祿豐三中-楊應(yīng)才-化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》.ppt
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第三節(jié)《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》,祿豐三中楊應(yīng)才,教學(xué)目標(biāo),知識(shí)與技能1．理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和影響的外界條件。2．能設(shè)計(jì)并完成一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)。３．理解可逆反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)平衡的概念，化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征。４．學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，能設(shè)計(jì)并完成一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)探究響形成化學(xué)反應(yīng)平衡的概念及化學(xué)反應(yīng)限度的概念教學(xué)重點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率概念；了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素?；瘜W(xué)反應(yīng)速率概念；了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。教學(xué)難點(diǎn)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素?；瘜W(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征。,化學(xué)反應(yīng)有快有慢：,思考與交流,你了解以上反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？,●炸藥爆炸,●金屬銹蝕,●食物腐敗,●離子反應(yīng),●塑料老化,●溶洞形成,快,快,慢,慢,慢,慢,化學(xué)反應(yīng)的快慢是相對(duì)的！,定義：,化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分，每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示。,計(jì)算式:,一、化學(xué)反應(yīng)速率,(物質(zhì)的量濃度),例1：,在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol/L變成1.0mol/L。在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？,=,＝0.3mol/(L?s),注意：這里的反應(yīng)速率指10s內(nèi)的平均速率！,練習(xí)鞏固,=0.3mol/(Ls),v(NH3)=,=,例題：反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少？,問題1：若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少？若用NH3來表示呢?,問題2：此反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示為什么數(shù)值不同？數(shù)值上有何規(guī)律？,v(NO)=0.002mol/Ls,v(O2)=0.0025mol/Ls,v(NH3)=0.002mol/Ls,化學(xué)反應(yīng)速率的特點(diǎn)—,①同一反應(yīng)，可用不同物質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化來表示，但必須指明是用哪種反應(yīng)物或哪種生成物來表示。②用不同物質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)濃度變化表示時(shí)，速率比等于方程式中的系數(shù)比③均取正值，且是某一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。,練習(xí),向一個(gè)容積為1L的密閉容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定條件下反應(yīng),2S末,測(cè)得容器內(nèi)有0.8moLSO2,求2S內(nèi)SO2,O2,SO3的反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比.,練習(xí)2,在一定條件下，mA+nB=pC的反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為V(A)=amolL-1s-1,V(B)=a/2molL-1s-1,V(C)=amolL-1s-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。,2A+B=2C,練習(xí),則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?,反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：,(1)ν(A)=0.3mol/(Ls),(2)ν(B)=0.6mol/(Ls),(3)ν(C)=0.4mol/(Ls),(4)ν(D)=0.45mol/(Ls),,(1)>(4)>(2)=(3),,反思:比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一參照物,在相同條件下,等質(zhì)量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L鹽酸反應(yīng)時(shí),速率最快的是A鎂B鋁C鈉D鐵,二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,化學(xué)反應(yīng)速率是由反應(yīng)物的性質(zhì)決定的;內(nèi)因是主要因素,外因因素:,實(shí)驗(yàn)2－5,產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復(fù)燃,升高溫度，反應(yīng)速率增大,有氣泡冒出,產(chǎn)生氣泡速率減小,降低溫度，反應(yīng)速率減小,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的2～4倍。注意：溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。,（1）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)2－6,氣泡冒出速率增大,氣泡冒出速率增大,有氣泡冒出，較慢,MnO2能加快反應(yīng)速率,FeCl3能加快反應(yīng)速率,無催化劑反應(yīng)較慢,外因因素:,規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫負(fù)催化劑。在實(shí)踐中，如沒有特殊說明，凡說催化劑都是指正催化劑。催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對(duì)溫度的要求不一樣。,（2）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。,（3）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。,（4）固體反應(yīng)物的表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,（5）其他條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,練習(xí)：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應(yīng)速率為0.12mol/(Ls)，則10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量為。,3.2mol,某溫度時(shí)在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：1、反應(yīng)開始2min內(nèi)的X、Y、Z的化學(xué)反應(yīng)速率2、該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___________。,把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生氫氣的速率變化如圖,分析其原因:,為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率，一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)中生成的CO2氣體體積隨反應(yīng)時(shí)間變化的情況，繪制如圖曲線。請(qǐng)分析討論以下問題。,（1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的時(shí)間段里,反應(yīng)速率最大的是__________時(shí)間段，收集到氣體最多的是_________時(shí)間段。,（2）試分析三個(gè)時(shí)間段里，反應(yīng)速率不同的可能原因(該反應(yīng)是放熱反應(yīng))。,（3）在t4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？,⑵開始時(shí)C(H+)大,該反應(yīng)的反應(yīng)速率大;t1—t2由于反應(yīng)放熱溫度升高,所以速率迅速增大;最后是因?yàn)镃(H+)減小了，反應(yīng)速率減慢.,練習(xí)：在25℃時(shí)，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為；(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為；(3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率較快，其原因可能。,0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s時(shí)段鹽酸濃度比后4s時(shí)段大,第二章化學(xué)反應(yīng)與能量,第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度,思考？,我們知道在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按照化學(xué)方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的，那么，在實(shí)際反應(yīng)中，反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？,氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應(yīng)，而且這是一個(gè)可逆反應(yīng)。請(qǐng)大家回憶氯水中含有哪些微粒。,氯水的成份：分子：Cl2、HClO、H2O離子：H+、Cl-、ClO-等,什么叫做可逆反應(yīng)？,在同一條件下,既向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng).,典型的可逆反應(yīng)有:,啟示:化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。,N2+H2NH3,,在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3molH2(合適催化劑)，能發(fā)生什么反應(yīng)？,（1）開始時(shí)c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0,開始階段有什么特征？,只有正反應(yīng)，v(逆)=0,N2+H2NH3,（2）瞬間后c(N2)、c(H2)變小,c(NH3)≠0,瞬間過后有什么特征？,,正逆反應(yīng)都進(jìn)行，v(逆)≠0，v(正)>v(逆),,（3）c(N2)、c(H2)逐漸變小，c(NH3)逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個(gè)特定值。,一定時(shí)間段內(nèi)有什么特征？,v(正)=v(逆)≠0,N2+H2NH3,由于v(正)=v(逆)≠0，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會(huì)發(fā)生變化.,從外表上看，反應(yīng)好象“停止”。,可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。,(1)0~t1：v(正)>v(逆),(2)t1：v(正)=v(逆),平衡狀態(tài),,交流與討論,1、定義,在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,前提（適用范圍）：可逆反應(yīng),內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)≠0,外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,二、化學(xué)平衡狀態(tài),,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,(３)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（v(正)=v(逆)≠0）,(2)等：v(正)=v(逆),(４)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。,(５)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。,(１)逆,,此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)反應(yīng)的限度?此時(shí)的反應(yīng)是否停止了？此時(shí)為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?,某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中,2SO2+O22SO3,,練習(xí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)速率都為零C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.正、逆反應(yīng)的速率相等,D,對(duì)于可逆反應(yīng)M＋NQ達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，下列說法正確的是（）,A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.M、N、Q的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止,C,下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵斷裂C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵形成,A、C,隨堂練習(xí),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的生成速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2,C,14CO2+CCO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。,14CO2、14C、14CO,3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定,對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)+pC(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個(gè)標(biāo)志,(1)A的生成速率和分解速率相等,(2)單位時(shí)間生成nmolB和pmolC的同時(shí)，生成mmolA,（3）A、B、C的物質(zhì)的量不再改變,（4）A、B、C的濃度不再改變,（5）A、B、C的百分含量不再改變,練習(xí):在密閉容器中充入4molHI,在一定溫度下,反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)達(dá)到平衡時(shí),有30%的HI分解,則平衡時(shí)混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量為多少,混合氣體總物質(zhì)的量為多少?,,化學(xué)平衡計(jì)算的一般步驟:“三步曲”,1.寫出有關(guān)平衡的化學(xué)方程式,2.找出各物質(zhì)的起始量轉(zhuǎn)化量平衡量,3根據(jù)已知條件列式,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,在合成氨工業(yè)中,由amol氮?dú)?bmol氫氣混合反應(yīng)達(dá)到平衡,有cmol氨氣生成,則氨氣在反應(yīng)混合物中所占的體積分?jǐn)?shù)為,c/(a+b-c)100%,定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。,V正≠V逆,V正=V逆≠0,,條件改變,,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,V正=V逆≠0,一定時(shí)間,影響化學(xué)平衡的條件一、化學(xué)平衡的移動(dòng),V正>V逆平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),V正=V逆平衡不移動(dòng),V正下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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- 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 祿豐 楊應(yīng)才 化學(xué) 化學(xué)反應(yīng) 速率 限度
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