高中化学必修二《化学反应的速率和限度》课件及教案-课件

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。HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O千分之一秒即完成H2＋Cl2＝2HCl百分之一秒即完成救心丹几分钟见效钢铁腐蚀若干年煤、石油等化石燃料的形成几千万年以上结论：化学反应的快慢是相对的！怎样定性地比较和判断反应的快慢？①冒气泡快慢②颜色变化③固体量减少④浑浊程度⑤温度变化等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？：新概念例如：我们学过物理都知道：（1）光的传播速度是很快的；（2）光在空气中的传播速度是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v＝△s△t（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/(L•min)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CCΔCVtt反应前反应后－例题1.在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_________。例题2.一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_______________。0.3mol/(L·S)0.048mol/(L·min)课堂练习随堂练习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).v(NH3)=0.05mol/L0.5min＝0.1mol/(L•min)同理可求：v(N2)=0.05mol/(L•min)v(H2)＝0.15mol/(L•min)v(N2):v(H2):v(NH3)=0.05mol/(L•min):0.15mol/(L•min):0.1mol/(L•min)=1:3:2化学反应速率的特点—①同一反应用不同物质表示化学反应速率时数值可能不同，但表示的意义是相同的，而且必须注明反应物。②同一化学反应中，用不同反应物表示的反应速率之比等于方程式的系数比。如：2A+3B=C+4DV(A):V(B):V(C):V(D)=2:3:1:4③化学反应速率均取正值，且是某一段时间内的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速度。④对于纯液体或者固体参与的反应，一般不用纯液体或者固体来表示化学反应速率，他们的浓度为定值。随堂练习3：在反应mA＋nB＝pC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课堂练习3.已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是()A.4/5V（NH3）=V（O2）B.4/5V（NH3）=V（H2O）C.5/6V（O2）=V（H2O）D.4/5V(O2)=V(NO)D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.则该反应速率的快慢顺序为:反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)(4)(2)=(3)反思:比较反应的快慢,应取同一物质表示的速率，且单位相同反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1。则此反应在不同条件下进行最快的是()A．②③B．①③C．②④D．②1．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()A．v(W)＝3v(Z)B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)D．3v(W)＝2v(X)随堂训练[解析]由vW3＝vX2＝vY4＝vZ3可知C正确。[答案]C4．已知某反应的各物质浓度数据如下：aA(g)＋bB(g)cC(g)起始浓度(mol/L)3.01.002s末浓度(mol/L)1.80.60.8(1)据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是________。A．9∶3∶4B．3∶1∶2C．2∶1∶3D．3∶2∶1(2)v(A)＝________。•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：•⑴天气•⑵路况•⑶燃料质量•⑷司机的驾驶水平和经验……思考:新问题对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？■钢铁腐蚀■食物腐坏■炼钢■合成氨在相同条件下,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铁二、影响化学反应速率的因素§化学反应速率是由反应物的性质决定的;内因是主要因素外因因素:实验2－5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2H2O2=2H2O+O2结论1：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小•规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。•实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。•注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。（1）温度对化学反应速率的影响实验2－6现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂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外因因素:结论2：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。•规律：催化剂能改变化学反应的速率。（不能改变反应的本质）•有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。•催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。（2）催化剂对化学反应速率的影响思考与交流1.请预计大理石（CaCO3）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？二、影响化学反应速率的因素结论3：增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢.2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？结论4：增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）.思考与交流二、影响化学反应速率的因素SO2、O2结论5：对于气体参加的反应来说，压强增大化学反应速率增大；减小压强，化学反应速率减小HCl、NaOH本质是通过影响c来影响v思考与交流二、影响化学反应速率的因素思考：恒容时，向反应2SO2+O22SO3充入N2气，化学反应速率如何变化？若恒压时向反应2SO2+O22SO3充入N2时化学反应速率又该如何变化？恒温恒容下通入稀有气体，v不变恒温恒压下通入稀有气体，v减少3．(双选)对于反应：N2＋O22NO，在密闭容器中进行，下列条件中能加快化学反应速率的是(假设温度不变)()A．缩小体积使压强增大B．体积不变充入N2使气体压强增大C．体积不变充入Ne使气体压强增大D．减小压强使体积增大易错点对化学反应速率及其影响因素掌握不扎实致错下列措施肯定能提高化学反应速率的是()A．增大反应物的量B．增大反应的容器体积C．适当升高温度D．增大压强【错解】A、D易错盘点(对应学生用书P43)（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）：（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，增大反应速率（6）压强：增大气体的压强，增大反应速率(Ⅰ)在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：________。(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：________。(3)熔化的kClO3放出气泡很慢，撒入少量mnO2则很快产生气体：________。(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢________。(5)同样大小的石灰石分别与0.1mol·L－1盐酸和1mol·L－1盐酸反应，速率不同：________。(6)夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现象：________________________________________________________________。(Ⅱ)反应E＋F===G在温度T1下进行，反应M＋N===K在温度T2下进行，已知T1T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度，则两者的反应速率________。A．前者大B．后者大C．一样大D．无法判断下列事实能用影响化学反应速率的外界条件来解释的是()A．镁和锌分别与相同浓度的盐酸反应，镁产生H2的速率快B．铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NOC．用加热的方法可以将水中溶解的O2和N2赶出D．面粉加工厂内充满粉尘，遇火易发生爆炸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()A．NO：0.001mol·L-1B．H2O：0.002mol·L-1C．NH3：0.002mol·L-1D．O2：0.00125mol·L-1AD课堂反馈1、下列四种X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（）A.10℃20mL3mol/L的X溶液B.20℃30mL2mol/L的X溶液C.20℃10mL4mol/L的X溶液D.10℃10mL2mol/L的X溶液C2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（）A.加热B.滴加少量的硫酸铜溶液C.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸D.不用铁片，改用铁粉E.滴加一定量硫酸钠溶液F.增加压强C、E、F课堂练习[练习5]在某温度时,在2L的容器中,XYZ三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图.由图得,该反应的化学方程式为_____________,反应开始至2min,Z的平均反应速率为___________............1.00.80.60.40.2123450.90.70.2minmolXYZX+3Y2Z0.05mol/L·min练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为；(3)前2s与后4s比较，反应速率较快，其原因可能。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大自学P49神奇的催化剂催化剂能极大地改变