《高中化学必修二化学反应的速率和限度课件及教案》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中化学必修二化学反应的速率和限度课件及教案(54页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 化学反应的速率和限度,在化学实验和日常生活中,我们经常观察到 这样的现象:,有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢。,HClNaOHNaClH2O,千分之一秒即完成,H2Cl22HCl,百分之一秒即完成,救心丹,几分钟见效,钢铁腐蚀,若干年,煤、石油等化石燃料的形成,几千万年以上,结论:化学反应的快慢是相对的!,怎样定性地比较和判断反应的快慢?,冒气泡快慢,颜色变化,固体量减少,浑浊程度,温度变化等,新概念,不同的化学反应进行的快慢千差万别,快 和慢是相对而言的,我们以上的判断方法 都是定性地描述反应的快慢。而在科学研 究和实际应用中,往往需要定量地描述一 个反应的快慢。,什么是定
2、性?什么是定量?,思考?:,新概念,例如:我们学过物理都知道: (1)光的传播速度是很快的; (2)光在空气中的传播速度是3108m/s。,(1)就是定性描述 (2)就是定量描述,思考,如何定量地判断一个化学反应的速率呢?,学科连接,在物理中我们是如何定量地判断一个物体 移动速度快慢的?,用速度来描述:单位时间内物体移动的距离 的大小,(一)定义: 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度 的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值) 来表示。,反应速率单位:,mol/(Lmin) 或mol/(L s),注意:1、反应速率要指明具体物质并取正值 2、表示气体或溶液反应速率,不能用于 表示固体和纯液体
3、 3、指平均速率,第三节 化学反应的速率和限度,一、化学反应的速率,例题1. 在某一化学反应中,生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L,在这5s内B的化学反应速率为 _。 例题2. 一个5L的容器中,盛入8.0mol某气体反应物,5min后,测得这种气体反应物还剩余6.8mol,这种反应物的化学反应速率为_。,0.3mol/(LS),0.048mol/(Lmin),课堂练习,随堂练习2:,在2L容器中发生反应:N2 + 3H2 = 2NH3 0.5min后,生成1.7gNH3,求v(NH3), v(N2), v(H2).,同理可求: v(N2)=0.05mol/(L mi
4、n ),v(H2)0.15mol/(L min ),v(N2) :v(H2): v(NH3) =0.05mol/(L min ): 0.15mol/(L min ): 0.1mol/(L min) =1:3:2,化学反应速率的特点, 同一反应用不同物质表示化学反应速率时数值可能不同,但表示的意义是相同的,而且必须注明反应物。 同一化学反应中,用不同反应物表示的反应速率之比等于方程式的系数比。 如:2A+3B=C+4D V(A):V(B):V(C):V(D)=2:3:1:4 化学反应速率均取正值,且是某一段时间内的平均 速率,而不是某一时刻的瞬时速度。 对于纯液体或者固体参与的反应,一般不用纯液
5、体或者固体来表示化学反应速率,他们的浓度为定值。,随堂练习3:,在反应mAnBpC中,已知A的反应 速率为0.5mol/(L s),B的反应速率为 1mol/(L s),C的反应速率为1. 5mol/(L s) 则该反应的化学方程式为:,A 2B = 3C,课堂练习,3.已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( ) 4/5V(NH3)=V(O2) 4/5V(NH3)=V(H2O) C. 5/6V(O2)=V(H2O) D. 4/5V (O2)=V(NO ),D,练习,向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.
6、8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.,则该反应速率的快慢顺序为:,反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:,(1) (A)=0.3mol/(Ls ),(2) (B)=0.6mol/(Ls),(3) (C)=0.4mol/(Ls),(4) (D)=0.45mol/(Ls),(1)(4)(2)=(3),反思:比较反应的快慢,应取同一物质表示的速率,且单位相同,一辆汽车行驶速率的决定因素是什么?影响因素是什么? 决定因素是:汽车的性能(如功率等) 影响因素: 天气 路况 燃料质量 司机的驾驶水平和经验,思考:,新问题,对于下列反应,你是希
7、望其反应速率越快越好还是越慢越好?,钢铁腐蚀 食物腐坏 炼钢 合成氨,在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相 同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时, 速率最快的是 A 镁 B 铝 C 钠 D 铁,二、影响化学反应速率的因素,化学反应速率是由反应物的性质决定的; 内因是主要因素,外因因素:,实验25,产生气泡速率增大, 带火星火柴 复燃,升高温度, 反应速率增大,有气泡冒出,产生气泡速率减小,降低温度, 反应速率减小,结论1:当其它条件不变时,升高温度,化学 反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小,规律:当其它条件不变时,升高温度,化学反应速率增大。降低温度,化学反应速率减小。 实验测得
8、,温度每升高10度,化学反应速率通常增大原来的24倍。 注意:温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。,(1)温度对化学反应速率的影响,实验26,气泡冒出速率增大,气泡冒出速率增大,有气泡冒出,较慢,MnO2能加快 反应速率,FeCl3能加快 反应速率,无催化剂 反应较慢,外因因素:,结论2:加入催化剂(正)能加快化学反应的速率。,规律:催化剂能改变化学反应的速率。(不能改变反应的本质) 有的催化剂能加快化学反应的速率,叫正催化剂;有的催化剂能减慢化学反应速率,叫负催化剂。在实践中,如没有特殊说明,凡说催化剂都是指正催化剂。 催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用,不同的催化剂
9、对温度的要求不一样。,(2)催化剂对化学反应速率的影响,思考与交流,1.请预计大理石( CaCO3 )分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗?,二、影响化学反应速率的因素,结论3:增大反应物的浓度反应速率加快,减小反应物的浓度反应速率减慢.,2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢?为什么?,结论4:增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分).,思考与交流,二、影响化学反应速率的因素,SO2、O2,结论5:对于气体参加的反应来说,压强增大化学 反应速率增大;减小压强,化学反应速率减小,HCl、NaOH,本质是通过影响c来影响v
10、,思考与交流,二、影响化学反应速率的因素,恒温恒容下通入稀有气体,v不变,恒温恒压下通入稀有气体,v减少,(二)、影响化学反应速率的条件:,影响化学反应速率的条件,内因,外因,物质的性质,温度、浓度、压强、催化剂等,影响反应速率的因素(外因):,(1)温度:升高温度,增大反应速率,(2)催化剂:加入催化剂能改变(增大或减小) 反应速率,自身不发生改变。,决定反应速率的主要因素(内因):,反应物本身的性质,请注意记笔记哟!,(3)固体的表面积:增大固体的接触面积,能增大反应速率,(4)反应物的状态:液态或气态比固态反应速率快,(5)浓度:增大(气体或液体)浓度,增大反应 速率,(6)压强:增大气
11、体的压强,增大反应速率,2反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) 在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则平均每秒钟浓度变化正确的是( ) ANO:0.001molL-1 BH2O:0.002molL-1 CNH3:0.002molL-1 DO2:0.00125molL-1,AD,课堂反馈,1、下列四种X溶液均能与盐酸反应,其中反应最快的是( ) A.1020mL 3mol/L的X溶液 B.2030mL 2mol/L的X溶液 C.2010mL 4mol/L的X溶液 D.1010mL 2mol/L的X溶液,C,2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下
12、列措施不能使反应速率加快的是( ) A.加热 B.滴加少量的硫酸铜溶液 C.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸 D.不用铁片,改用铁粉 E.滴加一定量硫酸钠溶液 F.增加压强,C、E、F,课堂练习,练习5 在某温度时,在2L的容器中,X Y Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图.由图得, 该反应的化学方程 式为_, 反应开始至2min,Z的 平均反应速率为 _.,X+3Y 2Z,0.05 mol/L min,:在25时,向100mL含HCl 14.6g的盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况),之后反应又进行了4s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则: (1)前2s内
13、用FeCl2表示的平均反应速率为 ; (2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为 ; (3)前2s与后4s比较,反应速率 较快,其原因可能 。,0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s时段盐酸浓度比后4s时段大,自学P49 神奇的催化剂,催化剂能极大地改变反应速率,而自身的 组成、化学性质和质量在反应前后不发生 变化,具有高度的选择性(或专一性),物理性质呢?改变吗?,练习:某反应在催化剂的作用下进行 C + B = F + G A B = C + D 此反应的催化剂是 , 总反应的方程式为 。,C,A 2B = D + F + G,二、化学反应的限度,思考:一个化学反应在实
14、际进行时,反应物能否 完全转变为生成物? 阅读:P50 科学史话,从这一材料中,你得到什么启示?,化学反应是有限度的,有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。,科学研究表明,不少化学反应都具有可逆性 即正向反应和逆向反应能同时进行。,正反应:反应物生成物,逆反应:生成物反应物,可逆反应:在相同条件下能向正、逆两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。 可逆反应和一般的反应有什么区别呢?,时间(t),反应速率,(正),(逆),t1,(正) =(逆),在密闭容器中加入1molH2和1mol I2发生反应,v(正)v(逆),t1以后反应处于平衡状态!,定义:化学平衡状态,在一定条件下的可
15、逆反应里,正反应和逆 反应的速率相等,反应物和生成物浓度保 持不变的状态。化学平衡状态简称化学平衡。,注意:(1)条件:一定条件下 (2)对象:可逆反应 特征: (1)定:反应物和生成物浓度保持不变 (2)动:动态平衡 (3)等: v(正) v(逆),随堂练习1,对于可逆反应MN Q达到平衡时, 下列说法正确的是( ),A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q C.反应物和混合物的浓度保持不变 D.反应已经停止,C,随堂练习2,在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成 NH3,以下叙述错误的是( ) A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速 率为零 B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小, 最后减小为零 C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,后 保持恒定 D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小, 最后与逆反应速率相等且都保持恒定,B,随堂练习3,下列哪种说法可以证明反应 N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态 A.1个 键断裂的同时,有3个 键形成 B.1个 键断裂的同时,有3个 键断裂 C.1个 键断裂的同时,有6个 键断裂 D.1个