2014苏教版化学反应速率与限度(第一、二课时)

化学反应速率和限度发生在我们身边的现象你注意了吗？？？较快（数秒）较慢（数万年）较慢（数年）思考与交流你了解以上反应进行的快慢吗？●炸药爆炸●金属锈蚀●食物腐败●离子反应●塑料老化●溶洞形成快快慢慢慢慢表示化学反应进行快慢的量反应速率A、定性观察法①冒气泡快慢②浑浊程度③固体量减少④颜色变化⑤温度变化等在日常生活和化学实验中定性观察和研究某些化学反应速率B、定量表示法（准确）（即据反应物消失或生成物产生的快慢粗略比较）1、化学反应速率及其表示方法：浓度常用mol.L-1，时间常用s，min。化学反应的速率单位为：mol/(L·min)或mol/(L·s)表达式为：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）来表示均取正值平均速率ν(B)＝△C(B)△t化学反应速率：v（B）＝△c（B）t反应速率单位：mol/(L•min)或mol/(L•s)注意：1、是平均速率，均取正值。2、表示气体反应速率，固体、纯液体浓度为常数。3、指明哪种具体物质做标准。同一反应用不同物质表示反应速率，数值可不同，但整个反应的速率相同。4、各物质的速率之比等于系数之比2、有关化学反应速率的计算例1、反应N2＋3H2＝2NH3在2L的密闭容器中发生反应，0.5min内NH3的质量增加了1.7g求ν（NH3）、ν（N2）、ν（H2）。A、据公式计算1.7g17g/moln(NH3)==0.1mol△c(NH3)=0.1mol2L=0.05mol/Lv(NH3)＝0.05mol/L0.5min＝0.1mol/(L•min)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可能不相同，但其化学反应速率比等于化学计量数之比。B、据关系式计算各物质的速率之比等于方程式计量数之比①据系数比求其他物质的速率练习反应A(g)+3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应，0.5min内C的物质的量增加了0.6mol，有关反应速率正确的是A、V(A)=0.005mol/(L·s)B、V(C)=0.002mol/(L·s)C、V(B)=V(A)/3D、V(A)=0.001mol/(L·s)√2、有关化学反应速率的计算A、据公式计算B、据关系式计算各物质的速率之比等于方程式计量数之比①据系数比求其他物质的速率②据速率比求系数比、在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s),v(C)=amol/(L·s),则该反应的化学方程式为：2A+B=2C练习C、比较反应速率的快慢例：在四个不同的容器中，在不同条件下进行反应：N2+3H2=2NH3据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）A、ν（H2）＝0.1mol/(L.min)B、ν（N2)=0.1mol/(L.min)C、ν(NH3)=0.3mol/(L.min)D、ν（H2)＝0.01mol/(L.s)D化为同一物质的速率来比较在反应4A(s)＋3B(g)＝2C(g)＋D(g)中，经2min，B的浓度减少0.6mol•L-1，对此反应速率的表示正确的是（）A.用A表示的反应速率为0.4mol•L-1•min-1B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:2:1C.B在2min末的反应速率是0.3mol•L-1•min-1D.B在2min内的平均反应速率是0.3mol•L-1•min-1BD随堂练习4．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()A．NO：0.001mol·L-1B．H2O：0.002mol·L-1C．NH3：0.002mol·L-1D．O2：0.00125mol·L-1AD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+HClAl+HCl2.Mg+HClMg+HAc3.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？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在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L盐酸反应时,速率最快的是A镁B铝C钠D铁3、影响化学反应速率的因素影响因素外因:内因:物质的化学性质外界条件（如温度、催化剂、浓度、压强、表面积等)(C)(主要因素)(次要因素)外界因素:温度实验1现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，带火星火柴复燃升温，速率升高有气泡冒出产生气泡速率减小降温，速率降低2H2O2=2H2O+O2其它条件不变时，温度↑，化学反应速率↑；温度↓，化学反应速率↓，温度每升高10o，反应速率通常增大2～4倍。结论：(记)实验2现象结论加入MnO2加入FeCl3不加试剂气泡冒出速率↑气泡冒出速率↑有气泡冒出，较慢MnO2:加快反应速率FeCl3:加快反应速率无催化剂反应较慢外界因素:催化剂规律：(记)催化剂能改变化学反应速率.正催化剂:使v↑;负催化剂:使v↓(一般为正催化剂)问题：什么是催化剂中毒？催化剂的特性？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P(49)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反应速率。4.增大反应物浓度能增大反应速率。离子反应速率快，瞬间完成。没有旧键断裂，只有新键形成。P(49)影响化学反应速率的因素总结：１、内因：物质的化学性质２、外因：因素变化趋势反应物的状态液态或气态比固态V快温度催化剂浓度固体的表面积温度↑，v加快浓度↑，v加快一般加快v增大固体的表面积↑，v加快压强压强↑，v加快(有气体参加的反应)应用：1、一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加快反应的速率，下列方法可行的是：A、增加盐酸的浓度B、加水C、增加同浓度盐酸的量D、降低反应温度为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。（1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里,反应速率最大的是__________时间段，收集到气体最多的是_________时间段。（2）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。t1～t2t1～t2总结本节课的主要知识点，联系实际谈谈控制反应速率在生活生产中的意义。1、化学反应快慢的表示方法——化学反应速率v=△c/△tmol/（L·min）或mol/（L·s）2、影响化学反应速率的因素①内因：反应的物质的性质（决定性因素）②外因：反应物的颗粒大小、浓度、温度，催化剂以及超声波、压强（针对气体的反应）等。化学反应速率和限度二、化学反应的限度在化学反应中，反应物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？§氯水是氯气的水溶液，请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Cl2能与H2O发生可逆反应：Cl2+H2OHClO+HClHClOH++ClO-H2+I22HI正反应逆反应1、可逆反应定义：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.(划)多数反应为可逆反应，典型的可逆反应有:N2+3H22NH3催化剂高温高压2SO2+O22SO3催化剂高温SO2+H2OH2SO3NH3+H2ONH3·H2O启示:化学反应是有限度的，有些反应进行的较彻底，可逆程度小;有些反应不彻底的，可逆程度大.N2+H2NH3在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3molH2(合适催化剂)，能发生什么反应？（1）c(N2)、c(H2)最大，c(NH3)=开始阶段:只有正反应，v(逆)=0催化剂N2+3H22NH3高温0N2+3H22NH3N2+H2NH3（2）瞬间后c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)0瞬间过后:v(逆)≠0，正逆反应都进行，（3）c(N2)、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，v(正)=v(逆)0≠v(正)v(逆)同种物质≠反应表面“停止”,三种物质浓度达到特定值.反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0(1)0~t1：v(正)v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡状态t1以后反应处于平衡状态!什么是化学平衡呢？例：N2+3H22NH3高温、高压催化剂2、化学平衡状态定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物各组分浓度保持不变的状态。特征:(1)逆：可逆反应(2)动：动态平衡(3)等：v(正)＝v(逆)≠0（本质特征-标志）(4)定：各成分的含量保持不变。(5)变：条件改变，平衡移动其中，“等”和“定”判断化学反应是否处于平衡状态的关键。如何理解V(正)＝V(逆)?例如，一定条件下，可逆反应N2＋3H2＝2NH3，对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示：（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成（2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉（3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成以上均表示V(正)＝V(逆)(1)v(正)=v(逆)≠0(同一反应中的同一物质)(2)反应物与生成物浓度不再改变；各物质的物质的量、百分含量、体积分数等保持定;方程式左右两边气体系数和不同的反应,压强、M不变时.(3)有色物质参加或生成的反应,颜色不再变时.常用于判断反应达到平衡的依据3、化学平衡的影响因素(记)a.浓度b.温度c.压强…练习1.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L,0.3mol/L,0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是()A.Z为0.3mol/LB.Y2为0.35mol/LC.X2为0.2mol/LD.Z为0.4mol/LAB练习2.可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等D3.对于可逆反应M＋NQ达到平衡状态时，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.M、N、Q的浓度都保持不变D.反应已经停止C4.下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成A、C6.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的分子数比为1:3:2C5.14CO2+CCO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。14CO2、14C、14CO练习:7.在密闭容器中充入4molHI,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(1)平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少?(2)混合气体总物质的量为多少?8.在合成氨工业中,由amol氮气,bmol氢气混合反应达到平衡,有cmol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%