《化学反应的速率和限度》ppt课件及教案.ppt

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1、,牢记短周期元素：,核外电子排布图,原子的最外层电子排布,1.根据结构进行假设：半径越小,得电子能力增强,非金属性F2(大姐)Cl2Br2I22.实验方案:(1)5dCl2+10dNaBr+15dCCl4(下层:橙红色)(2)5dCl2+10dNaI+15dCCl4(下层:紫红色)(3)5dBr2+10dNaI+15dCCl4(下层:紫红色)F2太活泼，无法置换出Cl2、Br2、I2，本质是和水反应：2F2+2H2O=4HF+O2,Br2在CCl4中的颜色,I2在CCl4中的颜色,科学探究2：元表的性质与其在周期表中位置的关系。,实验1：镁与水的反应,未加热时无现象，加热溶液变红色,Mg+2H

2、2O=Mg(OH)2+H2,实验2：镁和铝与盐酸的反应镁铝与酸的反应.asf,钠、镁、铝(同周期的金属)的性质,剧烈,慢,较快,强碱 中强碱 两性氢氧化物,减弱,剧烈,较剧烈,实验26,立即有大量气泡产生,立即有大量气泡产生,溶液中有少量气泡出现,不用催化剂，化学反应速率很小,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,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)=0.3mo

3、l/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,18.下列各组反应（表中物质均为反应物）：刚开始时，放出H2的速率最大的是（）,练习:某反应在催化剂的作用下进行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,16.可逆反应H2(g)+I2(g)=2HI(g)达到平衡时的标志是（）A、混合气体密度恒定不变 B、混合气体的颜色不再改变C、H2、I2、HI的浓度相等 D、I2在混合气体中体积分数

4、不变,9已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是：(B)AX的能量一定高于MBX和Y的总能量一定高于M和N的总能量CX和Y的总能量一定低于M和N的总能量D因为该反应为放热反应，故不必加热就能发生,随堂练习2：,在2L容器中发生反应：N2+3H2=2NH30.5min后，生成0.1molNH3，求v(NH3)，v(N2)，v(H2).,同理可求：v(N2)=0.05mol/(L min),v(H2)0.15mol/(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

5、比！,v(N2):v(H2):v(NH3)=0.05mol/(L min):0.15mol/(L min):0.1mol/(L min)=1:3:2,题目变形(1)：容器中刚开始时有1mol/LN2,3mol/LH2,2min中后容器中还有0.5mol/LN2，问V(N2)如P33,2,例1,eg1.在容器中发生反应：N2+3H2=2NH3,0.5min后,生成0.1mol/LNH3，求v(NH3),v(N2),v(H2).,题目变形(2)：容器中刚开始时有4mol/LN2,4mol/LH2,2min中后容器中还有0.5mol/LN2，问V(N2),思考,如何定量地判断一个化学反应的速率呢？,

6、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：,mol/(Lmin)或mol/(L s),请做好笔记,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 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：1

7、mol/(L min）,例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？,问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用NH3 来表示呢?,问题2：此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？,v(NO)=0.002mol/Ls,v(O2)=0.0025mol/Ls,v(NH3)=0.002mol/Ls,随堂练习：,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

8、应的化学方程式为：,A 2B=3C,练习,向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.,练习：1、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol，在前10s A 的平均反应速率为0.12mol/(Ls)，则10s时，容器中B的物质的量为。,3.2mol,某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率2、该反应的化

9、学方程式为：_。,实验25,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2 6,实验步骤：,在2支大小相同的试管中各装入2-3 mL5%的H2O2溶液，观察现象。再向其中分别少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。对比观察现象，将你看到的现象记录下来。,补充实验,实验步骤：,在2支试管里分别加入黄豆粒大小的Na2CO3粉末，在其中一支试管里滴入2mL3mol/L的HCl，另外一支试管里滴入2m

10、L1mol/L的HCl，对比观察现象，将你看到的现象记录下来。,补充实验,化学反应方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2,产生气泡速度快,产生气泡速度慢,浓度大反应速率快,浓度小反应速率慢,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,复习：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，但是

11、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,一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？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 快 Al+HCl 慢,2.煤团在空气中燃烧 慢 煤粉在空气中燃烧 快,3.硫在空气中

12、燃烧 慢 硫在氧气中燃烧 快,讨论：影响化学反应速率的外部因素有哪些？,自身性质,接触面积,反应物浓度,温度,外因：外界条件（次）,影响化学反应速率的因素：,内因：反应物本身的性质（主）,我们本节课重点探究的内容,（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,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,亲：记笔记哟！,（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

13、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 速率,（6）压强：增大气体的压强，增大反应速率,讨论影响化学反应速率的因素,实验25,产生气泡速率增大，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,P49 思考与交流,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

14、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？,第三节 化学反应的速率和限度,思考？,我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？,

15、氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。,氯水的成份：分子：Cl2、HClO、H2O 离子：H+、Cl-、ClO-等,什么叫做可逆反应？,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反应.,典型的可逆反应有:,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。,N2+H2 NH3,在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3mol H2(合适催化剂)，能发生什么反应？,（1）开始时c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0,开始阶段有什么特征？,只有正反应，v(逆)=0,N2+H2 NH3,（2）瞬间后

16、c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)0,瞬间过后有什么特征？,正逆反应都进行，v(逆)0，v(正)v(逆),（3）c(N2)、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值。,一定时间段内有什么特征？,v(正)=v(逆)0,N2+3H2 2NH3,由于v(正)=v(逆)0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化.,从外表上看，反应好象“停止”。,可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态。,(1)0t1：v(正)v(逆),(2)t1：v(正)=v(逆),平衡状态,交流与讨论,1、定义,在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反

17、应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,前提（适用范围）：可逆反应,内在本质：v(正)=v(逆)0,外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变,二、化学平衡状态,2、化学平衡状态的特征,()动：动态平衡（v(正)=v(逆)0）,(2)等：v(正)=v(逆),()定：反应混合物中各组分的浓度保持恒定，各组分的含量保持不变。,()变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,()逆,3、可逆反应达到平衡的重要特征是：A反应停止了 B正、逆反应的速率都为零C正、逆反应都还在继续进行 D正、逆反应速率相等,随堂练习2,在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错

18、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,此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?此时的反应是否停止了？此时为何3种物质的浓度保持不变?,某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3,在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.A的生成速率与C分解的速率相等 B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比

19、为1:3:2,C,14CO2+C CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。,14CO2、14C、14CO,3、化学平衡状态的判定,对于可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g)在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志,(1)写成此类才算对：V正（A）=V逆（A），nV正（A）=mV逆（B）,速率比值等于化学计量数值比。,2、V（正）=V（逆）,则达平衡：强调向左走向右走，同一个方向的全算错，如V正（A）=V正（A），V（B）=V（C）为错,1、A、B、C的物质的量浓度一定（不变):注意不能说A、B、C的物质的量浓度相等）,（2）对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物

20、质的量相等,则达平衡。3、对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应颜色不变时平衡。4、体系温度不变达平衡,5.体系中各组分的物质的量浓度或物质的量、体积、质量保持不变。6.全是气体参加的、前后化学计量数改变的可逆反应，压强（P37、5（3B）、平均相对分子量保持不变。,特别注意不能作为化学平衡的标志：（1）反应组分的物质的量之比等于化学计量数之比(P36、D)；（2）前后化学计量数相等的气体参加的反应压强保持不变（P37、B）,综合题P96、4,2、在一定温度下，2NO2（g)N2O4(g)(无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（）A.N2O4不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1

21、:2 C.体系的颜色不再改变 D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1,C,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键形成白本P96、5,A、C,4、一定条件下，可逆反应达到平衡时：A单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数B反应物浓度等于生成物浓度C反应物与生成物浓度保持不变D 混和体系中各组成成份和含量保持不变,CD,时间（t）,反应速率,(正),(逆),t1,(正)=(逆),在密闭容器中加入1

22、molH2和1mol I2发生反应,v(正)v(逆),t1以后反应处于平衡状态!,练习:在密闭容器中充入4mol HI,在一定温度下,反应 2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,有30%的HI分解,则平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少,混合气体总物质的量为多少?,化学平衡计算的一般步骤:“三步曲”,1.写出有关平衡的化学方程式,2.找出各物质的 起始量 转化量 平衡量,3 根据已知条件列式,反应物的转化率,定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。,V正V逆,V正=V逆0,条件改变,平衡1 不平衡 平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,V正=V逆0,一定时间

23、,影响化学平衡的条件一、化学平衡的移动,V正 V逆 平衡向正反应方向移动,V正=V逆 平衡不移动,V正 V逆 平衡向逆反应方向移动,在合成氨工业中,由a mol氮气,b mol氢气混合反应达到平衡,有 c mol 氨气生成,则氨气在反应混合物中所占的体积分数为,c/(a+b-c)100%,探究实验1 FeCl3+3 KSCN Fe(SCN)3+3KCl,（黄色）（无色）（红色）（无色）,现象:,向第一支试管里加入几滴 FeCl3 溶液，颜色加深。向第二支试管里加入几滴 KSCN 溶液，颜色加深。,1、浓度对化学平衡的影响,1、浓度对化学平衡的影响,分析,t1,t2,t3,应用,增大反应物浓度或

24、减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动；,结论,在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。,2SO2+O2 2SO3,增大反应物的浓度对化学平衡的影响,【思考练习】,1、Fe(NO3)2溶液呈浅绿色，其中存在着下列平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+往该溶液中滴加盐酸，发生的变化（）(A)平衡向逆反应方向移动(B)平衡向正反应方向移动(C)溶液由浅绿色变成黄色(D)Fe2+物质的量增大,A D,2、温度对化学平衡的影响,结论：其它条件不变的情况下，温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温

25、度降低，平衡向放热反应方向移动。,催化剂对化学平衡无影响,催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(V正=V逆)；对化学平衡无影响。,t时间,（b）,催化剂能缩短平衡到达的时间,合成氨反应3H2+N2 2NH3（放热反应），原平衡体系的温度为50，现将体系置于100的环境中，问：（1）平衡向何方向移动？（2）达平衡后体系温度为多少？,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,下面以“提高煤的燃烧效率”为例,(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤 充分燃烧。,(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,(

26、2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。空气过量，废气要带走能量，浪费能源。,(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料,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,