，除了濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑以外，還有反應(yīng)物表面積大小、溶劑介質(zhì)，紫外線、光、超聲波、擴(kuò)散速度等。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素（三）催化劑的影響實(shí)踐活動(dòng)：在日常生活中，蒸饅頭時(shí)加入酵母是為了加快“發(fā)面”過(guò)程，而鐵窗刷上漆除為美觀外，還能減緩鐵生銹的過(guò)程。觀察生活中的一些物質(zhì)變化的現(xiàn)象，通過(guò)查閱資料了解改變這些物質(zhì)變化快慢的方法。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（一）可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)有一些化學(xué)反應(yīng)一旦發(fā)生就能不斷進(jìn)行，反應(yīng)物幾乎全部轉(zhuǎn)變成生成物，我們認(rèn)為這些只能向一個(gè)方向單向進(jìn)行的反應(yīng)是不可逆反應(yīng)。如氯酸鉀的分解、火藥爆炸、金屬銹蝕、巖石風(fēng)化、石油形成、橡膠老化、人類衰老，這些都是不可逆反應(yīng)。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（一）可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)但是大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都具有或多或少的可逆性。在同一條件下，反應(yīng)物能轉(zhuǎn)變成生成物，同時(shí)生成物也可以轉(zhuǎn)變成反應(yīng)物，這些能同時(shí)向兩個(gè)相反方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是可逆反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式中常用“”可逆符號(hào)代替“==”。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（一）可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)氮?dú)夂蜌錃饣仙砂睔獾姆磻?yīng)就是可逆反應(yīng),其中從左向右的反應(yīng)為正反應(yīng)，從右向左的反應(yīng)稱逆反應(yīng)。N2＋3H22NH3第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（二）化學(xué)平衡對(duì)于合成氨反應(yīng)，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，由于反應(yīng)物N2、H2濃度大，正反應(yīng)速率較大；但當(dāng)生成物NH3生成后，就產(chǎn)生了逆反應(yīng)。開(kāi)始時(shí)逆反應(yīng)速率最小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，N2、H2正反應(yīng)的速率也隨之減小，NH3濃度逐漸增大，逆反應(yīng)速率也隨之增大。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率必然和逆反應(yīng)速率相等。這時(shí)，只要外界條件不變，N2、H2濃度和NH3濃度達(dá)到不再隨時(shí)間而改變的狀態(tài)，這時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（二）化學(xué)平衡化學(xué)平衡的特點(diǎn)是：“等”、“定”、“動(dòng)”、“變”。即在一定條件下，密閉體系中進(jìn)行的可逆反應(yīng)，才能建立化學(xué)平衡，化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等（v正=v逆），各成份的濃度不再隨時(shí)間改變，但是此時(shí)的化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)外界條件改變時(shí)，原平衡被破壞，可逆反應(yīng)將在新條件下，建立新的化學(xué)平衡，這個(gè)過(guò)程稱作化學(xué)平衡的移動(dòng)。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（二）化學(xué)平衡第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素化學(xué)平衡是在一定條件下建立的，是一種相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的、暫時(shí)的平衡狀態(tài)，一旦外界條件如濃度、壓強(qiáng)、溫度等改變，化學(xué)平衡狀態(tài)也會(huì)改變。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素在一定的化學(xué)平衡體系中，當(dāng)其他條件不變，若增加反應(yīng)物（或減少生成物）濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；若增加生成物（或減少反應(yīng)物）濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。濃度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素在三氯化鐵和硫氰酸鉀的反應(yīng)平衡中，加入FeCl3或KSCN后，溶液的紅色變深，即生成物K3[Fe(SCN)6]的濃度增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；而加入KCl后，溶液的紅色變淺，即生成物K3[Fe(SCN)6]的濃度減小，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。FeCl3＋6KSCNK3[Fe(SCN)6]＋3KCl濃度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響是一條很重要的條件。在化工生產(chǎn)中可以采取增加反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度的方法，提高生產(chǎn)效率。在醫(yī)學(xué)臨床輸氧搶救危重病人時(shí)，就利用了輸氧過(guò)程中濃度對(duì)化學(xué)平衡影響的原理，來(lái)挽救患者的生命。濃度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素化學(xué)反應(yīng)往往都伴隨著能量的變化，這種能量的變化，主要表現(xiàn)為熱能的形式，即有吸熱或放熱現(xiàn)象發(fā)生。凡能放出熱量的反應(yīng)稱放熱反應(yīng)；凡能吸收熱量的反應(yīng)稱吸熱反應(yīng)。溫度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素在放熱或吸熱的可逆反應(yīng)里，反應(yīng)混合物達(dá)到平衡狀態(tài)以后，改變溫度也會(huì)使化學(xué)平衡移動(dòng)。溫度的影響2HIH2（氣）＋I(xiàn)2－Q（－Q表示吸熱）2NO2（紅棕色）N2O4（無(wú)色）＋Q（＋Q表示放熱）第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素把NO2和N2O4的混合氣體分三份，放在三個(gè)燒瓶中，將其中兩個(gè)連通，另一個(gè)作對(duì)比用。溫度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素一個(gè)燒瓶放在熱水中，一個(gè)燒瓶放在冰水中，觀察實(shí)驗(yàn)。比較可知，放在熱水中的混合氣體受熱變深，說(shuō)明NO2（紅綜色）濃度增大，即平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。放在冰水中的混合氣體顏色遇冷時(shí)變淺，說(shuō)明N2O4（無(wú)色）濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。溫度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素溫度對(duì)比學(xué)平衡的影響是在其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。溫度的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素在可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)前后氣體總體積（或氣體分子總數(shù)）不等的化學(xué)平衡有影響。壓強(qiáng)的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮?。ɑ蚍肿涌倲?shù)減少）的正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大（或分子總數(shù)增加）的逆反應(yīng)方向移動(dòng)。壓強(qiáng)的影響N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積（或氣體分子總數(shù)）不變的可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)有影響。壓強(qiáng)的影響第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素催化劑在化學(xué)平衡時(shí)，對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響相同，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。第三節(jié)物質(zhì)變化的速度和進(jìn)度——化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

二、化學(xué)平衡及影響因素（三）影響化學(xué)平衡的因素濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡