课件15张PPT。3 化学反应的速率和限度快慢差别很大的化学变化化学反应速率概念:化学反应速率用来衡量化学反应进行的快慢程度。
表示方法:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。(通常用符号v表示)
计算公式: v =Δc/Δt
单位: mol/(L·min)或mol/(L·s)例题:向一个容积为1L的密闭容器中放入2mol SO2和1mol O2,在一定条件下,2S末测得容器内有0.8mol SO2,求2S内SO2、O2、SO3的平均反应速率。解: 2SO2 + O2 2SO3
n(起始) 2mol 1mol 0
n(变化)
n(2s后) 0.8mol1.2mol0.6mol1.2mol练习:《基础训练》P43第7题在一定条件下:N2O4 2NO2在20秒内N2O4的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L,则v(N2O4)[单位:mol/(L·s)]为A、0.1 B、0.002C、0.06 D、0.04思考题:为什么卤素单质与氢气反应的条件和剧烈程度不相同?决定化学反应速率的主要因素是什么?影响化学反应速率的因素内因:反应物的性质——决定因素
外因:外界条件,包括浓度、温度等各项反应条件思考1:为什么要将食物存放在温度低的地方(如电冰箱)?食物的变质腐败是食物的缓慢氧化过程。
低温下食物腐败速率大大降低,不易变质。
温度越低,化学反应速率越小。思考2:实验时,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?固体研细后其表面积极大地增加,大大增加了反应物之间的接触机会,可以提高反应速率,有利于反应的进行。
固体表面积越大,化学反应速率越大。思考3:人们常把固体试剂溶于水配成溶液再进行化学实验,原因是什么?溶液中溶质以分子或离子形式存在,且分布均匀,使反应物分子或离子之间直接接触的机会极大地增加,可以大大提高反应速率。
当物质以溶液状态存在时,能增大化学反应速率。思考4:实验室常用约30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气,当反应进行一段时间后,气泡变少(锌粒有剩余),如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又会重新增多起来。原因是什么?反应进行一段时间后,气泡变少的原因是c(H+)减小,反应速率减小;如果添加适当浓度的硫酸溶液,由于溶液中c(H+)增大,所以反应速率增大,气泡重新增多起来。
反应物浓度越大,化学反应速率越大。实验:催化剂对化学反应速率的影响溶液中快速产生大量气泡,带火星木条复燃。溶液中快速产生气泡,带火星木条复燃。溶液中缓慢产生少量气泡,带火星木条没有明显变化。MnO2和FeCl3能加快H2O2分解速率,且MnO2的催化效果更加显著。结论影响化学反应速率的外界条件包括:
温度
固体的表面积
反应物的状态
溶液的浓度
催化剂……课 堂 小 结化学反应速率:衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
计算公式: v =Δc/Δt
影响因素:
内因——反应物的性质(决定因素)
外因——温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂等。作 业教材P53习题(第1题做在作业本,第2~5题做在书上);
《基础训练》P42选择题(第1~10题)、P44填空简答题第1题、P45实验题(做在书上);
《基础训练》P45计算题(做在作业本) 课件21张PPT。3 化学反应的速率和限度化学反应速率概念:衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
计算公式: v =Δc/Δt
影响因素:
内因——反应物的性质(决定因素)
外因——浓度、温度、催化剂、固体的表面积、反应物的状态等。阅读教材P50——“科学史话”启示——很多化学反应都不能按化学方程式的计量关系完全反应,存在一定的限度。
可逆反应可逆反应:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
思考与交流:水的生成与电解,二次电池的放电与充电,CO2和H2O在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O,它们是否属于“可逆反应”?练习:对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O原子( )
A、只存在于O2中
B、只存在于O2和SO3中
C、只存在于SO2和O2中
D、存在于SO2、O2和SO3D化学反应的限度化学平衡状态:在一定条件下,一个可逆反应进行到一定程度时,正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物浓度和生成物浓度不再改变,达到一种表面静止的状态。
特征:
宏观——反应物和生成物的浓度不在改变
微观——v(正反应)=v(逆反应)≠0。化学反应的限度化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。
改变条件可以改变一个化学反应的限度,即改变化学平衡状态——化学平衡的移动。练习:对化学反应限度的叙述,错误的是( )
A、任何可逆反应都有一定的限度
B、化学反应的限度是不可改变的
C、化学反应的限度与时间的长短无关
D、化学反应达到限度时,正逆反应速率相等 B思考:下图是建筑物的定向爆破, 你从中得到什么启示?化学反应条件的控制——如何提高煤的燃烧效率思考1:煤的状态与煤燃烧的速率有何关系?与煤的充分燃烧有何关系?煤被研得越细,粉末越小,与空气中O2的接触面积越大,燃烧越充分,反应速率越快。思考2:空气用量对煤的充分燃烧有什么影响?原因是什么?空气充足,煤燃烧得充分,产物主要为CO2,放热量大;
空气不足,则煤燃烧不充分,部分生成CO,CO排放到空气中造成污染,且生成CO时,放出的热量大大减小。思考3:应选择什么样的炉(灶)膛材料?理由是什么?应选择保温隔热且耐热的炉(灶)膛材料。
尽管煤燃烧是放热反应,但反应过程中煤燃烧需要提供部分能量才能进行,而利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的持续进行。
选用保温隔热材料的目的,正式防止热量散失。思考4:如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量?可将燃烧后的废气通过热交换装置,供其他方面使用。
这样做是为了尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热量,提高热能的利用率。思考5:燃料不充分燃烧有何危害?产生热量少,浪费资源。
产生污染物,危害人体健康。思考6:燃料充分燃烧的条件是什么?燃料燃烧必须与空气接触,且温度要达到燃料的着火点。
燃料充分燃烧要考虑到两点:一是燃烧时要有足够多的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面。小结:反应条件的控制关于人类需要或对人类有利的化学反应
升高反应温度、使用催化剂等增大反应速率,以提高生产或工作效率;
增大廉价反应物的浓度、或增大气体反应物的压强,以提高原料的利用率或转化率。小结:反应条件的控制关于有害或人类不需要的化学反应
降低反应温度、使用负催化剂等,降低反应速率;
隔离会引发反应的物质,如在金属表面形成保护层、森林火灾时制造隔离带等。小结:反应条件的控制关于特定环境或特殊需要的化学反应
对反应条件进行特殊的控制,如定向爆破、火箭发射等。教材P53——“思考与交流”(1)加热使反应速率增大。多数是提供热能使之转化为化学能(吸热反应),少数是提供启动反应发生的动力。
(2)减缓或抑制橡胶与塑料老化反应的速率,延长使用寿命。
(3)隔绝空气和水分,防止金属与之反应(生锈)。
(4)使林木与火源脱离接触,防止火势扩大,以利灭火。
(5)硅胶可以吸潮(吸收水分),防止食品、药品受潮变质。 作 业《基础训练》P43选择题(第11~16题)、P44填空简答题(第2、3题),全部做在书上;
教材P55“归纳与整理”(做在书上);
教材P56复习题(做在书上)。 第三节 化学反应的速率和限度(第1课时)
班级: 小组: 姓名: 评价:
【学习目标】 理解基本的化学反应速率概念
【学习重点】 掌握化学反应速率的概念
【学习难点】 有关化学反应速率的计算
【课前自学】
预习指要:预习教材P47~48
预习检测
一、化学反应速率
1、概念:化学反应速率是用来表示化学反应过程进行的 程度的物理量。通常用单位时间内 或 (均取正值)来表示。
2、计算公式: ,单位: 或
或 。
3、化学反应在反应过程中都不是等速进行的,因此某一段时间内的化学反应速率实际上是这一段时间内的 速率,而不是瞬时速率。
4、对于有固体或纯液体参加的反应,一般不用固体或纯液体物质来表示化学反应的速率。因为固体和纯液体物质的浓度是恒定的,用固体或纯液体物质来表示化学反应的速率没有意义。
5、已知反应2SO2+O2==2SO3在10 L的密闭容器中进行,半分钟后,测得SO3的物质的量增加了0.5 mol,则该时段SO3的平均反应速率为 。
【课堂探究】
1、在一密闭容器里装有氮气和氢气。一定条件下发生反应:N2+3H2==2NH3。反应开始时,氮气的浓度为2mol/L,氢气的浓度为5mol/L, 反应开始2min时,测得容器中氮气的浓度为1.8mol/L。2min后氢气的浓度为多少mol/L?氨气的浓度为多少mol/L?这2min内氮气的平均反应速率是多少?氢气和氨气的平均反应速率各是多少?2min内氮气、氢气和氨气的速率之比为多少?
【解答此题,并思考下面两个问题:①同一化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,数值相同吗?意义相同吗?②同一化学反应,不同物质表示的反应速率之比与什么有关?】
2、某反应2A+B==2C在①②两种不同情况下反应,测得同时段在这两种情况下的反应速率:①:v(A)=2mol/(L·S),②:v(B)=30mol/(L·min),试判断:①②两种情况下反应较快的是 。说说你的判断依据,并归纳比较化学反应速率的大小需要注意哪些问题?
【课堂练习】必做题
1、下列关于化学反应速率的说法中,不正确的是( )
A.化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量
B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示
C.在同一个反应中,可以用反应物或生成物来表示反应速率
D.化学反应速率的常用单位有mol/(L·s)和mol/(L·min)
2、在2 L密闭容器中,某气体反应物在2 s内由8 mol变为7.2 mol,则用此反应物表示该反应的平均反应速率为( )
A. 0.4 mol·(L·s)-1 B. 0.3 mol·(L·s)-1
C. 0.2 mol·(L·s)-1 D. 0.1 mol·(L·s)-1
3、反应2A+3B=C+2D在2L的密闭容器中进行,半分钟后,C的物质的量增加了0.3 mol,则此反应的平均速率表达正确的是 ( )
A. v(C)=0.01 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.03 mol·L-1·s-1
C. v(A)=0.01 mol·L-1·s-1 D. v(D)=0.02 mol·L-1·s-1
5、反应2SO2 + O2= 2SO3,经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol/L,在这段时间内用氧气表示的速率为0.04mol/(L·s),则这段时间为
A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s
6、反应A+3B22C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1
④v (D)=0.45 mol·L-1·s-1 该反应进行的快慢顺序为:
A. ②﹥④﹥③﹥① B. ④﹥③﹥②﹥①
C. ④﹥③ = ②﹥① D. ②﹥③ = ④﹥①
挑战题
7、7、某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化曲线如下图所示,由图中的数据分析,该反应的化学方程式为 ,反应开始至2 min时Z的平均反应速率为 。
【当堂小结】
第三节 化学反应的速率和限度(第2课时)
班级: 小组: 姓名: 评价:
【学习目标】 理解影响化学反应速率的因素
【课前自学】
预习指要:预习教材P48~50
预习检测
1、影响化学反应的因素包括内因和外因两个方面。内因是指 ,是决定因素;外因包括浓度、温度、压强、催化剂等,是影响因素。
2、浓度对化学反应速率的影响: 浓度,速率增大; 浓度,速率减小。温度对化学反应速率的影响:升高温度,速率 ;降低温度,速率 。对于有气体参加或生成的反应,压强对速率的影响:增大压强,体积减小,相当于浓度增大,速率 ;减小压强,体积增大,相当于浓度减小,速率 。催化剂对化学反应速率的影响:催化剂一般能 化学反应速率。其他如光、电、电磁波、超声波、表面积、溶剂的性质等对化学反应速率也有一定的影响。
【课堂探究】
1、思考下列问题,体会影响化学反应速率的因素:
①为什么要将食物存放在电冰箱等温度低的地方?
②实验时,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?
③人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验,原因是什么?
④实验室常用约30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气,当反应进行一段时间后,气泡变得稀少了(锌粒还有剩余),如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又会重新增多起来,原因是什么?
2、实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,整个反应过程速率的变化如图所示,试分析A-B段速率不断增大的原因及B-C段速率不断减小的原因。
【课堂练习】必做题
1、同质量的锌与稀硫酸反应,欲使反应速率最大,选择下列组合中的反应条件( )
①锌粒②锌片③锌粉④10%的稀硫酸⑤15%的稀硫酸⑥20%的稀硫酸⑦加热⑧用冰冷却⑨不断搅拌⑩迅速加入锌片后静置
A. ②⑥⑦⑩ B. ①④⑧⑩ C. ③⑤⑦⑨ D. ③⑥⑦⑨
2、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应,生成N2和CO2 。对此反应,下列叙述正确的是( )
A. 使用催化剂能加快反应速率 B. 升高温度能提高反应的速率
C. 改变压强对反应速率没有影响 D. 降低温度能加快反应速率
3、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )
A. 加热 B. 不用稀硫酸,改用98%的硫酸
C. 滴加少量CuSO4 溶液 D. 不用铁片,改用铁粉
4、一定量的盐酸和过量锌粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,可以向盐酸中加入适量的( )
A. NaOH固体 B. 水 C. CuSO4 固体 D. 氯化钠溶液
5、向四个体积相同的密闭容器中,分别充入一定量的SO2和O2,一定条件下发生反应:
2SO2 (g)+O2(g) 2SO3(g)
甲:500℃10molSO2和5molO2
乙:500℃10molSO2和5molO2并使用催化剂
丙:450℃8molSO2和5molO2
丁:500℃8molSO2和5molO2
开始反应时,按反应速率由大到小的顺序排列正确的是:
A、甲>乙>丙>丁 B、乙>甲>丙>丁 C、乙>甲>丁>丙 D、丁>丙>乙>甲
6、在密闭容器中,通入amolSO2和bmolO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。当其他条件不变时,改变下列条件,将生成SO3的反应速率的变化填入表中空格里。(选填“加快”、“减慢”、“不变”)
改变条件
速率变化
①降低温度
②增大O2的浓度
③使用V2O5做催化剂
④压缩气体,容器体积减小
⑤容器容积不变,通入氖气
【当堂小结】
第三节 化学反应的速率和限度(第3课时)
班级: 小组: 姓名: 评价:
【学习目标】 1、掌握和理解可逆反应的概念,形成化学平衡状态的概念;
2、了解控制反应条件的意义以及相应的措施
【课前自学】
预习指要:预习教材P50~53
预习检测
二、化学反应的限度
1.可逆反应
(1)概念:一定条件下,既能向 进行同时又能向
进行的化学反应叫可逆反应。
例如:合成氨的反应(N2 + 3H2 2NH3),SO2和O2化合生成SO3的反应(2SO2+O22SO3),等等。有些化学反应在同一条件下可逆程度很小,如:H2 + Cl2 = 2HCl,Ag+ +Cl-=AgCl↓等,我们在通常意义下不把它们称为可逆反应。
2.化学反应的限度(化学平衡状态)
(1)一个可逆反应在一定的条件下,当反应进行到一定的程度时,正反应速率和逆反应速率_______,反应物的浓度和生成物的浓度________________,达到一种表面静止的状态,我们称为 ,这就是这个反应所能达到的限度。
(2)化学反应的限度决定了反应物在该条件下的 ,任何化学反应的进程都有一个限度,不同的化学反应相应的限度不同,化学反应的限度可以通过改变反应的条件而改变。
(3)一个可逆反应在一定的条件下达到化学平衡状态的标志:①
;② 。
【课堂探究】
1、以下三个反应是否是可逆反应?为什么?
① 2H2 + O2 2H2O ② CO2 + H2O 糖+O2
③ 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
(通过讨论,你觉得判断一个反应是否为可逆反应需要注意哪些问题?)
2、一定条件下,在一容积固定的密闭容器中充入一定量的N2和H2,发生反应
N2 + 3H2 2NH3
(1)随着反应的进行,反应物的浓度和生成物的浓度是怎样改变的?
(2) 刚开始时,正向反应逆向反应同时进行,反应速率是否相同?
(3) 随着反应的进行,正反应速率和逆反应速率是怎样改变的?最终达到怎样的状态?
(4) 能否用图示表示该过程?
2. 阅读课文P52页,回答课文中的有关问题,归纳:提高煤的燃烧效率可以采取哪些措施?
①______________________________________________________________________
②_______________________________________________________________________
【课堂练习】必做题
1、对化学反应的限度的叙述,错误的是( )
A、任何可逆反应都有一定的限度 B、化学反应达到限度时,正逆反应速率相等
C、化学反应的限度与时间的长短无关 D、化学反应的限度是不可改变的
2、对于可逆反应M+N Q达到化学平衡时,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Q
C、反应物和生成物的浓度都保持不变 D、反应已经停止
3、在密闭容器中充入PCl5,发生化学反应:PCl5(g)PCl3(g)+ Cl2(g),反应一段时间后又向其中加入37Cl2,在重新达到化学平衡状态后,37Cl原子存在于( )
A、PCl5 B、PCl3 C、Cl2 D、三种物质中都有
4、一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g) 2Z(g) 一定达到化学平衡状态的是
① X、Y、Z的物质的量之比为1︰2︰2 ② X、Y、Z的浓度不再发生变化
③ 容器中的压强不再发生变化 ④ 单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y
A、①② B、①④ C、②③ D、③④
5、可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示,下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
v正(N2)=v正(H2) B、v正(N2)=v逆(NH3)
C、2v正(H2)=3v逆(NH3) D、v正(N2)=3v逆(H2)
6、可逆反应2HI(g) H2(g)+I2(g)在某恒温恒容的密闭容器中进行,下列各项中哪些能表明反应已达到该条件下反应的限度:①密度不变 ②压强不变 ③分子总数不变 ④断裂2molH-I键,同时断裂1molH-H键 ⑤氢气的百分含量不变⑥反应混合气体的平均相对分子质量不变( )
A、①②④⑤ B、②③⑤ C、④⑤ D、①②③④⑤⑥
挑战题 7、在合成氨时,将1体积氮气和3体积氢气混合后通过合成塔中的催化剂,若从塔中导出的混合气体中,氨气的体积分数为12%,求N2和H2的体积分数各为多少?
【当堂小结】
必修2第二章化学反应与能量
第三节 化学反应的速率和限度
第1课时
一.教学目标
知识与技能:
(1)理解化学反应速率的概念。
(2)了解影响化学反应速率的因素。
(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
过程与方法:
通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力,体验科学探究的过程和化学研究的基本方法,培养自主学习的能力。
情感态度与价值观:
(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
(3)在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法
二.教学方式:指导发现与问题解决相结合
三、教学流程:
四、教学过程:
[问题引入]这些反应的发生所经历的时间一样吗(看图片)?炸药爆炸(图1)、金属锈蚀(图2)、溶洞形成(图3)、溶液中的离子反应(图4、图6、图7)、镁条燃烧(图5)、溶液中新制的氢氧化亚铁转化为氢氧化铁(8)、食物腐败、塑料老化……
[结论]有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢。
[分组讨论]化学反应有快有慢,我们可以通过观察反应的一些现象来判断反应的快慢。例如:硫酸铜溶液中加入铁丝(图4),你能通过观察什么现象来判断反应进行得快慢?还有哪些其他方法观察该化学反应的快慢呢?在日常生活和化学实验过程中,观察化学反应进行得快慢的方法都有哪些?请举例说明。
[副板书]观察反应快慢的方法:①冒气泡快慢;②固体量的改变;③浑浊程度;④颜色变化;⑤温度变化等。
[过渡]物理学中用什么定量描述物体的运动快慢?——速度。不考虑速度的方向称之为速率。化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。因很多化学反应在溶液中进行,因此化学反应速率通常用物质的量浓度在单位时间内的改变量来表示。
[板书]一、化学反应速率
化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
[教师]例:将锌粒放入5mol/L的盐酸中,经过10s盐酸的浓度变成1mol/L。
此10s内该化学反应的速率为
υ(HCl)=(5mol/L-1mol/L)/10s=0.4mol/(L?s)
[学生]请根据你的理解写出化学反应速率的字母表达式及化学反应速率的单位。
[板书] 浓度的变化——△C 时间的变化——△t
表达式:υ=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
[练习一]1、在甲、乙两支试管中分别加入同体积3mol/L的稀硫酸。向甲试管中加入一定量的碳酸钠,经过8s反应停止,测得硫酸变为1mol/L;向乙试管中加入一定量的碳酸氢钠,经过5s反应停止,测得硫酸变为1.5mol/L。比较甲、乙两试管中的反应哪一个更快?
[小结]1、反应速率的值越大,说明化学反应越快!
化学反应速率表示的是平均反应速率。
[练习二]在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量同浓度的盐酸反应,反应速率最快的是( )
A、铁 B、镁 C、铝 D、钠
[讨论]为什么钠的反应速率是最快的,即决定某化学反应反应速率的主要因素是什么?外界条件能否改变化学反应速率?即内因和外因是怎样的关系?
[小结]反应物的性质是决定反应速率的主要因素,外界条件的改变可以影响化学反应速率。
[板书]2、影响化学反应速率的外界条件因素
[学生]分组实验:做实验2-5,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。
(注意反应物的用量要尽可能的相同,试管规格也要相同。)
现象
结论
热水
气泡多而快,产生的气体使带火星的木条复燃
升温,反应速率增大
常温
气泡均匀
H2O2分解FeCl3做催化剂
冷水
气泡较少
降温,反应速率减小
[学生]分组实验:做实验2-6,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。
现象
结论
加入MnO2
气泡多而快
加入MnO2,反应速率加快
加入FeCl3
气泡均匀
加入FeCl3,反应速率加快(稍慢)
不加其他试剂
无明显现象
H2O2分解反应中,MnO2和FeCl3做催化剂,加快了反应速率
[讨论]课本43页的思考与交流。
除此之外,请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。
[练习三]为了加快铁和稀硫酸反应制备氢气的速率,采取的最好的措施是
A、加少量硫酸铜 B、加少量硝酸银
C、增大铁的用量 D、改用98%的浓硫酸
[归纳](1)温度:温度越高,化学反应速率越快。
(2)催化剂:通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。
(3)固体反应物的表面积:有固体参加的反应,固体的表面积越大,固体在同一时间内与其他反应物的接触越多,化学反应速率越快。
(4)反应物状态:通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。
(5)溶液浓度:在溶液中进行的反应,反应物的浓度越大,化学反应速率越快。
(98%浓硫酸例外)
(6)压强:对于有气体参加的反应,改变压强将使气体的体积发生改变,也即相应地改变气体的浓度。故增大压强,反应速率加快,降低压强,反应速率减缓。
(7)形成原电池:加快反应速率
增加固体或液体反应物的用量并不改变反应速率。
[板书]温度、催化剂、溶液浓度、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……
[讨论]探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义?
如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢?请举例。
[归纳并板书]3、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义:
控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。
参考事例:食物放在电冰箱中降温以减慢腐败的化学反应速率;做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显;铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反应速率;食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率;工业生产中通过加快反应速率以达到提高生产效率的目的……
[本课内容小结]
化学反应速率
化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
浓度的变化——△C 时间的变化——△t
表达式:υ=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
影响化学反应速率的外界条件因素
温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……
反应物的性质是决定反应速率的主要因素,
外界条件的改变可以影响化学反应速率。
3、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义:
控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。
必修2第二章化学反应与能量
第三节 化学反应的速率和限度
第2课时
三维目标
知识与技能
1.理解可逆反应、化学反应平衡的概念,化学反应限度的本质原因及外部特征。
2.学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。通过实验探究响形成化学反应平衡的概念及化学反应限度的概念
过程与方法
1.重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
2.通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导去分析和解决实际问题。
情感、态度与价值观:有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。
教学重点:化学反应速率概念;了解影响化学反应速率的因素。
教学难点:化学反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素。
教学难点:化学反应限度的本质原因及外部特征。
教具准备:多媒体课件、投影仪。
教学过程
[新课导入] 根据化学方程式进行计算时,你是否考虑过这样的问题:一个化学反应在实际进行时,所有反应物能否完全(按照方程式中相应物质的量关系)转变成生成物,如果能,反应条件是什么?如果不能,原因是什么?解决这些问题的重要性是不言而喻的。例如在预知理论产率极低的情况下,就不必再耗费人力、物力和时间去进行探索性实验等。
[板书] 第三节 化学反应的速率和限度
[推进新课]师:请同学阅读课本P44实验2-7,回答有关问题。
生:探究实验2-7:把1mol/l的 Na2SO4溶液逐滴加到3ml-4ml 的CaCl2溶液中,直到不再有沉淀产生为止。
反应现象是:白色沉淀产生。
离子反应方程式: Ca2++ SO42+ = CaSO4↓
生2:继续演示实验2-7:过滤,取澄清溶液与小试管中,加入适量的1mol/l的 Na2CO3溶液,可能的现象是:有白色的沉淀
CaCO3产生,或者没有沉淀产生。
[板书]二、化学反应限度
[学生自学]阅读课本P45页
[板书] 可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称可逆反应。
[板书] 化学平衡
不同的平衡体系到达平衡状态时,反应限度不同。
例如 平衡体系1,Ca2+ + SO42- ==== CaSO4↓
平衡体系2,Ca2+ +CO32- ==== CaCO3↓
[合作探究]炼铁高炉尾气之谜
三、化学反应的条件控制
在生产生活中,促进有利的化学反应发生,抑制有害的化学反应发生,这就要讨反应条件的控制。
[学生自学]阅读课本P46页
师:带领学生探究
A.建筑物定向爆破问题;
B煤的燃烧条件问题。
●原煤含S量:要求< 2%,否则SO2排放浓度会偏高;
●原煤粒度:要求≤ 40mm,且越均匀越好,但不能使用粉煤;
●炉膛 :耐高温;
●烟囱抽力要求有大于20%的富余能力,氧气要适当充足,等。
必要时查阅资料。
[课堂小结]
i通过实验探究,同学们了解:可逆反应、化学平衡、化学平衡状态、化学反应限度。
ii.控制反应条件可以使化学反应向有益的方向尽可能多、快地进行。
[布置作业]
1.教材P48 T5、T6.
[板书设计]
第三节 化学反应的速率和限度
i 可逆反应、化学平衡、化学平衡状态、化学反应限度。
ii.控制反应条件可以使化学反应向有益的方向尽可能省、快地进行。
活动与探究
1.利用NO2平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程
(1)按图2-7所示将实验装置连接好。
(2)向其中一个烧杯的水中投入一定量的CaO固体,CaO与水反应放热,此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深。
查找资料:NO2平衡气体遇热颜色加深,遇冷颜色变浅的反应原理。