高中化学必修二2.3《化学反应的速率和限度》ppt课件及教案

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。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化学反应的快慢是相对的！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。v（B）＝△c（B）△t反应速率单位：mol/(L•min)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).1.7g17g/moln(NH3)==0.1mol△c(NH3)=0.1mol2L=0.05mol/Lv(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)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/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s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: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（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？①冒气泡快慢②颜色变化③固体量减少④浑浊程度⑤温度变化等讨论影响化学反应速率的因素实验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）：（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1．在2A+B3C+4D反应中，下列各表示该反应的速度最快的是[]A．v(A)=0.4mol/(L·min)B．v(B)=0.4mol/(L·min)C．v(C)=0.9mol/(L·min)D．v(D)=1.2mol/(L·min)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()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）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。CA＋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时进行。正反应：反应物→生成物逆反应：生成物→反应物H2+I22HI正反应逆反应可逆反应：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ν(正)ν(逆)t1ν(正)=ν(逆)在密闭容器中加入1molH2和1molI2发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)正向反应逆向反应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M＋NQ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+3H22NH3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NNNNHHNNNNHHNHNH()AC14CO2+C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。随堂练习414CO2、14C、14CO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(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