《化学反应的速率和限度》.ppt

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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。,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？：,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：

2、,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、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,在2L的容器中发生某化学反应，已知反应前气体A物质的物质的量为8mol，2min后A的物质的量变为4mol，问在这2min内A的平均反应速率？,随堂练习1：,答案：1mol/(L min）,随堂练习2：,在2L容器中发生反应：N2+3H2=2NH30.5min后，生成1.7gNH3，求v(NH3)，v(N2)，v(H2).,同理可求：v(N2)=0.05mol/(L min),v(H2)0.

3、15mol/(L min),结论：同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率，数值可能不相同，但意义相同，均表示这段时间内该反应的化学反应速率。且化学反应速率之比等于化学计量数之比！,v(N2):v(H2):v(NH3)=0.05mol/(L min):0.15mol/(L min):0.1mol/(L min)=1:3:2,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,小结：1、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的

4、，但是这些数值都表示_反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。,2、用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，其数值比一定_化学方程式中相应的化学计量数之比。,3、化学反应速率均用_值来表示.且表示的是_速率而不是_速率.,同一个,等于,正,平均,瞬时,练习：反应 A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/Ls(2)v(B)=0.6mol/Ls(3)v(C)=0.4mol/Ls(4)v(D)=0.45mol/Ls则该反应速率的快慢顺序为。,(1)(4)(2)=(3),比较反应的快慢,应取同一个反应的同一参照物,一辆汽车行驶速率的决定因素

5、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:,比较下列每组化学反应的速率，并分析引起速率不同的可能原因：,4.夏天米饭变质 冬天米饭变质,1.Mg+HCl Al+HCl,2.Mg+HCl Mg+HAc,3.硫在空气中燃烧 硫在氧气中燃烧,讨论：影响化学反应速率的外部因素有哪些？,（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,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,讨论影响化学反应速率的因素,实验25,产生气泡速率增

6、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,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,讨论影响化学反应速率的因素,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,（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

7、速率,（6）压强：增大气体的压强，增大反应速率,1在2A+B 3C+4D反应中，下列各表示该反应的速度最快的是 Av(A)=0.4mol/(Lmin)Bv(B)=0.4mol/(Lmin)Cv(C)=0.9mol/(Lmin)Dv(D)=1.2mol/(Lmin),B,课堂反馈,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-1BH2O：0.002molL-1CNH3：0.002molL-1DO2：0.00125molL-1,AD,课堂反馈,P49 思考与

8、交流,1.人们为什么使用电冰箱储存食物？,温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度。,2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？,能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快。,3.实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？,配成溶液反应能增大接触面积，从而增大反应速率。,4.增大反应物浓度能增大反应速率。,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

9、行C+B=F+GA 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一条件下同时进行。,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),

10、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QC.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

11、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 键断裂的同时，有6个 键形成,(),AC,14CO2+C 2 CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。,随堂练习4,14CO2、14C、14

12、CO,如何判断一个化学反应是否达到平衡状态？,平衡状态的标志：从平衡状态的定义入手，平衡状态强调两方面：各组分的百分含量保持不变；正反应速率等于逆反应速率。,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罢了。化学反应的限度可以通过改变条件而改变，同学们可以在选修模块化学反应原理中学习。,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，这就涉及到反应条件的控制,(4)将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收,还可以使用助燃剂等,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.关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。（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。,提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）,意义：节约能源、节省资源、减少污染（煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分）,我们在生产、科研和生活中都需要控制化学反应的条件。,有利的反应，要想办法增大反应速率：,（1）升高温度，使用催化剂，增大反应物浓度,有害的反应，要设法降低反应速率：,（1）降低反应温度，使用负催化剂,（2）或隔离会引发反应的物质,知识应用,