课件56张PPT。第3节 化学反应的速率和限度(课时1)第二章 化学反应与能量1.了解化学反应速率的表示方法;
2.能够运用本节课知识解释一些化学现象;
3.了解影响化学反应速率的因素有哪些;
4.掌握设计实验的一般步骤和能力。 本课是设计为一堂实验课,全班分小组进行实验。从常见的一些化学反应现象引入,不同的反应,快慢不同,速率不同。速率是用来表示反应进程快慢的物理量。反应速率也受外界的条件影响,分别从影响化学反应速率的内因和外因来探究。让学生自己动手做实验,发现影响反应速率的因素有哪些。
本堂课主要以学生自主实验为主导,将课堂大胆放给学生,充分发挥了学生的自主性,并锻炼他们的动手能力。在他们做实验的过程中,学会如果去规范实验操作,以及如何归纳总结实验的目的,操作,过程,现象,结论等。溶洞形成极慢钢铁锈蚀慢食物腐坏快核弹爆炸极快G化学反应速率用于表示化学反应进程快慢的物理量表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量来表示。??= 0.3mol/(L·s)v(NH3)==答:(略)1.化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率。在一个化学反应中,反应速率既可以用反应物浓度的减少量来表示,也可以用生成物浓度的增加量来表示。那么同一反应中,用不同物质的浓度变化来表示的反应速率是否相同呢?其大小有什么关系呢? 反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物质的量增加了0.3 mol,此反应的平均反应速率用NO来表示为多少?v(NO)=0.002mol/L·s解:V(NO)== 0.002 mol/(L·s)=反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物质的量增加了0.3 mol,此反应的平均反应速率用NO来表示为多少?问题1:若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少?若用NH3来表示呢?v(O2)=0.0025 mol/(L·s)v(NH3)=0.002 mol/(L·s)v(NO)=0.002 mol/(L·s)物质的量(mol)0.30.375速率(mol/L·s)0.30.0020.00250.002比例4 : 5 : 4NH3O2NOH2O 2.同一反应的速率可用不同物质来表示,其数值可能不同,但表示的意义相同,所以需要指明具体物质,如V(CO)。化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。3.同一化学反应: aA+bB=cC+dD
有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)
=?c(A)︰?c(B)︰?c(C)︰?c(D)
=?n(A)︰?n(B)︰?n(C)︰?n(D)
=a︰b︰c︰d物质的量(mol)0.30.375速率(mol/L·s)0.30.0020.00250.002比例4 : 5 : 4NH3O2NOH2O ??4.固体或纯液体,其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 有关化学反应速率的几点说明1.化学反应速率指平均速率,不是瞬时速率。2.同一反应的用不同物质来表示速率,需要指明具体物质,如V(CO)。4.不用固体或纯液体表示化学反应速率。 3.同一化学反应: aA+bB = cC+dD
有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)=a︰b︰c︰d一、化学反应的速率分组方式“反应”队“速率”队1小组影响化学反应速率的因素内因不同的化学反应,具有不同的反应速率。 决定化学反应速率的主要因素是: 参加反应的物质的性质 外因(外界因素)产生气泡
速率最慢产生气泡
速率较快产生气泡
速率最快现将3支盛有相同体积H2O2分别放入3支烧杯中,1min后取出,分别滴入相同浓度的FeCl3快快1.温度对化学反应速率影响的探究外因(外界因素)升高温度,增大反应速率降低温度,减小反应速率高温低温当其他条件不变时 夏天食物变质比冬天快2.催化剂对化学反应速率影响的探究有少量气泡出现产生大量气泡加快产生大量气泡外因(外界因素)当其他条件不变时使用适当的催化剂通常能极大的加快化学反应速率其他固体表面积反应物状态形成原电池溶液的浓度超声波催化剂光······外因(外界因素)定义表示方法表达式单位影响因素化学反应速率1.在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
(1)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体:_________。(2)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度,可是在人体内,在正常体温(37 ℃)时,就可以被氧化,这是因为:____________。催化剂温度2.在体积为2 L的密闭容器内合成氨,已知在时间t内,氨的物质的量增加了0.6 mol,在此时间内,用氢气表示的平均反应速率是0.45 mol·L- 1·s- 1,则t是( )
A.0.44 s B.1 s C.1.33 s D.2 s 4.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中,发生反应3X(g)+Y(g)====nZ(g)+2W(g),5 min末已生成0.2 mol W,若测知以Z的浓度变化来表示,平均速率为0.01 mol·L -1 ·min-1,则上述反应中Z气体的计量数n的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4 BA第二章 化学反应与能量第3节 化学反应速率与限度
(课时2)1、掌握可逆反应的定义;
2、了解化学平衡的含义;
2、掌握化学平衡的特点与判断标志。 本节课在《化学反应速率及其影响因素》的基础上,分析化学反应开始之后速率的变化情况,引入本节课的内容:通过科学探究及理论分析,总结化学平衡状态的特点及其判断标志,并配以考点和常见题型的练习,帮助学生理解和掌握知识点。
在讲解化学平衡状态的特点时,可以借助速率-时间图像帮助学生更加形象生动的理解和记忆。
在讲解化学平衡状态的判断标志时,要抓住平衡状态的特点进行分析,对于有气体参与的可逆反应,在判断化学平衡状态时要强调气体的物质的量的变化情况。2SO2 + 18O2 2SO3看我的化学动画新魔术2SO2 + 18O2 2SO32SO2 + 18O2 2SO3S18O2S16O18O1、可逆反应(1)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。典型的可逆反应有:化学反应的限度(1)水的生成(H2+O2)与电解,
(2)二次电池的放电与充电,
(3)CO2和H2O在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成CO2和H2O,
它们是否属于“可逆反应”?可逆反应有什么特点?(2)特点双向性、同时性、共存性1、可逆反应中反应物能否完全转化为生成物?2、其他化学反应在实际进行时,反应物都能完全转变为生成物?不能!炼铁高炉尾气之谜C+O2=CO2
C+CO2==2CO
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高温 炼制1t生铁所需要的焦炭的实际用量,远高于按照化学方程式计算所需用量,且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。可逆反应启示: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。高温 某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?
达到反应限度时该反应是否停止了?2SO2 + O2 2SO3(1)开始时c(SO2) 、c(O2)大, c(SO2)=0开始阶段有什么特征?只有正反应,v(逆)=0(2)瞬间后c(SO2)、c(O2 )变小,c(SO3)≠0瞬间过后有什么特征?正逆反应都进行,v(逆) ≠0,v(正)> v(逆) 2SO2 + O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间(t)0c(SO2) 、c(O2 )变小 ,
v(正)减小c(SO3) 增大,v(逆)增大(3)c(SO2)、c(O2)逐渐变小,c(SO3)逐渐增大,
三种物质的浓度达到一个特定值。一定时间段内有什么特征?v(正)= v(逆) ≠02SO2 + O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间(t)01、由于v(正)= v(逆)≠0,虽然正、逆反应都在进行,但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化. 2、从外表上看,反应好象“停止”。
可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态。可逆反应反应速率的特点(1)0~t1:v(正)>v(逆)(2)t1:v(正)=v(逆)平衡状态化学平衡状态2SO2+O2 2SO3(1)定义
在一定条件下的可逆反应中,当正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。前提(适用范围):可逆反应内在本质:v(正)= v(逆) ≠0外在标志:反应混合物中各组分
的浓度保持不变2、化学平衡状态(2)化学平衡状态的特征③动:动态平衡(v(正)= v(逆) ≠0)②等:v(正)= v(逆) ④定:各组分的浓度和含量保持不变。⑤变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。①逆:可逆反应(3)如何判断达到化学平衡状态? 从平衡状态的定义入手:各组分的百分含量保持不变;正反应速率等于逆反应速率。③ 颜色、混合气体的总压、总体积、总物质的量、密度、平均摩尔质量保持不变间接标志:①速率:v(正)=v(逆)
②各成分的含量保持不变直接标志:化学平衡状态的判断平衡平衡平衡平衡不一定平衡不一定不一定不一定平衡平衡不一定平衡不一定1、可逆反应(1)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。典型的可逆反应有:化学反应的限度定向爆破化学反应条件的控制为什么要控制反应的条件: 对有利于我们的或我们需要的化学反应,要想办法增大反应速率,并提高原料的利用率或转化率。
对有害于我们的或我们不需要的化学反应,要设法降低反应的速率,或隔离会引起反应的物质。
对应用于特定环境下及特殊需要的化学反应,则需要对反应的条件进行特殊的控制。 现在,假设你是一名工程师,你要使到你工厂的煤尽可能的完全燃烧,提高煤的燃烧效率,你认为应该从哪些方面进行分析?怎样提高煤的燃烧效率?煤的状态与燃烧的速率有何关系?与煤的充分燃烧有何关系?
空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响?原因是什么?
应选用什么样的炉膛材料?
如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量?尽可能的使煤充分燃烧,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的接触,且空气要适当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。
尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能,提高热能的利用率。
实质是从多方面控制燃烧反应的条件,它的意义在于节约能源,节省资源,减少污染等。1、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D2、对于可逆反应M+N Q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Q
C. M、N、Q的浓度都保持不变
D. 反应已经停止C3、下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3,已达平衡状态的是( )
A.1molN≡N键断裂的同时,有3molH-H键形成
B.1molN≡N键断裂的同时,有3molH-H键断裂
C.1molN≡N键断裂的同时,有6molN-H键断裂
D.1molN≡N键断裂的同时,有6molN-H键形成AC 4、14CO2 + C CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有 。14CO2、14C、14CO5、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的生成速率与C分解的速率相等
单位时间内生成n molA,同时生3n molB
A、B、C的浓度不再变化
A、B、C的分子数比为1:3:2C谢谢