化學(xué)反應(yīng)的速率和限度課件(蘇教版必修2)

化學(xué)反應(yīng)的速率和限度課件(蘇教版必修2)REPORTING目錄化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)速率和限度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素案例分析：工業(yè)合成氨的反應(yīng)速率和限度控制課堂小結(jié)與拓展延伸PART01化學(xué)反應(yīng)速率REPORTINGWENKUDESIGN化學(xué)反應(yīng)速率的定義化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化量，通常表示為摩爾每升每秒（mol/(L·s)）或摩爾每升每分鐘（mol/(L·min)）?；瘜W(xué)反應(yīng)速率反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度，是化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。在一定時(shí)間間隔內(nèi)，反應(yīng)物或生成物的濃度變化量與時(shí)間間隔的比值，表示反應(yīng)在這段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度。平均速率在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，某一時(shí)刻的反應(yīng)速率，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量或理論計(jì)算得到。瞬時(shí)速率化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法反應(yīng)物濃度反應(yīng)溫度催化劑反應(yīng)表面積化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素反應(yīng)物濃度越高，單位體積內(nèi)反應(yīng)分子數(shù)越多，碰撞頻率增加，反應(yīng)速率加快。催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率。不同的催化劑對(duì)同一反應(yīng)的催化效果不同。溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)速度越快，碰撞頻率和碰撞力度增加，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率加快。反應(yīng)物表面積越大，與其他反應(yīng)物接觸的機(jī)會(huì)越多，碰撞頻率增加，反應(yīng)速率加快。PART02化學(xué)反應(yīng)的限度REPORTINGWENKUDESIGN可逆反應(yīng)的定義在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)的特點(diǎn)反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，即反應(yīng)具有一定的限度?？赡娣磻?yīng)的表示方法用可逆符號(hào)“?”表示?；瘜W(xué)反應(yīng)的可逆性當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡的建立正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，但速率相等。動(dòng)態(tài)平衡反應(yīng)物和生成物的濃度保持恒定，符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。定量關(guān)系平衡狀態(tài)受溫度、壓強(qiáng)、濃度等條件的影響。條件制約化學(xué)平衡的建立與特征化學(xué)平衡的移動(dòng)：當(dāng)改變影響平衡的條件時(shí)，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)的判斷：根據(jù)勒夏特列原理，如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡的移動(dòng)與判斷PART03化學(xué)反應(yīng)速率和限度的關(guān)系REPORTINGWENKUDESIGN

化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)化學(xué)平衡的影響反應(yīng)速率越快，達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間越短。反應(yīng)速率的變化會(huì)影響化學(xué)平衡的位置，即反應(yīng)物和生成物的濃度比例。不同的反應(yīng)速率可能導(dǎo)致不同的化學(xué)平衡狀態(tài)，進(jìn)而影響反應(yīng)的最終結(jié)果?；瘜W(xué)平衡的移動(dòng)會(huì)影響反應(yīng)速率，如溫度、壓力或濃度的改變都會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng)，從而影響反應(yīng)速率。在達(dá)到化學(xué)平衡前，反應(yīng)速率的變化會(huì)影響平衡的建立過(guò)程?；瘜W(xué)平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，但并不意味著反應(yīng)停止，而是動(dòng)態(tài)平衡。化學(xué)平衡對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)條件（如溫度、壓力、濃度等），可以控制化學(xué)反應(yīng)的速率和平衡位置，從而優(yōu)化反應(yīng)過(guò)程。在工業(yè)生產(chǎn)中，需要綜合考慮反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，以提高產(chǎn)率和降低成本。在實(shí)驗(yàn)室研究中，可以通過(guò)測(cè)量反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的相關(guān)參數(shù)，來(lái)探究反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)規(guī)律?；瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用PART04實(shí)驗(yàn)探究：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素REPORTINGWENKUDESIGN探究濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)原理影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要有濃度、溫度、催化劑等。實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫饣瘜W(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。010203040506實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理實(shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器和試劑，包括燒杯、量筒、計(jì)時(shí)器、濃度不同的反應(yīng)物溶液、催化劑等。2.按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別進(jìn)行不同條件下的化學(xué)反應(yīng)，并記錄反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟與操作觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如顏色變化、沉淀生成等。實(shí)驗(yàn)步驟與操作在探究某一因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，保持其他因素不變。控制變量法設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)對(duì)比觀察不同條件下的反應(yīng)速率。對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟與操作01實(shí)驗(yàn)結(jié)果02記錄不同條件下化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間，計(jì)算反應(yīng)速率。03繪制圖表，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。04實(shí)驗(yàn)討論05分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。06理解化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)條件之間的關(guān)系，加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論P(yáng)ART05案例分析：工業(yè)合成氨的反應(yīng)速率和限度控制REPORTINGWENKUDESIGN工業(yè)合成氨是通過(guò)氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏合麓呋磻?yīng)而生成的。該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，需要在催化劑的作用下才能達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。反應(yīng)原理工業(yè)合成氨的生產(chǎn)通常包括原料氣的制備、凈化、壓縮、合成、分離和精制等步驟。其中，原料氣主要由氮?dú)夂蜌錃饨M成，經(jīng)過(guò)凈化去除雜質(zhì)后，在催化劑的作用下進(jìn)行合成反應(yīng)，生成氨氣。隨后，通過(guò)分離和精制步驟，得到高純度的氨產(chǎn)品。工藝流程工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理與工藝流程溫度控制01反應(yīng)溫度是影響合成氨反應(yīng)速率的重要因素。提高反應(yīng)溫度可以加快反應(yīng)速率，但過(guò)高的溫度會(huì)導(dǎo)致催化劑失活和副反應(yīng)的發(fā)生。因此，需要在合適的溫度范圍內(nèi)控制反應(yīng)溫度。壓力控制02合成氨反應(yīng)需要在高壓下進(jìn)行，提高壓力有利于增加反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。工業(yè)上通常采用多級(jí)壓縮的方式將原料氣壓縮至所需壓力。催化劑選擇03催化劑對(duì)合成氨反應(yīng)速率具有顯著影響。工業(yè)上常用的催化劑是以鐵為主體的多組分催化劑，具有高活性、高選擇性和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)。工業(yè)合成氨的反應(yīng)速率控制方法轉(zhuǎn)化率控制由于合成氨反應(yīng)是可逆的，因此轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100%。工業(yè)上通過(guò)控制反應(yīng)條件，如溫度、壓力和原料氣配比等，使轉(zhuǎn)化率保持在一定水平，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。副反應(yīng)控制在高溫高壓下，合成氨反應(yīng)可能伴隨一些副反應(yīng)的發(fā)生，如甲烷化反應(yīng)和氮化物的生成等。這些副反應(yīng)會(huì)降低氨的產(chǎn)率和純度。因此，需要選擇合適的催化劑和反應(yīng)條件，以抑制副反應(yīng)的發(fā)生。產(chǎn)品精制工業(yè)合成氨的產(chǎn)品通常含有一定量的雜質(zhì)，如未反應(yīng)的氮?dú)夂蜌錃?、甲烷等。為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和純度，需要對(duì)合成氨進(jìn)行精制處理，如通過(guò)吸附、精餾等方法去除雜質(zhì)。工業(yè)合成氨的反應(yīng)限度控制方法PART06課堂小結(jié)與拓展延伸REPORTINGWENKUDESIGN化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法化學(xué)反應(yīng)限度的判斷依據(jù)及影響因素催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的影響溫度、濃度、壓強(qiáng)等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的影響01020304課堂小結(jié)對(duì)于某些反應(yīng)，光照條件可以影響反應(yīng)速率。例如，光化學(xué)反應(yīng)在光照條件下才能進(jìn)行。光照固體反應(yīng)物的表面積越大，反應(yīng)速率