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1、新课标人教版化学必修,第三节 化学反应速率和限度,一、化学反应的速率,较快（数秒）,较慢（数万年）,较慢（数年）,较快（数天）,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,属于基本常识,属于科学素养,如何定量地判断一个化学反应的速率呢？,一、化学反应速率,1、概念：,用单位时间内反应物浓度的减少
2、量或生成物浓度的增加量来表示化学反应速率快慢程度的物理量。,2、单位：,mol/( Lmin) 、 mol/ ( Ls ),3、符号：,B,4、表达式：,B =CB/t,注意：1. v表示平均反应速率，且为正值；,2. C表示指定物质的反应前后的浓度变化值；,3. t表示浓度变化所对应的时间变化值；,4.一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。,解： (A) =C(A)/t= （6molL-12molL-1）/10s= 0.4mol/（Ls） 答：略,例1：某分解反应的反应物A的浓度在10秒内从6molL-1变成2molL-1，则在这10秒内A的化学反应速率 (A) ？,下列过程中，需要加快化
3、学反应速率的是（ ）,A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.炼钢 D.塑料老化,C,思考,怎样才能加快化学反应速率呢？ （影响反应速率的因素？）,实验探究1,溶液中产生气泡的速率很快,温度越高，化学反应速率越快,溶液中有气泡产生，且速率较快,温度的高低，能够影响化学反应速率的大小,溶液中产生气泡的速率较慢,温度越低，化学反应速率越慢,化学方程式：2H2O2=2H2O + O2,FeCl3,实验25,1、温度对化学反应速率的影响,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，温度每升高 10，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
4、不受反应物状态的限制。,归纳：,实验探究3,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,2、催化剂对化学反应速率的影响,规律：催化剂能改变化学反应的速率。 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。,归纳：,催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。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，不同的催化剂对温度的要求不一样。,使用催化剂，化学反应速率加快
5、,催化剂,升高温度，化学反应速率加快；反之减慢,温度,外因,反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢,性质,内因,规律 (在其它条件相同时),影响化学反应速率的因素,P49 思考与交流,小 结 ：,二、化学反应速率的影响因素,思考与交流：P49,1、温度越低，食物变质腐败的速率越慢。这是温度对化学反应速率的影响在生活中的应用。,2、固体药品研得越细，其表面积越大，混合均匀后反应物之间接触得面积也越大，反应也迅速、充分。,3、固体物质溶于水后，发生了电解质的电离，离子在溶液里受水分子作用而运动，增大了离子之间接触反应的机会，从而提高了化学反应速率。,4、Zn H2SO4ZnSO4H2
6、，离子方 程式为：Zn2HZn2 H2 C(H+)的大小影响着该反应的反应速率，气泡变稀少了，是因为C(H+)减小了，反应速率减慢，如果添加适当浓度的硫酸溶液时，由于溶液中C(H+)又迅速增大，因而反应速率加快，产生气泡的速率又加快了。,光波，电磁波，超声波，溶剂等,其它,增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快； 反之减慢,固体反应物的表面积,增大气态反应物的压强，化学反应速率加快； 反之减慢,气态反应物的压强,增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢,反应物的浓度,外因,从上面的事例可知，影响化学反应速率的条件并不只是 温度 和 催化剂 , 还有：,阅读教材P50-51 自学科学史话：炼铁
7、高炉尾气之谜，从中你能得到什么启示？,C + CO2 = 2 CO 是可逆反应，无论再什么条件下CO都不能反应完全。,高温,1、可逆反应,定义：在同一条件下,既向正反应方向进 行,同时又向逆反应方向进行的化学反应。,（反应不彻底）,（1）同一条件下，同时进行；,注 意,（2）反应物不能完全转化为生成物。,（3） 使用“ ”,多数反应为可逆反应，典型的可逆反应有:,结合可逆反应的有关内容，思考问题：高炉高度增加了，CO和铁矿石的反应时间加长后，为什么CO浓度和比例都没有发生变化？,结论：科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正反应和逆反应同时 进行。 当正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生
8、成物的浓度都不再改变，反应达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度。,思考与交流：,2、化学反应限度,任何化学反应的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同而已。当反应达到一定程度时，各物质的物质的量不再改变，反应达到了最大限度。,问题探究：,1反应刚开始时，C(反应物)和C(生成物)哪个大？ 2反应刚开始时，v(正)与v(逆)哪个大？ 3随着反应的进行,C(反应物)和C(生成物)如何变化？ 4随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化？ 5反应进行到什么时候会“停止”？ 6此时，反应物和生成物浓度如何变化？ 7给这个状态命名：。 8反应真的停止了吗？,在密闭容器中加入
9、1mol H2 和1mol I2 发生反应：,C(反应物),v(正)大,反应物浓度减小生成物浓度增大,v(正)逐渐减小v(逆)逐渐增大,动态平衡,化学平衡状态,不再变化,v(正)= v(逆),正反应速率和逆反应速率随时间变化图示,=,平衡状态,什么是化学平衡呢？,指的是：某种物质的消耗速率与其生成速率相等,3. 化学平衡状态,在一定条件下的可逆反应里，正反应速率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。,特征:逆：可逆反应（研究对象、前提）等：V(正)V(逆)（实质）动：动态平衡，V(正)V(逆)0定：反应物和生成物浓度保持不变（标志）变：外界条件改变，化学平衡发生移动。旧 的平衡
10、将被破坏，并在新的条件下建立 新的平衡。,其中, “等”和“定”判断化学反应是否处于 平衡状态的关键。,例如，一定条件下，N23H2 NH3对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示： （1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成 （2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉 （3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成 以上均表示V(正)V(逆),如何理解V(正)V(逆)?,不论从正反应开始还是从逆反应开始，在相同的反应条件下，能达到相同的平衡状态。,v(正)= v(逆) 0 (同一反应中的同一物质) (2)反应物
11、与生成物浓度不再改变：各物质的物质的量、百分含量、体积分数等保持定; 方程式左右两边气体系数和不同的反应,压强、M不变时. (3)有色物质参加或生成的反应,颜色不再变时.,常用于判断反应达到平衡的依据,VA耗 = VA生 VA耗 : VC耗 = x : z VB生 : VC生 = y : z VA耗 : VB生 = x : y；,；,（2）从浓度、组成判断：,物质的浓度，百分含量保持不变。,（3）其它：,某些随着反应的进行而变化的量（如：混合气体的总压、体积、颜色等），不再随时间的改变而改变，说明反应已达平衡。,练习 1.可逆反应达到平衡的重要特征（ ） A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为
12、零 C.反应物和生成物的浓度相等 D.正、逆反应的速率相等,D,2.对于可逆反应MN Q达到平衡状态时，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QC. M、N、Q的浓度都保持不变D. 反应已经停止,C,3.下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是 ( ) A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成 B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂 C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂 D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,A、C,三、化学反应条件的控制,在生产和生活中，人们希望促进有利的化学 反应，抑制有害的化学反应。这就涉
13、及到反应条 件的控制。,1.控制 化学反应条件的基本措施:(1)改变反应物的温度、浓度、气体压强、固体表面积 以及催化剂的使用等来改变反应速率；(2)通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压 强等，改变可逆反应进行的限度。,2. 以“提高煤的燃烧效率”为例,(1)煤的状态与煤燃烧的关系使煤与氧气接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。,(4)煤燃烧后废气中热量的利用将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收,(2)空气用量对煤燃烧的影响空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。空气过量，浪费能源，因为废气要带走能量,(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料保温隔热，防止热量散失,归纳：提高煤的燃烧效率的措施,（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率.（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。,实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）。,归纳、整合：,化学反应的快慢,参加反应物质本身的性质,内因,外因,外界条件,浓 度,温 度,接触面积,催化剂,浓度大速率快,温度高速率快,接触面积大速率快,使用催化剂速率加快,另外：压强（气体）、光波、电磁波、超声波、溶剂等因素对反应速率也有影响。,不同的化学反应,同一个反应,用化学反应速率来表示,
