《化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度》參考課件

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀(guān)察到這樣的現(xiàn)象：

有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢?？炻顒e很大的化學(xué)反應(yīng)

怎樣比較和判斷反應(yīng)的快慢？

請(qǐng)思考：①冒氣泡快慢②顏色變化

③固體量減少

④渾濁程度

⑤溫度變化等

學(xué)生分組探究學(xué)生4人一組,分組探究組長(zhǎng)負(fù)責(zé)檢查預(yù)習(xí)方案一、化學(xué)反應(yīng)的快慢活動(dòng)探究：

請(qǐng)你根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明這些因素（反應(yīng)物本身的性質(zhì)以及溫度、溶液濃度、固體表面積等外界因素）將對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生怎樣的影響？

試劑：表面積大致相同的鎂條、鐵絲，鹽酸（0.5mol/L,3mol/L），塊狀碳酸鈣，碳酸鈣粉末，二氧化錳，3%過(guò)氧化氫溶液。儀器：試管，藥匙，鑷子，膠頭滴管，酒精燈，石棉網(wǎng)，燒杯。思考與討論：１．根據(jù)已有的知識(shí)，對(duì)課本Ｐ４０所給的試劑分類(lèi)，判斷它們間哪些物質(zhì)會(huì)發(fā)生反應(yīng)？２．我們應(yīng)如何判斷反應(yīng)的快慢?3．根據(jù)方法導(dǎo)引和工具欄的提示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：1、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法：濃度常用mol.L-1，時(shí)間常用s，min?；瘜W(xué)反應(yīng)的速率單位為：

mol/(L·min)或mol/(L·s)數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

用單位時(shí)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）來(lái)表示均取正值不是瞬間速率（單位由濃度和時(shí)間的單位決定）ν(B)=△C△t△C△t練習(xí)：向一個(gè)容積為1L的密閉容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定條件下，2s末測(cè)得容器內(nèi)有0.8molSO2，求2s內(nèi)SO2、SO3、O2的反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比注意:化學(xué)反應(yīng)速率為平均速率，而非瞬時(shí)速率2.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算例、反應(yīng)N2＋3H2＝2NH3在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了1.7g

求ν(NH3)、ν(N2)、ν(H2)。據(jù)公式計(jì)算

思考：各物質(zhì)的速率之比與方程式計(jì)量數(shù)之比有何關(guān)系？解：5min內(nèi)生成NH3的物質(zhì)的量濃度為：0.05mol/LC（NH3）＝1.7g17g/mol2L=ν（NH3）=0.05mol/L5min=0.01mol/(L·min)N2＋3H2＝2NH31mol3mol2mol0.01mol/(L·min)ν（H2）ν（N2）所以，ν（H2）＝3mol×0.01mol/(L·min)2mol＝0.015mol/(L·min)ν（N2）＝1mol×0.01mol/(L·min)2mol＝0.005mol/(L·min)結(jié)論：各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)之比小結(jié)：1、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法：數(shù)學(xué)表達(dá)式為：可用不同反應(yīng)物或生成物來(lái)表示一般不用固體和純液體來(lái)表示濃度2、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算A、據(jù)公式計(jì)算B、據(jù)關(guān)系式計(jì)算C、比較反應(yīng)速率的快慢ν(B)＝△C△tB想一想？新鮮的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；實(shí)驗(yàn)室硫在純氧中燃燒比在空氣中燃燒更加劇烈；實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣使用二氧化錳反應(yīng)更快；木材劈得小一些燒得更快。3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)的速率反應(yīng)物本身性質(zhì)（內(nèi)因）同一化學(xué)反應(yīng)的速率外界條件（外因）？影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素顆粒大小濃度溫度

催化劑濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)1：鐵與不同濃度的鹽酸反應(yīng)快慢比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：取兩支試管，分別加入3ml0.5mol/L和3ml3mol/L的鹽酸。取兩塊表面積相同的鐵絲分別放入兩支試管中，觀(guān)察鐵片上產(chǎn)生氣泡的快慢。濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)反應(yīng)速率增大增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小結(jié)論：濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響討論濃度的改變，不是無(wú)限制的變化，而是在適當(dāng)范圍內(nèi)改變。注意：①對(duì)于氣體或溶液反應(yīng)，濃度的改變會(huì)引起反應(yīng)速率的改變。②對(duì)于固體或純液體反應(yīng)物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變其量的多少，并不影響其濃度，其反應(yīng)速率不會(huì)改變。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)2：鐵與不同溫度的鹽酸反應(yīng)快慢比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：取兩塊大小相等的鐵絲分放在兩支試管中，再向兩支試管中分別加入3ml0.5mol/L的鹽酸，給一支試管加熱，觀(guān)察鐵絲上產(chǎn)生氣泡的快慢溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)升高溫度降低溫度反應(yīng)速率減小結(jié)論：反應(yīng)速率增大溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響①溫度每升高10℃，反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2~4倍。注意：②爆炸反應(yīng)、催化反應(yīng)，①中的規(guī)律不適用?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式為：2H2O2====2H2O+O2↑催化劑現(xiàn)象結(jié)論不加其它試劑加入MnO2加入FeCl3反應(yīng)較慢MnO2能加快反應(yīng)速率FeCl3能加快反應(yīng)速率放出氣泡速率加快,能使帶火星木條復(fù)燃有極少量氣泡產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)3方案：取3支試管,各加入3mL3%的過(guò)氧化氫溶液,往其中1支試管中加入少量二氧化錳粉末，另一支加FeCl3

放出氣泡速率加快對(duì)氣體物質(zhì)參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對(duì)反應(yīng)速率有影響嗎？思考一定溫度一定物質(zhì)的量的氣體，壓強(qiáng)越大體積越小。所以加壓使體積減小，濃度增大，故加壓能加快反應(yīng)速率。增大或減小減小增大反應(yīng)速率的變化增大影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素增大減小減小升高溫度增大反應(yīng)物濃度降低溫度溫度減小反應(yīng)物濃度濃度反應(yīng)條件改變編號(hào)壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)催化劑師生交流1、請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)在原因（不同物質(zhì)與同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率有無(wú)不同？為什么？）2、上述活動(dòng)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率與哪些外界條件有關(guān)？有何關(guān)系？3、除上述條件外，還有能改變化學(xué)反應(yīng)速率的條件嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的快慢影響因素本質(zhì)原因

外部條件濃度溫度壓強(qiáng)催化劑1、氫氣在氧氣中燃燒生成水，水在電解時(shí)生成氫氣和氧氣，H2+O2=H2O是可逆反應(yīng)。2、硫酸銅晶體加熱變成白色粉末，冷卻又變成藍(lán)色，所以無(wú)水硫酸銅結(jié)合結(jié)晶水的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。3、氯化銨加熱變成氨氣和氯化氫氣體，兩種氣體又自發(fā)變成氯化銨，氯化銨的分解是可逆反應(yīng)。閱讀教材43頁(yè)思考:問(wèn)題1：下列反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)？在相同條件下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為可逆反應(yīng)正向反應(yīng)：反應(yīng)物→生成物逆向反應(yīng)：生成物→反應(yīng)物問(wèn)題2：可逆反應(yīng)有什么特點(diǎn)？1、可逆反應(yīng)

觀(guān)察下列數(shù)據(jù)，思考：與不可逆反應(yīng)比較，可逆反應(yīng)有什么特點(diǎn)？通過(guò)表中數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)什么？表1：反應(yīng)中，0.040.10.140.21.2反應(yīng)結(jié)束后SO2物質(zhì)的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O22SO3△催化劑表2：反應(yīng)

中，00001反應(yīng)結(jié)束后CO物質(zhì)的量10010510.5n(O2)/mol22222n(CO)/mol2CO+O2

===2CO2點(diǎn)燃可逆反應(yīng)中，SO2等反應(yīng)物不能進(jìn)行到底，有一定限度1、可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：（1）不能進(jìn)行到底，有一定限度（2）正反兩個(gè)方向的反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行18O2+2SO22SO3，此化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最后，混合物中含18O的粒子有

。隨堂練習(xí)SO2、O2、SO3催化劑△研究素材

在一定條件下，有人將一定質(zhì)量的蔗糖放入它的飽和水溶液中，過(guò)了一天之后再來(lái)看時(shí)，發(fā)現(xiàn)許多小的顆粒不見(jiàn)了，而大的顆粒變得更大，取出干燥后稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量卻與原來(lái)一樣。1、這里有二個(gè)過(guò)程，溶解和結(jié)晶，在飽和溶液中這二個(gè)過(guò)程停止了嗎？2、為什么固體的總質(zhì)量沒(méi)變？固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)溶解結(jié)晶溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡某溫度和壓強(qiáng)下，密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)2SO2+O2

2SO3

時(shí)間010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9物質(zhì)的量濃度物質(zhì)單位：mol/L探究1：請(qǐng)繪制密閉容器內(nèi)濃度隨時(shí)間變化圖像和某一物質(zhì)正逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化圖像濃度-時(shí)間圖像速率-時(shí)間圖像探究2：從數(shù)據(jù)與圖像中你得出的該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中濃度、速率隨時(shí)間變化的特點(diǎn)探究3：化學(xué)反應(yīng)的限度特點(diǎn)，達(dá)到平衡的標(biāo)志和實(shí)質(zhì)

時(shí)間速率O··時(shí)間濃度O··正反應(yīng)逆反應(yīng)2SO2+O2

2SO32SO2+O22SO3探究1.請(qǐng)繪制密閉容器內(nèi)濃度隨時(shí)間變化圖像和某一物質(zhì)正逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化圖像ひ正=ひ逆≠0探究2：從數(shù)據(jù)與圖像中你得出的該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中濃度、速率隨時(shí)間變化的特點(diǎn)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)物濃度最大，正反應(yīng)速率最大；生成物濃度為零，逆反應(yīng)速率為零。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，正反應(yīng)速率減?。簧晌餄舛仍龃?，逆反應(yīng)速率增大。

從數(shù)據(jù)與圖像中你得出的該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中濃度、速率隨時(shí)間變化的特點(diǎn)新概念化學(xué)平衡

化學(xué)平衡狀態(tài)就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化的狀態(tài)概念的理解：前提:實(shí)質(zhì):是一定條件下的可逆反應(yīng)是ひ正=ひ逆≠0是反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變外觀(guān)表現(xiàn)：

反應(yīng)

2NO2N2O4（紅棕色）（無(wú)色）說(shuō)明：正向進(jìn)行的反應(yīng)為放熱反應(yīng)常溫?zé)崴渌伎迹耗芊裢ㄟ^(guò)改變反應(yīng)條件來(lái)控制反應(yīng)進(jìn)行的程度？

冷水中溫度降低，平衡被破壞，新的條件下達(dá)到新的平衡NO2濃度減小，N2O4濃度增大，顏色變淺。熱水中溫度升高，平衡被破壞，在新的平衡條件下NO2濃度增大，N2O4濃度減小，顏色加深。冷水常溫?zé)崴瘜W(xué)平衡移動(dòng)當(dāng)條件改變時(shí)，原來(lái)的化學(xué)平衡被破壞，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡。影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素：溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等

人們可以利用化學(xué)平衡的移動(dòng)規(guī)律控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，這對(duì)于化工生產(chǎn)來(lái)說(shuō)具有十分重要的意義小結(jié)

1.化學(xué)平衡的特征(1)逆——可逆反應(yīng)

變——當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件改變變時(shí)，化學(xué)平衡即發(fā)生移動(dòng)(2)等——ひ正=ひ逆≠0(3)動(dòng)——?jiǎng)討B(tài)平衡

定——平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變1、N2+3H22NH3反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A、N2和H2不再化合了

B、N2、H2、NH3的濃度相等

C、平衡建立前體系的總質(zhì)量在不斷變化而平衡建立后體系的總質(zhì)量就不再變了

D、N2、H2、NH3的濃度保持不變D2、在一定溫度下，可逆反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A.A生成的速率與C分解的速率相等B.A、B、C的濃度不再變化C.單位時(shí)間生成n

molA同時(shí)消耗3n

molBD.A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2BC1.用同一種物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)，該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等。即單位時(shí)間內(nèi)生成與消耗某反應(yīng)物（生成物）的量相等。2.用不同種物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)速率不一定相等但必須符合兩方面（ii）速率之比=濃度的變化量之比=物質(zhì)的量的變化量之比=化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。V正=V逆它的具體含義有兩個(gè)方面表示兩個(gè)不同的方向。（i）493.在一定的溫度下，可逆反應(yīng)