化學(xué)：《化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度》課件10（54張PPT）（蘇教版必修2）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 一 化學(xué)反應(yīng)的速率 在化學(xué)實驗和日常生活中 我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象 有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快 有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢 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)的快慢是相對的 新概念 不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別 快和慢是相對而言的 我們以上的判斷方法都是定性地描述反應(yīng)的快慢 而在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中 往往需要定量地描述一個反應(yīng)的快慢 什么是定性 什么是定量 思考 新概念 例如 我們學(xué)過物理都知道 1 光的傳播速度是很快的 2 光在空氣中的傳播速度是3 108m s 1 就是定性描述 2 就是定量描述 思考 如何定量地判斷一個化學(xué)反應(yīng)的速率呢 學(xué)科連接 在物理中我們是如何定量地判斷一個物體移動速度快慢的 用速度來描述 單位時間內(nèi)物體移動的距離的大小 概念 定義 化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量 均取正值 來表示 反應(yīng)速率單位 mol L min 或mol L s 請做好筆記 注意 1 反應(yīng)速率要指明具體物質(zhì)并取正值2 表示氣體或溶液反應(yīng)速率3 指平均速率 隨堂練習(xí)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)速率指平均速率 在2L的容器中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng) 已知反應(yīng)前A物質(zhì)的物質(zhì)的量為8mol 2min后A的物質(zhì)的量變?yōu)?mol 問在這2min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率 隨堂練習(xí)2 答案 1mol L min 隨堂練習(xí)3 在2L容器中發(fā)生反應(yīng) 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 15mol L min 結(jié)論 同一化學(xué)反應(yīng) 用不同的物質(zhì)表示其化學(xué)反應(yīng)速率 數(shù)值可能不相同 但意義相同 均表示這段時間內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率 且化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比 在反應(yīng)4A s 3B g 2C g D g 中 經(jīng)2min B的濃度減少0 6mol L 1 對此反應(yīng)速率的表示正確的是 A 用A表示的反應(yīng)速率為0 4mol L 1 min 1 B 分別用B C D表示的反應(yīng)速率其比值為3 2 1 C B在2min末的反應(yīng)速率是0 3mol L 1 min 1 D B在2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率是0 3mol L 1 min 1 BD 隨堂練習(xí)4 隨堂練習(xí)5 在反應(yīng)mA nB pC中 已知A的反應(yīng)速率為0 5mol L s B的反應(yīng)速率為1mol L s C的反應(yīng)速率為1 5mol L s 則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 A 2B 3C 討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 實驗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 實驗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 討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 影響反應(yīng)速率的因素 外因 1 溫度 升高溫度 增大反應(yīng)速率 2 催化劑 加入催化劑能改變 增大或減小 反應(yīng)速率 自身不發(fā)生改變 決定反應(yīng)速率的主要因素 內(nèi)因 反應(yīng)物本身的性質(zhì) 請注意記筆記喲 3 固體的表面積 增大固體的接觸面積 能增大反應(yīng)速率 4 反應(yīng)物的狀態(tài) 液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應(yīng)速率快 5 溶液的濃度 增大溶液濃度 增大反應(yīng)速率 請注意記筆記喲 1 在2A B3C 4D反應(yīng)中 下列各表示該反應(yīng)的速度最快的是 A vA 0 4mol L min B vB 0 4mol L min C vC 0 9mol L min D vD 1 2mol L min B 課堂反饋 2 反應(yīng)4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g 在2L的密閉容器中進(jìn)行 1min后 NH3減少了0 12mol 則平均每秒鐘濃度變化正確的是 A NO 0 001mol L 1B H2O 0 002mol L 1C NH3 0 002mol L 1D O2 0 00125mol L 1 AD 課堂反饋 思考與交流 1 人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄?溫度越高 食物腐敗變質(zhì)的速率越快 電冰箱能提供較低的溫度 2 實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì) 并混勻后再進(jìn)行反應(yīng) 原因是什么 能增大反應(yīng)物的接觸面積 使反應(yīng)物充分接觸 使反應(yīng)速率加快 3 實驗室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時 通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng) 原因是什么 配成溶液反應(yīng)能增大接觸面積 從而增大反應(yīng)速率 4 增大反應(yīng)物濃度能增大反應(yīng)速率 神奇的催化劑 催化劑能極大地改變反應(yīng)速率 而自身的組成 化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化 具有高度的選擇性 或?qū)Ｒ恍?物理性質(zhì)呢 改變嗎 2 某反應(yīng)在催化劑的作用下進(jìn)行 C B F GA B C D此反應(yīng)的催化劑是 總反應(yīng)的方程式為 C A 2B D F G 二 化學(xué)反應(yīng)的限度 一個化學(xué)反應(yīng)在實際進(jìn)行時 反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?實驗2 7 出現(xiàn)渾濁 產(chǎn)生沉淀 溶液中存在Ca2 CaCl2和Na2SO4沒有反應(yīng)完全 CaCl2 Na2SO4 CaSO4 微溶 2NaCl Ca2 CO32 CaCO3 從這一實驗中 你得到什么啟示 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 科學(xué)研究表明 不少化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)能同時進(jìn)行 正反應(yīng) 反應(yīng)物 生成物 逆反應(yīng) 生成物 反應(yīng)物 定義 可逆反應(yīng) 在相同條件下能向正 反兩個方向同時進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱為可逆反應(yīng) 可逆反應(yīng)和一般的反應(yīng)有什么區(qū)別呢 請看下面的討論例子 對于以上反應(yīng) 請分析 1 當(dāng)反應(yīng)剛開始時 反應(yīng)物和生成物的濃度哪個大 2 當(dāng)反應(yīng)剛開始時 正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個反應(yīng)速率大 3 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 反應(yīng)物和生成物濃度如何變化 4 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 v 正 與v 逆 怎樣變化 在密閉容器中加入1molH2和1molI2發(fā)生反應(yīng) H2 g I2 g 2HI g 正向反應(yīng) 逆向反應(yīng) 請繼續(xù)分析 5 反應(yīng)進(jìn)行到什么時候會 停止 當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時 6 此時 反應(yīng)物和生成物濃度如何變化 反應(yīng)物和生成物濃度均不再改變 7 給這個狀態(tài)命名 平衡狀態(tài) 8 反應(yīng)真的停止了嗎 NO 處于動態(tài)平衡 0 1 0 t1 v 正 v 逆 2 t1以后 v 正 v 逆 t1以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài) 什么是化學(xué)平衡呢 定義 化學(xué)平衡狀態(tài) 在一定條件下的可逆反應(yīng)里 正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等 反應(yīng)物和生成物濃度保持不變的狀態(tài) 化學(xué)平衡狀態(tài)簡稱化學(xué)平衡 注意 1 條件 一定條件下 2 對象 可逆反應(yīng)特征 1 定 反應(yīng)物和生成物濃度保持不變 2 動 動態(tài)平衡 3 等 v 正 v 逆 隨堂練習(xí)1 對于可逆反應(yīng)M NQ達(dá)到平衡時 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 反應(yīng)物和混合物的濃度保持不變D 反應(yīng)已經(jīng)停止 C 隨堂練習(xí)2 在一定條件下 某容器中充入N2和H2合成NH3 以下敘述錯誤的是 A 開始反應(yīng)時 正反應(yīng)速率最大 逆反應(yīng)速率為零B 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 正反應(yīng)速率逐漸減小 最后減小為零C 隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大 后保持恒定D 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 正反應(yīng)速率逐漸減小 最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定 B 隨堂練習(xí)3 下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2 3H22NH3達(dá)到平衡狀態(tài)A 1個鍵斷裂的同時 有3個鍵形成B 1個鍵斷裂的同時 有3個鍵斷裂C 1個鍵斷裂的同時 有6個鍵斷裂D 1個鍵斷裂的同時 有6個鍵形成 AC 14CO2 CCO 達(dá)到化學(xué)平衡后 平衡混合物中含14C的粒子有 隨堂練習(xí)4 14CO2 14C 14CO 如何判斷一個化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài) 平衡狀態(tài)的標(biāo)志 從平衡狀態(tài)的定義入手 平衡狀態(tài)強調(diào)兩方面 各組分的百分含量保持不變 正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 例 下列敘述中可以證明2HI g H2 g I2 g 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolHI 一個H H鍵斷裂的同時有兩個H I鍵斷裂 百分組成HI I2 反應(yīng)速率V H2 V I2 1 2V HI 時 HI H2 I2 2 1 1時 溫度和體積一定時 某一生成物的濃度不再變化 溫度和體積一定時 容器內(nèi)壓強不再變化 條件一定時 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不在變化 溫度和體積一定時 混合氣體顏色不再變化 溫度和壓強一定時 混合氣體密度不再變化 解析 不能證明V正 V逆錯誤 表明V正 V逆 正確 百分組成表明的是濃度 只能說不變 不能說相等 錯誤 不能表明正逆反應(yīng)速率相等 錯誤 濃度應(yīng)說不變 不能說相等 錯誤 濃度不變說明已達(dá)平衡 正確 此反應(yīng)前后體積相等 溫度和體積一定時 壓強不變時 某組分的濃度可能變化 錯誤 此反應(yīng)前后體積相等 質(zhì)量守恒 相對分子質(zhì)量不變 不能表明平衡 混合氣體顏色不變 濃度不變 證明已達(dá)平衡 反應(yīng)前后體積相等 溫度和壓強一定時 體積不變 質(zhì)量守恒 密度不變不能說明已達(dá)平衡 答案 在上述 的說法中能說明2NO2 N2O4達(dá)到平衡狀態(tài)是 答案 任何化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程都有一定的限度 只是不同反應(yīng)的限度不同罷了 化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過改變條件而改變 同學(xué)們可以在選修模塊 化學(xué)反應(yīng)原理 中學(xué)習(xí) 自學(xué)科學(xué)史話 煉鐵高爐尾氣之謎 三 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 在生產(chǎn)和生活中 人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng) 這就涉及到反應(yīng)條件的控制 下面以 提高煤的燃燒效率 為例 1 將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤充分燃燒 4 將廢氣通過裝有冷卻水的管道 充分吸收 還可以使用助燃劑等 2 空氣不足 煤得不到充分燃燒 且污染環(huán)境 空氣過量 浪費能源 因為廢氣要帶走能量 3 應(yīng)選擇保溫性能好 提高爐膛溫度的材料 歸納 提高煤的燃燒效率的措施 1 盡可能使燃料充分燃燒 提高能量的轉(zhuǎn)化率 關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸 且空氣要適當(dāng)過量 2 盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能 提高熱能的利用率 提高燃料的燃燒效率實質(zhì)上是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件 包括環(huán)境 意義 節(jié)約能源 節(jié)省資源 減少污染 煤在氣化過程中可以脫硫 除去灰分 我們在生產(chǎn) 科研和生活中都需要控制化學(xué)反應(yīng)的條件 有利的反應(yīng) 要想辦法增大反應(yīng)速率 1 升高溫度 使用催化劑 增大反應(yīng)物濃度 有害的反應(yīng) 要設(shè)法降低反應(yīng)速率 1 降低反應(yīng)溫度 使用負(fù)催化劑 2 或隔離會引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì) 知識應(yīng)用 活動與交流 以上反應(yīng)的快慢 你是依據(jù)什么判斷的 請盡可能多地寫出判斷的方法 歸納 1 冒氣泡快慢2 顏色變化3 固體量減少4 渾濁程度5 溫度變化等 定性觀察化學(xué)反應(yīng)速率的方法 1 鋅片 鎂條分別與鹽酸反應(yīng) 可以通過冒氣泡的快慢來判斷 2 鐵和CuSO4溶液反應(yīng) 可以通過顏色的變化來判斷 3 Fe和鹽酸反應(yīng) 可以通過固體量的減少來判斷 4 Ca OH 2溶液和CO2反應(yīng) 可以通過渾濁程度來判斷 5 Ba OH 2 8H2O和NH4Cl反應(yīng) 可以通過溫度的變化來判斷 謝謝各位 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全