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1、2019 最新苏教版化学选修4化学反应与化学平衡教案第一单元化学反应速率一、化学反应速率1. 概念及计算公式对于反应体系体积不变的化学反应, 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率c单位： mol L-1 s-1计算公式t2. 应用中应注意的问题概念中的 反应速率实际上是某段时间间隔内的平衡反应速率。时间间隔越短, 在这段时间发生的浓度变化越接近瞬时反应速率（指在某一瞬间的反应速率）对某一具体化学反应来说, 在用不同物质表示化学反应速率时所得数值往往不同。用各物质表示的核心反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比。气体的浓度用 气体的物质的量 / 容器的
2、体积 来表示无论用任何物质来表示, 无论浓度的变化是增加还是减少, 都取正值 , 反应速率都为正数（没有负数）。在发言中对于固体或纯液体而言, 其物质的量浓度无意义, 所以不用题目来表示化学反应速率。二、影响化学反应速率的因素（一）内因：物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素 ,反应类型不同有不同的化学反应速率 ,反应类型相同但反应物不同 ,化学反应速率也不同。不同化学反应决定于反应物性质同一化学反应决定于反应条件浓压温催其他化度强度因剂素（二）外界条件对化学反应速率的影响1. 浓度对化学反应速率的影响。结论：其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率；减小反应物的浓度,可以
3、减小化学反应的速率。1 / 7注意： a、此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物 ,一般情况下其浓度是常数 ,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。原因：在其他条件不变时 ,对某一反应来说 ,活化分子百分数是一定的,所以当反应物的浓度增大时 ,单位体积内的分子数增多 ,活化分子数也相应的增多,反应速率也必然增大。增大浓度单位体积分子总数增多,。(或加压 )但活化分子百分数不变反应速有效碰撞单位体积活化率加快次数增多分子数增多升高温度单位体积分子总数不变,或催化剂但活化分子百分数增大2. 压强对反 应速率的影响。结论：对于有气体参加的反应, 若其他条件不变,增大压强 ,反应速率
4、加快；减小压强,反应速率减慢。原因：对气体来说,若其他条件不变,增大压强 , 就是增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,因而可以增大化学反应的速率。3. 温度对化学反应速率的影响。结论：其他条件不变时,升高温度 ,可以增大反应速率,降低温度 ,可以减慢反应速率。原因： (1)浓度一定时 ,升高温度 ,分子的能量增加 ,从而增加了活化分子的数量 , 反应速率增大。(2)温度升高 ,使分子运动的速度加快 ,单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加 ,反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。4. 催化剂对化学反应速率的影响。结论：催化剂可以改变化学反应的速率。正催
5、化剂：能够加快反应速率的催化剂。负催化剂：能够减慢反应速率的催化剂。如不特意说明,指正催化剂。原因：在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快。5. 其他因素： 如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等,也会对化学反应的速率产生影响6. 有效碰撞： 能够发生化学反应的碰撞。活化分子：能量较高、有可能发生有效2 / 7碰撞的分子。活化能：活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。活化分子百分数：(活化分子数 /反应物分子数) 100%第二单元化学反应的方向和限度一、自发反应：在一定条件下
6、,无需外界帮助就能自动进行的反应。能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H 0）。对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进行,且放出的热量越多,体系能量降低越多 ,反应越完全焓变（ H ）是决定反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵,用符号 S 表示。对于同一物质：S（ g） S（ l） S（ s）熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用 S 表示。 S=S 生成物总熵S 反应物总熵反应的 S 越大 ,越有利于反应自发进行熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加（ S 0）。且 S 越大 ,越 有利于反应自发进行。正确判断
7、一个化学反应是否能够自发进行：必须综合考虑反应的焓变和熵变焓变和熵变对反应方向的共同影响判断依据：G= H T S 0反应能自发进行1. H 0 该反应一定能自发进行；2. H 0,S0 该反应一定不能自发进行；3. H 0,S0,S0 该反应在较高温度下能自发进行注意：1反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。2在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用 ,就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以
8、变为金刚石的。二可逆反应3 / 7(1) 可逆反应：在相同条件下 ,能同时向正、逆反应方向进行的反应。不可逆反应：在一定条件下 ,进行得很彻底或可逆程度很小的反应(2) 可逆反应的普遍性：大部分化学反应都是可逆反应。(3) 可逆反应的 特点：相同条件下,正反应和逆反应同时发生反应物、生成物共同存在可 逆反应有一定的限度(反应不能进行到底)三、化学平衡1.化学平衡状态的定义指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。注对象条件状态结果意可逆反应一定V( 正) =V( 逆)X( B) 不变2. 化学平衡状态的特征逆化学平衡的研究对象是可逆反应动动态
9、平衡： V( 正) 0；V( 逆) 0等 V( 正 ) V( 逆) 0定c( B) 或n( B) 或 ( B) 一定变条件改变 平衡改变3.化学平衡状态的标志(1) 正 = 逆 （本质特征） 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向的速率。(2) 反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）： 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 若反应前后的物质都是气体,且总体积不等,则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平
10、均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。 反应物的转化率、产物的产率保持不变。四 .化学平衡常数4 / 7(1) 定义 :在一定温度下 ,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度系数之幂的积与反应物浓度系数之幂的积比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数。用K 表示。(2) 表达式：aA(g)+bB(g)cC(g)+ dD(g)在一定温度下无论反应物的起始浓度如何,反应达平衡状态后,将各物质的物质量浓度代入下式,得到的结果是一个定值。cc (C) cd (D )Kca ( A) cb (B)这个常数称作该反应的化学平衡常数,简称平衡常数(1)K 的意义：K 值越大 ,说明平
11、衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度大,反应物的转化率也越大。因此,平衡常数的大小能够衡量一个化学反应进行的程度,又叫反应的限度。(2) 一定温度时,同一个反应,其化学方程式书写方式、配平计量数不同,平衡常数表达式不同。(3) 在平衡常数的表达式中 ,物质的浓度必须是平衡浓度（固体、纯液体不表达）。在稀溶液中进行的反应 , 水的浓度可以看成常数 ,不表达在平衡常数表达式中 ,但非水溶液中的反应 ,如果反应物或生成物中有水 ,此时水的浓度不能看成常数。(4)K10 5 时 ,可认为反应进行基本完全。(5)K 只与温度有关,与反应物或生成物浓度变化无关,与平衡建立的途径也无关,在使用
12、时应标明温度。温度一定时, K 值为定值。2.平衡转化率(1) 定义 :物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值(2) 表达式 : 转化率n(始)n(平)100%n(始)c(始)c(平)100%c(始)小结：反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。利用化学平衡常数可预测一定温度和各种起始浓度下反应进行的限度。(3) 产品的产率 :转化率的研究对象是反应物 ,而产率的研究对象是生成物。实际生成产物的物质的 量(或质量 、气体体积 ）产率100%理论上可得到的产物的 物质的量（或质量 、气体体积 ）5 / 7第三单元化学平衡的移动一、化学平衡的移动（ 1）定义：可逆反应中旧的化学平衡的破坏,新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。（ 2）移动的原因：外界条件发生变化。条件改变一 段 时 间旧平衡后新平衡v正 v逆移动的方向：由v 正和 v 逆的相对大小决定。若V正 V 逆 , 平衡向正反应方向移动。若V正 V 逆 , 平衡不移动。若
