《高中化学 2.2 高中化学反应的快慢和限度课件1 鲁科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 2.2 高中化学反应的快慢和限度课件1 鲁科版必修2（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 在化学实验和日常生活中，我们经常在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：观察到这样的现象： 有的化学反应进行得快，有的化学反有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。应进行得慢。快慢差别很大的化学反应快慢差别很大的化学反应 怎样比较和判断反应的快慢？怎样比较和判断反应的快慢？ 请思考请思考：冒气泡快慢冒气泡快慢 颜色变化颜色变化 固体量减少固体量减少 浑浊程度浑浊程度 温度变化等温度变化等 学生分组探究学生分组探究学生学生4人一组人一组, 分组探究分组探究组长负责检查预习方案组长负责检查预习方案一、化学反应的快慢一、化学反应的快慢活动探究：活动探究： 请你根据教材内容设计实验证明
2、这些因素（反应请你根据教材内容设计实验证明这些因素（反应物本身的性质以及温度、溶液浓度、固体表面积等外物本身的性质以及温度、溶液浓度、固体表面积等外界因素）将对化学反应速率产生怎样的影响？界因素）将对化学反应速率产生怎样的影响？ 试剂：表面积大致相同的镁条、铁丝试剂：表面积大致相同的镁条、铁丝 ，盐酸，盐酸（0. 5mol/L, 3mol/L），块状碳酸钙，碳酸钙粉末，二氧化锰，），块状碳酸钙，碳酸钙粉末，二氧化锰，3%过氧化氢溶液。过氧化氢溶液。仪器：试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，石棉网，烧杯。仪器：试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，石棉网，烧杯。思考与讨论：思考与讨论：根据已有的知
3、识，对所给的试剂根据已有的知识，对所给的试剂 分类，判断它们间哪些物质会发生反应？分类，判断它们间哪些物质会发生反应？我们应如何判断反应的快慢我们应如何判断反应的快慢?3根据方法导引和工具栏的提示设计实验：根据方法导引和工具栏的提示设计实验：1、化学反应速率及其表示方法：、化学反应速率及其表示方法：浓度常用浓度常用mol.L-1，时间常用，时间常用s，min。化学反应的速率化学反应的速率单位单位为：为： mol/(Lmin) 或或 mol/(Ls)数学表达式数学表达式为为： 用单位时间内用单位时间内反应物浓度的减少量反应物浓度的减少量或生成或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示物浓度的增加量（
4、均取正值）来表示均取正值均取正值不是瞬不是瞬间速率间速率（单位由浓度和时间的单位决定）（单位由浓度和时间的单位决定）(B ) =Ct练习：练习：向一个容积为向一个容积为1L的密闭容器中，放入的密闭容器中，放入2molSO2和和1molO2，在一定条件下，在一定条件下，2s末测得容末测得容器内有器内有0.8molSO2，求，求2s内内SO2、SO3、O2的反应的反应速率和反应速率比速率和反应速率比注意注意:化学反应速率为化学反应速率为平均速率，而非瞬时速率平均速率，而非瞬时速率2. 有关化学反应速率的计算有关化学反应速率的计算例例、反应、反应N23H22NH3在在2L的密闭容器中的密闭容器中发生
5、反应，发生反应，5min内内NH3的质量增加了的质量增加了1.7g 求求(NH3)、 (N2)、 (H2)。据公式计算据公式计算 思考：各物质的速率之比与方程思考：各物质的速率之比与方程式计量数之比有何关系？式计量数之比有何关系？小结：小结：1、化学反应速率及其表示方法：、化学反应速率及其表示方法：数学表达式数学表达式为：为：可用不同反应物或生成物来表示可用不同反应物或生成物来表示一般不用固体和纯液体来表示浓度一般不用固体和纯液体来表示浓度2、有关化学反应速率的计算、有关化学反应速率的计算A、据公式计算、据公式计算B、据关系式计算、据关系式计算C、比较反应速率的快慢、比较反应速率的快慢(B )
6、 Ct想一想？想一想？新鲜的水果和食物保存在冰箱里能新鲜的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；存放得更久；实验室硫在纯氧中燃烧比在空气中实验室硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈；燃烧更加剧烈；实验室用氯酸钾制氧气使用二氧化锰实验室用氯酸钾制氧气使用二氧化锰反应更快；反应更快；木材劈得小一些烧得更快。木材劈得小一些烧得更快。3.影响影响化学反应速率的因素化学反应速率的因素不同化学反应不同化学反应的速率的速率反应物本身性质反应物本身性质（内因）（内因）同一化学反应同一化学反应的速率的速率外界条件外界条件（外因）（外因）？影响化学反应速影响化学反应速率的外界因素率的外界因素颗粒大小浓度温度 催化剂
7、浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响实验实验1：铁与不同浓度的盐酸反应快慢铁与不同浓度的盐酸反应快慢 比较比较实验内容：实验内容：取两支试管，分别加入取两支试管，分别加入3ml0.5mol/L和和3ml3mol/L的盐酸。取两的盐酸。取两块表面积相同的铁丝分别放入两支试管块表面积相同的铁丝分别放入两支试管中，观察铁片上产生气泡的快慢。中，观察铁片上产生气泡的快慢。浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响当其他条件不变时当其他条件不变时 反应速率反应速率增大增大增大反应增大反应物浓度物浓度减小反应减小反应物浓度物浓度反应速率反应速率减小减小结论：结论：浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响
8、讨论浓度的改变，不是无限制的讨论浓度的改变，不是无限制的变化，而是在适当范围内改变。变化，而是在适当范围内改变。 注意：注意：对于气体或溶液反应对于气体或溶液反应 ，浓度的改，浓度的改变会引起反应速率的改变。变会引起反应速率的改变。对于对于固体或纯液体反应物固体或纯液体反应物，一般情况，一般情况下其浓度是常数，因此改变其量的多少，下其浓度是常数，因此改变其量的多少，并不影响其浓度，其反应速率不会改变。并不影响其浓度，其反应速率不会改变。温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响实验实验2：铁与不同温度的盐酸反应快慢比较铁与不同温度的盐酸反应快慢比较实验内容：实验内容：取两块大小相等的铁丝分放取两
9、块大小相等的铁丝分放在两支试管中，再向两支试管中分别加在两支试管中，再向两支试管中分别加入入3mL 0.5mol/L的盐酸，给一支试管加的盐酸，给一支试管加热，观察铁丝上产生气泡的快慢热，观察铁丝上产生气泡的快慢温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响当其他条件不变时当其他条件不变时 升高温度升高温度降低温度降低温度反应速率反应速率减小减小结论：结论：反应速率反应速率增大增大温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响温度每升高温度每升高10，反应速率，反应速率 通常增大到原来的通常增大到原来的24倍。倍。注意：注意：爆炸反应、催化反应，爆炸反应、催化反应， 中中的规律不适用。的规律不适用。化学反
10、应方程式为：化学反应方程式为：2H2O2= 2H2O + O2催化剂催化剂 现现 象象 结论结论不加其它试不加其它试剂剂加入加入MnO2加入加入FeCl3反应较慢反应较慢MnO2能加快能加快反应速率反应速率FeCl3能加快能加快反应速率反应速率放出气泡速率加快放出气泡速率加快,能能使带使带火星木条复燃火星木条复燃有极少量气泡产生有极少量气泡产生实验实验3 3方案方案：取取3 3支试管支试管, ,各加入各加入3mL3%3mL3%的过氧化氢溶液的过氧化氢溶液, ,往其中往其中1 1支试管中加入少量二氧化锰粉末，另一支加支试管中加入少量二氧化锰粉末，另一支加FeCl3 放出气泡速率加快放出气泡速率加
11、快对气体物质参加的反应，压强的改对气体物质参加的反应，压强的改变对反应速率有影响吗？变对反应速率有影响吗？ 思思 考考一定温度一定物质的量的气体，压强越一定温度一定物质的量的气体，压强越大体积越小。所以加压使体积减小，浓大体积越小。所以加压使体积减小，浓度增大，故加压能加快反应速率。度增大，故加压能加快反应速率。 增大或减小增大或减小减小减小增大增大反应速率的变化反应速率的变化增大增大影响影响化学反应速率的外界因素化学反应速率的外界因素增大增大减小减小减小减小升高温度升高温度增大反应物浓度增大反应物浓度降低温度降低温度温度温度减小反应物浓度减小反应物浓度浓度浓度反应条件改变反应条件改变编号编号
12、压强压强增大压强增大压强减小压强减小压强催化剂催化剂师生交流师生交流1 1、请用实验现象分析影响化学反应速率的内、请用实验现象分析影响化学反应速率的内 在原因（不同物质与同一物质的化学反应在原因（不同物质与同一物质的化学反应 速率有无不同？为什么？）速率有无不同？为什么？）2 2、上述活动说明化学反应速率与哪些外界条、上述活动说明化学反应速率与哪些外界条 件有关？有何关系？件有关？有何关系？3、除上述条件外，还有能改变化学反应速率、除上述条件外，还有能改变化学反应速率 的条件吗？请举例说明的条件吗？请举例说明化学反应的快慢化学反应的快慢影影响响因因素素本本 质质 原原 因因 外外 部部 条条
13、件件浓浓 度度温温 度度压强压强催化剂催化剂 HB+CO HB(CO) Hb+O2 Hb(O2) 高炉增高后，尾气中高炉增高后，尾气中CO的含量为何没有改变？的含量为何没有改变？钢铁生产是钢铁生产是1717世纪从英国开始的第一世纪从英国开始的第一次产业革命的两大产业之一。高炉炼次产业革命的两大产业之一。高炉炼铁的主要反应是：铁的主要反应是：人们发现从高炉炉顶出来的气体中含人们发现从高炉炉顶出来的气体中含有相当量的有相当量的CO。有人认为这是。有人认为这是CO与与铁矿石接触时间不够所造成的。于是铁矿石接触时间不够所造成的。于是耗费大量资金建成了一个高大的炼铁耗费大量资金建成了一个高大的炼铁高炉。
14、然而令人吃惊的是，高炉增高高炉。然而令人吃惊的是，高炉增高后，尾气中后，尾气中CO的含量竟然没有改变。的含量竟然没有改变。资料：资料：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温高温化学反应的限度化学反应的限度在一定条件下，化学反在一定条件下，化学反应所能进行的最大程度应所能进行的最大程度 观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。（1）2H2 + O2 = 2H2O （放热反应放热反应） 2H2O = 2H2 + O2 （吸热反应吸热反应）点燃点燃通电通电（2）Fe + 2H
15、Cl(浓浓) = FeCl2 + H2 Fe + 2HCl(稀稀) = FeCl2 + H2（3）2CO + O2 = 2CO2 2SO2+O2 2SO3点燃点燃 催化剂催化剂可逆反应可逆反应1.可逆反应可逆反应2SO2O2催化剂2SO3（1）定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应。（2）正反应：从左到右进行的反应（3）逆反应：从右到左进行的反应可逆反应用“ ”表示 观察下列数据，思考：观察下列数据，思考： 与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中数与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中数据，你能发现什么？据，你能发现什么？表表1：反应反应 中，中，0.040.1 0.
16、140.21.2反应结束后反应结束后SO2物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O2 2SO3 催化剂催化剂 表表2：反应反应 中，中，00 001反应结束后反应结束后CO物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(CO)/mol2CO + O2 = 2CO2点燃点燃 请你结合上图思考：请你结合上图思考：为什么可逆反应中，为什么可逆反应中，SO2等反应等反应物不可能被全部消耗？物不可能被全部消耗？图中：图中： 表示表示SO2分子分子; 表示表示O2分子；分子； 表示表示SO3分子分子2SO2+O2 2SO3 催化剂
17、催化剂2SO2+O2 催化剂催化剂 2SO3 催化剂催化剂 观察下列数据表，思考：观察下列数据表，思考：反应反应进行到什么时候进行到什么时候“停止停止”了？说明你的理由。了？说明你的理由。 2SO2+O2 2SO3 催化剂催化剂 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040 506070SO210753.52111O253.5 2.51.7510.5 0.5 0.5SO30356.58999请你结合微观图示分析：请你结合微观图示分析：1.可逆反应真的停止了吗？说明理由。可逆反应真的停止了吗？说明理由。2.如果反应没有停止，为什么实验测得各组分浓度不变？你如如果反
18、应没有停止，为什么实验测得各组分浓度不变？你如何解释？何解释？ 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999逆反应逆反应正反应正反应2、化学平衡状态、化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里，正反应在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态。衡状态。概念的理解：概念的理解：前提前提 : 是一定条件下的可逆反应是一定条
19、件下的可逆反应实质实质 : 是是正正= =逆逆 0 0标志标志 : 是反应混合物中各组分的浓度是反应混合物中各组分的浓度 保持不变保持不变3、化学平衡的特征、化学平衡的特征(1) 逆逆 可逆反应可逆反应(5) 变变 当浓度、压强、温度等条件改变当浓度、压强、温度等条件改变 时，化学平衡即发生移动时，化学平衡即发生移动(2) 等等 正正= =逆逆 0 0(3) 动动 动态平衡动态平衡(4) 定定 平衡状态时，反应混合物中各平衡状态时，反应混合物中各 组分的浓度保持不变组分的浓度保持不变 请分析反应请分析反应（1 1）当向密闭容器中通入无色的）当向密闭容器中通入无色的N N2 2O O4 4时，随
20、着时间的推移，时，随着时间的推移，你能看到什么现象？你能看到什么现象？（2 2）你怎样通过肉眼判断上述反应是否达到化学平衡状态？）你怎样通过肉眼判断上述反应是否达到化学平衡状态？说明理由。说明理由。 N2O4 2NO2（红棕色）（红棕色）（无色）（无色） 请你请你结合实验再分析结合实验再分析反应反应（1 1）当反应条件（如温度）改变时，此平衡状态会被破坏吗。）当反应条件（如温度）改变时，此平衡状态会被破坏吗。你依据的实验现象是什么？你依据的实验现象是什么？（2 2）假设烧杯中水的温度保持不变，一段时间后，反应会达）假设烧杯中水的温度保持不变，一段时间后，反应会达到新的化学平衡状态吗？你依据的实
21、验现象是什么？到新的化学平衡状态吗？你依据的实验现象是什么？ N2O4 2NO2（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）实验：实验： 温度改变时，反应温度改变时，反应 的化学平衡状态会的化学平衡状态会改变吗？改变吗？ 2NO2 N2O4常温常温热水热水冷水冷水实验方法：实验方法：（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）化学平衡的移动化学平衡的移动冷水冷水常温常温热水热水 在这张图片中，你看到了什么？你知道了什在这张图片中，你看到了什么？你知道了什么？你得到了什么结论？么？你得到了什么结论？化学平衡的移动化学平衡的移动当条件改变时，原来的化学平衡将当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立
22、起新被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的化学平衡*催化剂可使正反应速率和逆反催化剂可使正反应速率和逆反应速率增大或减小相同的倍数应速率增大或减小相同的倍数,化学平衡不移动化学平衡不移动.化学平衡状态化学平衡状态的移动的移动可逆反应可逆反应化学平衡状态化学平衡状态一定条件下该一定条件下该反应的限度反应的限度反应的限度可反应的限度可能发生改变能发生改变分小组讨论：分小组讨论： 请分析反应或请分析反应或 2NO2 N2O4（1 1）请你描述上述反应处于化学平衡状态时，在同一瞬间参）请你描述上述反应处于化学平衡状态时，在同一瞬间参加反应的各微粒间的数量关系。加反应的各微粒间的数量关系。（2 2）
23、请你在坐标图中表示出上述反应在达到）请你在坐标图中表示出上述反应在达到化学平衡状态的过程中，正、逆反应速率的变化学平衡状态的过程中，正、逆反应速率的变化情况。并解释为什么在化学平衡状态时，化情况。并解释为什么在化学平衡状态时，正、逆反应依然在进行，而参加反应的各物质的浓度不变？正、逆反应依然在进行，而参加反应的各物质的浓度不变？（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）vt1.下列对可逆反应的认识正确的是（下列对可逆反应的认识正确的是（ ）A、SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr与与 2HBr+H2SO4（浓）（浓）=Br2+SO2+2H2O互为可逆反应互为可逆反应B、既能向正反应方向进行
24、，又能向逆反应方向进行的、既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应反应叫可逆反应C、在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应、在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应叫可逆反应 D、在一定条件下、在一定条件下SO2被氧化成被氧化成SO3的反应是可逆反应的反应是可逆反应CD随堂练习随堂练习2.对于达到平衡状态的可逆反应： N2 +3H2 2NH3 ，下列有关叙述正确的是（ ）A反应物和生成物浓度不再发生变化 B反应物和生成物的浓度相等CN2和NH3的质量分数相等 D正反应和逆反应不再进行 A3.在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A2(气气)+B2(气
25、气) 2AB(气气)达到平衡的标志是达到平衡的标志是(A) A2、B2、AB的浓度不再变化的浓度不再变化 (B) 容器中的压强不再随时间变化容器中的压强不再随时间变化 (C) 单位时间内生成单位时间内生成n mol的的A2同时生成同时生成2n mol的的AB (D) A2、B2、AB的浓度之比为的浓度之比为1:1:2 ACAC4.在一定温度下，在一定温度下，2NO2（g) N2O4 (g) (无无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（ ）A.N2O4不再分解不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变 D.NO2的浓度与的浓度与N2O4的浓度之比的浓度之比2：1 C14CO2 + C CO，达到化学平衡后，达到化学平衡后，平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。14CO2、14C、14CO12125.5. 小结：化学平衡的标志小结：化学平衡的标志 正反应速率等于逆反应速率正反应速率等于逆反应速率 各成分的百分含量保持不变各成分的百分含量保持不变 各物质的浓度不变各物质的浓度不变 对于气体计量数和前后不相等的反对于气体计量数和前后不相等的反应，压强保持不变应，压强保持不变
