6.2.1影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期化學(xué)

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度6.2.1化學(xué)反應(yīng)的限度1.方法引導(dǎo)——變量控制方法探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，關(guān)鍵是控制好變量，其大致步驟：知識梳理2.實驗探究——外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實驗操作

實驗現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率最慢②產(chǎn)生氣泡速率較快③產(chǎn)生氣泡速率最快實驗結(jié)論對于反應(yīng)2H2O22H2O＋O2↑來說，溫度升高，H2O2的分解速率_____加快思考2：實驗室常用約30％左右的硫酸溶液與鋅粒反應(yīng)制取氫氣，當(dāng)反應(yīng)進行一段時間后，氣泡變少（鋅粒有剩余），如果添加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中，氣泡又會重新增多起來。原因是什么？反應(yīng)進行一段時間后，氣泡變少的原因是c(H+)減小，反應(yīng)速率減??；如果添加適當(dāng)濃度的硫酸溶液，由于溶液中c(H+)增大，所以反應(yīng)速率增大，氣泡重新增多起來。反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大。(2)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實驗操作

實驗現(xiàn)象裝有12%H2O2溶液的試管中先產(chǎn)生氣泡實驗結(jié)論增大反應(yīng)物濃度能使H2O2分解速率_____加快思考3：實驗時，通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì)，并混勻后再進行反應(yīng)。原因是什么？固體研細(xì)后其表面積極大地增加，大大增加了反應(yīng)物之間的接觸機會，可以提高反應(yīng)速率，有利于反應(yīng)的進行。固體表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大。(3)探究固體反應(yīng)物表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實驗操作

實驗現(xiàn)象加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快，加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較慢實驗結(jié)論其他條件相同時，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率_____越大(4)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實驗操作

實驗現(xiàn)象①有少量氣泡出現(xiàn)②能產(chǎn)生大量氣泡③能產(chǎn)生大量氣泡實驗結(jié)論MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率_____加快2．外因：在其他條件相同時，改變某一條件：影響因素影響結(jié)果濃度增大反應(yīng)物的濃度，速率加快；減小反應(yīng)物的濃度，速率減慢溫度升高溫度，速率加快；降低溫度，速率減慢壓強增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強，速率加快；減小氣態(tài)反應(yīng)物的壓強，速率減慢影響因素影響結(jié)果催化劑使用催化劑能極大地加快反應(yīng)速率固體反應(yīng)物的表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率減慢其他形成原電池、使用合適的溶劑等也影響化學(xué)反應(yīng)速率(1)Na、Mg、Al的金屬性決定了它們與水反應(yīng)的速率大小(

)(2)增大反應(yīng)物的用量一定能加快化學(xué)反應(yīng)速率(

)(3)對于放熱反應(yīng)，升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率減小(

)(4)改變壓強，化學(xué)反應(yīng)速率必然改變(

)(5)用鐵和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，硫酸濃度大，產(chǎn)生氫氣的速率越快(

)判斷正誤√××××【易錯提醒】（1）由于增大反應(yīng)物濃度造成的反應(yīng)速率減慢，此時要考慮常溫下鐵和鋁在濃硫酸和濃硝酸中的鈍化。例如，鐵和稀硫酸生成氫氣的反應(yīng)，若將稀硫酸換成濃硫酸，發(fā)生鈍化，反應(yīng)不進行。（2）中學(xué)階段一般只討論其他條件相同時，改變一個條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。5、壓強對反應(yīng)速率的影響結(jié)論：增大壓強，相當(dāng)于增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快?！局R拓展】壓強對反應(yīng)速率的影響有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強對反應(yīng)速率的影響實質(zhì)是改變體積，使反應(yīng)物的濃度改變。（1）壓縮體積或充入反應(yīng)物，使壓強增大，都能加快化學(xué)反應(yīng)速率。（2）體積不變，充入不參與反應(yīng)的氣體。雖然總的壓強增大，但反應(yīng)物濃度不發(fā)生變化，故化學(xué)反應(yīng)速率不變。（2）在恒壓條件下，發(fā)生反應(yīng)N2（g）+3H2（g）2NH3（g），向容器中通入氦氣，化學(xué)反應(yīng)速率如何變化？提示：減小。總壓強不變，通入氦氣體積增大，反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減小。（3）在恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)N2（g）+3H2（g）2NH3（g），向容器中通入氦氣，化學(xué)反應(yīng)速率如何變化？提示：不變。容器體積不變，通入氦氣，反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不變。

一定要注意“真”變和“假”變。若體系的壓強變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。如：密閉容器中進行的反應(yīng)：2SO2+O22SO3B.恒溫、恒壓時充入He：A.恒溫、恒容時充入He：由于反應(yīng)物和生成物濃度不變，反應(yīng)速率不變。

由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變，體積V變大，濃度降低相當(dāng)于“減壓”，反應(yīng)速率降低；體系壓強增大假變真變?nèi)?、結(jié)論與小結(jié)【小結(jié)】

請結(jié)合上述任務(wù)，總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素以及影響方式。

請結(jié)合本節(jié)課所學(xué)，總結(jié)科學(xué)研究的一般步驟。

工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的意義是什么？以實例說明。探究結(jié)論提出問題合理假設(shè)科學(xué)探究控制變量得出結(jié)論內(nèi)因外因影響方式反應(yīng)物濃度反應(yīng)溫度催化劑接觸面積濃度越大速率越快溫度越高速率越快通常加快速率接觸面積越大速率越快氣體壓強壓強越大(壓縮體積)速率越快物質(zhì)本身的性質(zhì)【思維建?！糠治鲇绊懟瘜W(xué)反應(yīng)速率因素的一般步驟【遷移·應(yīng)用】1．（2019·邯鄲高一檢測）下列條件一定能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是（

）①增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量 ②升高溫度③縮小反應(yīng)容器的體積 ④加入生成物A．只有② B．②③C．①②

D．全部A【方法規(guī)律】

分析判斷反應(yīng)速率大小時應(yīng)遵循的思路四、課堂練習(xí)2、下列措施中，不能增大化學(xué)反應(yīng)速率的是（）A.Zn與稀硫酸反應(yīng)制取H2時，加入蒸餾水B.Al在O2中燃燒生成Al2O3，用鋁粉代替鋁片C.CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)生成CO2時，適當(dāng)升高溫度D.KClO3分解制取O2時，添加少量MnO2A1、日常生活或化工生產(chǎn)中的下列做法，與調(diào)控反應(yīng)速率無關(guān)的是（）A.在鐵制品表面刷油漆B.向門窗合頁里注油C.食品包裝上注明儲存在陰涼處D.合成氨工業(yè)中采用高溫高壓條件B3、在鋅與足量稀硫酸反應(yīng)制氫氣的實驗中，能夠加快反應(yīng)速率，但不影響

產(chǎn)生氫氣總體積的方法是（）A.向溶液中加入適量硫酸銅溶液B.向反應(yīng)裝置中通入氮氣增大壓強C.向溶液中加入幾滴濃硫酸D.向溶液中加入少量生石灰D5、

對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，如下表所示，保持其他條件不變，

只改變一個反應(yīng)條件時，生成SO3的反應(yīng)速率會如何變化？改變條件升高溫度降低溫度增大氧氣濃度使用催化劑減少容器容積恒容下充入Ne速率變化增大減小增大增大增大不變4、

下列實驗操作能達到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ嶒災(zāi)康膶嶒灢僮鰽探究Fe3+、Cu2+對H2O2分解速率的影響向2mL10%H2O2溶液中分別滴入5滴1mol/LFeCl3溶液、CuSO4溶液B探究反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響向兩支盛有同體積、同濃度Na2SO3溶液的試管中分別滴入等量、不同濃度的H2O2溶液C探究反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響向兩支試管中均加入等量等濃度Na2S2O3溶液和等量不同濃度H2SO4溶液，觀察沉淀出現(xiàn)的時間D探究溫度對反應(yīng)速率的影響向兩支試管中均加入等量等濃度HCl溶液和等量CaCO3，再將其分別放入冷、熱水浴中C1、可逆反應(yīng)：

在同一條件下既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。同一條件下表示方法：書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時不用“===”而用“”。一、化學(xué)反應(yīng)限度N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑高溫Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電2H2OH2↑+O2↑電解點燃√×√×14CO2、14C、14CO2、14CO2+CCO，達到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。1、以下幾個反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)？為什么？1.反應(yīng)剛開始時，v正、v逆為何值？2.隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)物和生成物的濃度如何改變？速率如何變化？3.v正遞減、v逆遞增將導(dǎo)致二者之間出現(xiàn)什么的結(jié)果？4.在v正=

v逆后，v正會繼續(xù)減小嗎？5.v逆會繼續(xù)增大嗎？反應(yīng)物和生成物的濃度呢？

在一固定容積的密閉容器里，加2molSO2和1molO2

(合適催化劑)，能發(fā)生什么反應(yīng)？是否能生成2molSO3？2SO2+O22SO3催化劑△2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立一、化學(xué)反應(yīng)限度(1)開始反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0c(SO2)、c(O2)最大，

c(SO3)＝02SO2+O2

2SO3

v(正)最大，v(逆)=0反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0v(正)v(逆)反應(yīng)速率t1時間（t）0(3)平衡(2)變化v(正)減小，v(逆)增大v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)

v(正)=v(逆)

≠0c(SO2)、c(O2

)減小,c(SO3)增大2SO2+O2

2SO3

c(SO2)、c(O2

)不變,c(SO3)不變2SO2+O22SO3催化劑△反應(yīng)物濃度最大，生成物濃度為0反應(yīng)物濃度不變，生成物濃度不變反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率v正=v正(化學(xué)平衡狀態(tài)）時間反應(yīng)速率3.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念

在一定條件下，一個可逆反應(yīng)進行到一定程度時，正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)物濃度和生成物濃度不再改變，達到一種表面靜止的狀態(tài)。t1(1)

0-t1：v(正)____v(逆)(2)

t1以后：v(正)____v(逆)＞=一、化學(xué)反應(yīng)限度動：動態(tài)平衡等：v(正)=v(逆)

≠0定：平衡時，各組分的濃度保持不變。變：條件改變，原平衡破壞，建立新平衡。逆：研究對象是可逆反應(yīng)(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(研究對象)

(外部特征)

(本質(zhì)原因)3.化學(xué)平衡狀態(tài)判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡的直接標(biāo)志。一、化學(xué)反應(yīng)限度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)物和生成物的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止C2、在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）

AA.C的生成速率和C的分解速率相等.B.單位時間內(nèi)生成1molA同時生成了3molB.C.A、B、C濃度一樣D.A、B、C的分子個數(shù)之比為1：3：2(1)等速標(biāo)志：v(正)=v(逆)≠0（化學(xué)平衡的本質(zhì)）方法1：一正一逆，符合比例以N2+3H22NH3為例v正(H2)

v正(NH3)32=v正(N2)

1=任意時刻成立v逆(H2)

v逆(NH3)32=v逆(N2)

1=任意時刻成立===平衡時刻成立同種物質(zhì)：v正=v逆消耗速率=生成速率不同物質(zhì)：一正一逆，速率之比=計量數(shù)之比4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷一、化學(xué)反應(yīng)限度(2)濃度不變標(biāo)志：①反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不隨時間的改變而改變。②各組成成分的質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積及體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、分子數(shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變時為平衡狀態(tài)。（注意不是相等，也不是成一定的比例）③反應(yīng)體系中的總物質(zhì)的量、總體積、總壓強、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度、顏色等保持不變時，要根據(jù)具體情況判斷是否為平衡狀態(tài)。溫度：絕熱的恒容反應(yīng)體系中溫度保持不變，說明已達平衡顏色：針對有顏色變化的反應(yīng)，若顏色保持不變，可認(rèn)為已達平衡方法2：變量不變，平衡出現(xiàn)4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷一、化學(xué)反應(yīng)限度直接標(biāo)志速率v(正）=v(逆）濃度不再改變4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法1：一正一逆，符合比例方法2：變量不變，平衡出現(xiàn)一、化學(xué)反應(yīng)限度1、以3H2+N22NH3為列分析,判斷下列情形是否達到平衡狀態(tài)?(1)若有1molN2消耗，則有1molN2生成。(2)若有1molN2消耗，則有3molH2生成。(3)若有1molN2消耗，則有2molNH3生成。

(4)若有1molN≡N鍵斷裂，則有6molN﹣H鍵斷裂。

(5)若有1molN≡N鍵斷裂，則有6molN﹣H鍵生成。(6)若反應(yīng)體系中N2、H2、NH3的百分含量不變。(7)反應(yīng)體系中平均相對分子質(zhì)量一定。(8)若體系的體積一定，氣體的密度一定。(9)若體系的體積一定，氣體的壓強一定。是否是是是是否是否在一恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)?

2SO3(g)，下列說法能夠證明上述反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是：

①各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不再改變②SO2、O2、SO3的濃度之比為2:1:2③SO2的轉(zhuǎn)化率不再改變

④SO3的體積分?jǐn)?shù)不再改變⑤混合物的總質(zhì)量不再改變⑥混合氣體的密度不再改變⑦混合物的顏色不再改變⑧混合物的平均摩爾質(zhì)量不再改變⑨絕熱容器中反應(yīng)體系的溫度不再改變⑩恒溫容器中混合氣體的壓強一定①③④⑧⑨⑩公式：公式：其他特別的反應(yīng)類型：A(g)+B(s)

C(g)其他有顏色變化的反應(yīng)：I2(g)+H2(g)?2HI(g)(紫色)公式：公式：PV=nRT間接標(biāo)志壓強不變?nèi)鬽+n≠p+q平衡若m+n=p+q不一定平均相對分子質(zhì)量不變?nèi)鬽+n≠p+q若m+n=p+q平衡不一定密度不變?nèi)鬽+n≠p+q若m+n=p+q不一定不一定顏色不變平衡4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例一、化學(xué)反應(yīng)限度歸納總結(jié)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)1.化學(xué)平衡狀態(tài)：是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達到或完成的最大程度，即該反應(yīng)進行的限度。2.對化學(xué)反應(yīng)限度的理解:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起：

變：

平：1300.80.20.62.40.40.4一、化學(xué)反應(yīng)的限度①同一可逆反應(yīng)，不同條件下，化學(xué)反應(yīng)的限度不同，即改變條件可以在一定程度上改變一個化學(xué)反應(yīng)的限度。②化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下的最大轉(zhuǎn)化率。科學(xué)史話1．控制反應(yīng)條件的目的：促進有利的化學(xué)反應(yīng)（提高反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率）抑制有害的化學(xué)反應(yīng)（降低反應(yīng)速率，控制副反應(yīng)的發(fā)生，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生）閱讀課本P47-48，了解化學(xué)反應(yīng)條件的控制的目的和方法2．方法：3．工業(yè)合成氨條件的控制：在化工生產(chǎn)中，為了提高反應(yīng)進行的程度而調(diào)控反應(yīng)條件時，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實際可能性。通過改變條件改變反應(yīng)的速率和可逆反應(yīng)進行的程度二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制

在化工生產(chǎn)中，為了提高反應(yīng)進行的程度而調(diào)控反應(yīng)條件時，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實際可能性。催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3合成氨的生產(chǎn)壓強越大，氨的產(chǎn)率越高；在溫度較低時，氨的產(chǎn)率較高，但溫度低，反應(yīng)速率小，需要很長時間才能達到化學(xué)平衡，生產(chǎn)成本高。工業(yè)上通常選擇在400~500℃下進行，而壓強越大，對動力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，合成氨廠隨著生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備條件的不同，采用的壓強通常為10~30MPa。壓強：10~30MPa溫度：400~500℃催化劑：鐵觸媒催化劑也在400~500℃時催化效率高二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制思考與討論：為提高燃料的燃燒效率，應(yīng)如何調(diào)控燃燒反應(yīng)的條件？①燃料與空氣接觸；②溫度達到燃料的著火點。(2)燃料充分燃燒的條件①要有足夠的空氣或氧氣(助燃劑)；②燃料與空氣或氧氣要有足夠大的接觸面積。(3)燃料充分燃燒的意義①使有限的能量發(fā)揮最大的作用，節(jié)約能源；②降低污染程度。二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制1.以下關(guān)于合成氨工業(yè)中條件控制的敘述正確的是()A.選擇在400~500℃下進行生產(chǎn)的目的是為了減小反應(yīng)速率

B.高壓下反應(yīng)速率太慢，所以未選擇很高的壓強C.關(guān)于生產(chǎn)條件的控制，只需要考慮反應(yīng)的限度D.加入催化劑的目的是為了加快反應(yīng)速率2.化學(xué)反應(yīng)限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，如果改變條件提高化學(xué)反應(yīng)的限度，下列說法錯誤的是()A.能夠節(jié)約原料和能源 B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟效益 D.能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率DD課堂小結(jié)可逆反應(yīng)化學(xué)平衡化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的標(biāo)志反應(yīng)限度調(diào)控反應(yīng)的意義和方法一定條件下的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列哪些情況能說明正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)。①生成2molNH3的同時消耗1molN2②v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2③2v正(H2)＝3v正(NH3)④1個N≡N斷裂的同時，有6個