人教版高中化学 必修二 第二章 第三节 化学反应的速率和限度 上课课件（共40张ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学 必修二 第二章 第三节 化学反应的速率和限度 上课课件（共40张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 865.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-02-26 20:18:36 | ||
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文档简介
(共40张PPT)
原子弹爆炸急速反应
化工厂每小时生产产品
导入新课
食物腐败需要几天
？
千千万万的化学反应为何反应时间不同
钟乳石的形成需要几百年的时间
？
？
第三节 化学反应的速率和限度
一.化学反应的速率
二.化学反应的限度
三.化学反应条件的控制
知识目标：
1.掌握化学反应速率 的概念 ，及化学反应速率 的表示方法。
2 .掌握影响化学反应速率的因素。
能力目标：
经历化学反应限度、实验对该问题的再认识，理解形成了化学反应限度的概念
情感目标：
提高学习化学的兴趣，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，培养正确的科学价值观
教学目标
重点：
难点：
化学反应速率和反应限度；
了解影响化学反应速率的因素
人是化学反应是有限度的
教学重难点
1.1 化学反应速率的概念
对化学反应进行的快慢描述的物理量（与物理上的速度加以区别）
1.2 化学反应速率的表示方法
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。
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)
数学表达式为：
ν＝
C
t
一.化学反应的速率
注意
1. V是标量，只有大小没有方向
2. V是平均值，不同时刻的V是不相同的
3. 固体或者纯净的液体没有浓度的变化，所以不能用它们的浓度的变化来表示V的大小既V不能用固态或纯液态来表示
4. 对于同一个化学反应，不同物质所表示的V之比等于它们的计量系数之比
1.3 影响化学反应的因素
⑴ 化学反应的实质是：
旧的化学键断裂，新的化学键形成
⑵ 化学反应发生的先决条件：
反应物分子相互接触和碰撞
回忆
⑶ 在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，特点是：
①活化分子拥有较高的能量
②对某一个反应来说，在温度不变时，活化分子在反应物中所占的百分数是不变的，与温度呈正比。
在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞；无效碰撞次数越多，反应速率越慢。
力量不够
取向不好
好球！有效碰撞
反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？
①有足够的能量使旧键断裂
②碰撞时要有合理的取向
分子运动
相互碰撞
分子具有足够的能量
活化分子
有 合 适 的 取 向
有效碰撞
发生化学反应
化学反应发生的条件
化学反应速率与单位时间内分子间的有
碰撞次数（有效碰撞频率）有关。
1.3.1浓度对化学反应速率的影响
原因：对于任何化学反应，外界条件不变时，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以随着反应物的浓度增大时，活化分子浓度也相应的增大，反应速率也必然增大。
规律：外界条件不变时，随着反应物浓度的增大，反应速率也增大，反之亦然。
a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此量的变化不会改变其化学反应速率。
b、对于气体或溶液反应，浓度的改变与反应速率的关系也并非都符合此规律，如果随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也就不同了，所以不能一概而论。如：硫酸与铁的反应
注意：
1.3.2压强对反应速率的影响
原因：对气体反应来说，如果外界条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。
规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。
a、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，但并不一定全部是气体。
b、压强影响反应速率，只适用于体积改变的反应。对于没有发生体积变化的反应，则没有影响。也就是说压强变则体积变，实质是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。
注意：
1.3.3 温度对化学反应速率的影响
原因：①浓度一定时，升高温度，非活化分子吸收能量转化为活化分子，从而增大了活化分子的浓度，反应速率增大。②温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。
规律：外界条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。
注意：温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。
1.3.4 催化剂对化学反应速率的影响
原因：在外界条件不变的情况下，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，增大活化分子浓度，因而使反应速率加快。
规律：催化剂可以改变化学反应的速率，但不可以改变化学反应的平衡。
各种各样的催化剂
小结：影响化学反应速率的外因
影响
外因 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率
分子总数 活化分子数 活化分子百分数
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
增加
增加
不变
增加
加快
增加
增加
不变
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
在给定的条件下,当一个可逆反应进行到一定
程度时,正反应速率与逆反应速率相等，反应物与
生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，
称为 “化学平衡状态”，简称化学平衡。此时,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。化学反应的限度决定
了反应物在该条件下的最大转化率。
转化率
=
转化的量
起始的量
×100％
量: 质量、物质的量、体积、浓度 等。
二.化学反应的限度
逆：可逆反应
等: V(正)=V(逆)
定: 外界条件一定,混合体系中各组分的百分含量
一定，浓度不变
动：动态平衡
变: 条件改变，平衡被破坏,发生移动,建立新的平
衡(反应所能达到的限度发生变化)。
2.1 反应所能达到的限度(化学平衡)有几个主要特征？（逆 等 定 动 变）
2.2 反应达到化学平衡的标志
2.2.1 正逆反应速率相等
2.2.2 反应物与生成物浓度不再改变或各组分的含量不再发生变化
(同一物质的生成速率或消耗速率相等)
注意:①体现出正逆两个反向.
②速率符合系数之比.
注意:①浓度相等,不一定平衡.
②浓度符合系数之比不一定平衡.
2.2.3 影响平衡状态（反应限度)的因素：
1.改变温度、浓度，化学平衡（反应限度）一定改变。
2.改变压强，化学平衡不一定改变。
3.加入催化剂只能改变反应速率， 但不改变化学平衡（反应限度）。
3.1如何提高化学反应效率：
三.化学反应条件的控制
3.2 燃料的充分燃烧
①总起来讲，使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：
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。
②燃料燃烧时，如果空气不足，燃烧就不完全，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质。
③由于大块的固体燃料与空气的接触面有限，燃烧往往不够充分。因此，工业上常需要将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面，提高燃烧效率。例如，我国已开发出新型煤粉燃烧器，煤的燃烧效率可达95％以上。
1.化学反应速率是指反应进行快慢的物理量。
2.化学中能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。
3.影响反应速率的因素有温度、压力、浓度、催化剂。
4.反应所能达到的限度（化学平衡）有五大特征：逆、等、定、动、变。
5.影响化学平衡因素有温度、压力、浓度。 （注意：催化剂不能改变化学平衡）
课堂小结
1. 向4L容器中充入0.7mol二氧化硫和0.4mol氧气，4s末测得剩余二氧化硫是0.3mol。求二氧化硫的平均反应速率。
0.025mol/(L·s)
课堂练习
2. 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)/3
D. V(A)=0.001mol/(L·s)
A
3.对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是（ ）
A. v(A2)=0.4mol·L-1min-1 B. v(B2)=0.8mol·L-1min-1
C. v(AB3)=0.6mol·L-1min-1 D. v(A2)=0.01mol·L-1·S-1
D
4.在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是（ ）
A. 0.02 mol/(L?min)
B. 1.8mol/(L?min)
C. 1.2 mol/(L?min)
D. 0.18 mol/(L?min)
C
5. 已知反应 N2 +3H2 2NH3，根据下图判断
① A是______物质的量浓度变化情况
② C是______物质的量浓度变化情况
③ 2分钟内N2的平均速率是多少？
H2
NH3
0.5mol/(L· min )
6. 把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，发生反应：3X(g) + Y(g) = n Z ( g) + 2W(g) .5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度的变化来表示平均速率0.01mol/(L·min),则
(1)上述反应Z气体的计量系数n的值是______
(2)上述反应在5min末时，已用去的Y占原来物质的质量分数是__________
1
25%
7. 反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①VA = 0.15mol·L-1·s-1 ②VB = 0.6mol·L-1·s-1
③Vc = 0.4mol·L-1·s-1 ④VD = 0.45mol·L-1·s-1
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
④﹥ ②= ③﹥ ①
8.反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为( )
A. v (O2)=0.01 mol/L·s B. v (NO)=0.008 mol/L·s
C. v (H2O)=0.003 mol/L·s D. v (NH3)=0.002mol/L·s
D
9. 在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应
A（s）+2B（g） ?????C（g）+D（g）
已达到平衡状态的是（?? ）
① 混合气体的压强；② 混合气体的密度；
③ B的物质的量浓度；④ 气体总物质的量；
⑤ 混合气体的平均相对分子质量；
⑥ C、D反应速率的比值
②③⑤??? B. ①②③???
C. ②③④⑥??? D. ①③④⑤
→
←
D
10. 对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)下列叙述正确的是( )
A. 达到化学平衡时，4v正（O2） = 5v逆（NO）
B. 若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol
NH3，则反应达到平衡状态
C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率
减小，逆反应速率增大
D. 化学反应速率关系是：2v正（NH3） = 3v正（H2O）
A
11.在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：
2NO2(g) N2O4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数( )
A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判断
C
12.一定温度下，反应2SO2 + O2 2SO2，达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3) = 2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此时SO2的物质的量应是( )
A. 0.4mol B. 0.6mol C. 0.8mol D. 1.2mol
A
原子弹爆炸急速反应
化工厂每小时生产产品
导入新课
食物腐败需要几天
？
千千万万的化学反应为何反应时间不同
钟乳石的形成需要几百年的时间
？
？
第三节 化学反应的速率和限度
一.化学反应的速率
二.化学反应的限度
三.化学反应条件的控制
知识目标：
1.掌握化学反应速率 的概念 ，及化学反应速率 的表示方法。
2 .掌握影响化学反应速率的因素。
能力目标：
经历化学反应限度、实验对该问题的再认识，理解形成了化学反应限度的概念
情感目标：
提高学习化学的兴趣，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，培养正确的科学价值观
教学目标
重点：
难点：
化学反应速率和反应限度；
了解影响化学反应速率的因素
人是化学反应是有限度的
教学重难点
1.1 化学反应速率的概念
对化学反应进行的快慢描述的物理量（与物理上的速度加以区别）
1.2 化学反应速率的表示方法
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。
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)
数学表达式为：
ν＝
C
t
一.化学反应的速率
注意
1. V是标量，只有大小没有方向
2. V是平均值，不同时刻的V是不相同的
3. 固体或者纯净的液体没有浓度的变化，所以不能用它们的浓度的变化来表示V的大小既V不能用固态或纯液态来表示
4. 对于同一个化学反应，不同物质所表示的V之比等于它们的计量系数之比
1.3 影响化学反应的因素
⑴ 化学反应的实质是：
旧的化学键断裂，新的化学键形成
⑵ 化学反应发生的先决条件：
反应物分子相互接触和碰撞
回忆
⑶ 在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，特点是：
①活化分子拥有较高的能量
②对某一个反应来说，在温度不变时，活化分子在反应物中所占的百分数是不变的，与温度呈正比。
在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞；无效碰撞次数越多，反应速率越慢。
力量不够
取向不好
好球！有效碰撞
反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？
①有足够的能量使旧键断裂
②碰撞时要有合理的取向
分子运动
相互碰撞
分子具有足够的能量
活化分子
有 合 适 的 取 向
有效碰撞
发生化学反应
化学反应发生的条件
化学反应速率与单位时间内分子间的有
碰撞次数（有效碰撞频率）有关。
1.3.1浓度对化学反应速率的影响
原因：对于任何化学反应，外界条件不变时，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以随着反应物的浓度增大时，活化分子浓度也相应的增大，反应速率也必然增大。
规律：外界条件不变时，随着反应物浓度的增大，反应速率也增大，反之亦然。
a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此量的变化不会改变其化学反应速率。
b、对于气体或溶液反应，浓度的改变与反应速率的关系也并非都符合此规律，如果随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也就不同了，所以不能一概而论。如：硫酸与铁的反应
注意：
1.3.2压强对反应速率的影响
原因：对气体反应来说，如果外界条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。
规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。
a、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，但并不一定全部是气体。
b、压强影响反应速率，只适用于体积改变的反应。对于没有发生体积变化的反应，则没有影响。也就是说压强变则体积变，实质是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。
注意：
1.3.3 温度对化学反应速率的影响
原因：①浓度一定时，升高温度，非活化分子吸收能量转化为活化分子，从而增大了活化分子的浓度，反应速率增大。②温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。
规律：外界条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。
注意：温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。
1.3.4 催化剂对化学反应速率的影响
原因：在外界条件不变的情况下，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，增大活化分子浓度，因而使反应速率加快。
规律：催化剂可以改变化学反应的速率，但不可以改变化学反应的平衡。
各种各样的催化剂
小结：影响化学反应速率的外因
影响
外因 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率
分子总数 活化分子数 活化分子百分数
增大反应物浓度
增大压强
升高温度
使用催化剂
增加
增加
不变
增加
加快
增加
增加
不变
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
不变
增加
增加
增加
加快
在给定的条件下,当一个可逆反应进行到一定
程度时,正反应速率与逆反应速率相等，反应物与
生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，
称为 “化学平衡状态”，简称化学平衡。此时,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。化学反应的限度决定
了反应物在该条件下的最大转化率。
转化率
=
转化的量
起始的量
×100％
量: 质量、物质的量、体积、浓度 等。
二.化学反应的限度
逆：可逆反应
等: V(正)=V(逆)
定: 外界条件一定,混合体系中各组分的百分含量
一定，浓度不变
动：动态平衡
变: 条件改变，平衡被破坏,发生移动,建立新的平
衡(反应所能达到的限度发生变化)。
2.1 反应所能达到的限度(化学平衡)有几个主要特征？（逆 等 定 动 变）
2.2 反应达到化学平衡的标志
2.2.1 正逆反应速率相等
2.2.2 反应物与生成物浓度不再改变或各组分的含量不再发生变化
(同一物质的生成速率或消耗速率相等)
注意:①体现出正逆两个反向.
②速率符合系数之比.
注意:①浓度相等,不一定平衡.
②浓度符合系数之比不一定平衡.
2.2.3 影响平衡状态（反应限度)的因素：
1.改变温度、浓度，化学平衡（反应限度）一定改变。
2.改变压强，化学平衡不一定改变。
3.加入催化剂只能改变反应速率， 但不改变化学平衡（反应限度）。
3.1如何提高化学反应效率：
三.化学反应条件的控制
3.2 燃料的充分燃烧
①总起来讲，使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：
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。
②燃料燃烧时，如果空气不足，燃烧就不完全，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质。
③由于大块的固体燃料与空气的接触面有限，燃烧往往不够充分。因此，工业上常需要将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面，提高燃烧效率。例如，我国已开发出新型煤粉燃烧器，煤的燃烧效率可达95％以上。
1.化学反应速率是指反应进行快慢的物理量。
2.化学中能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。
3.影响反应速率的因素有温度、压力、浓度、催化剂。
4.反应所能达到的限度（化学平衡）有五大特征：逆、等、定、动、变。
5.影响化学平衡因素有温度、压力、浓度。 （注意：催化剂不能改变化学平衡）
课堂小结
1. 向4L容器中充入0.7mol二氧化硫和0.4mol氧气，4s末测得剩余二氧化硫是0.3mol。求二氧化硫的平均反应速率。
0.025mol/(L·s)
课堂练习
2. 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)/3
D. V(A)=0.001mol/(L·s)
A
3.对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是（ ）
A. v(A2)=0.4mol·L-1min-1 B. v(B2)=0.8mol·L-1min-1
C. v(AB3)=0.6mol·L-1min-1 D. v(A2)=0.01mol·L-1·S-1
D
4.在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是（ ）
A. 0.02 mol/(L?min)
B. 1.8mol/(L?min)
C. 1.2 mol/(L?min)
D. 0.18 mol/(L?min)
C
5. 已知反应 N2 +3H2 2NH3，根据下图判断
① A是______物质的量浓度变化情况
② C是______物质的量浓度变化情况
③ 2分钟内N2的平均速率是多少？
H2
NH3
0.5mol/(L· min )
6. 把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，发生反应：3X(g) + Y(g) = n Z ( g) + 2W(g) .5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度的变化来表示平均速率0.01mol/(L·min),则
(1)上述反应Z气体的计量系数n的值是______
(2)上述反应在5min末时，已用去的Y占原来物质的质量分数是__________
1
25%
7. 反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为
①VA = 0.15mol·L-1·s-1 ②VB = 0.6mol·L-1·s-1
③Vc = 0.4mol·L-1·s-1 ④VD = 0.45mol·L-1·s-1
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
④﹥ ②= ③﹥ ①
8.反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为( )
A. v (O2)=0.01 mol/L·s B. v (NO)=0.008 mol/L·s
C. v (H2O)=0.003 mol/L·s D. v (NH3)=0.002mol/L·s
D
9. 在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应
A（s）+2B（g） ?????C（g）+D（g）
已达到平衡状态的是（?? ）
① 混合气体的压强；② 混合气体的密度；
③ B的物质的量浓度；④ 气体总物质的量；
⑤ 混合气体的平均相对分子质量；
⑥ C、D反应速率的比值
②③⑤??? B. ①②③???
C. ②③④⑥??? D. ①③④⑤
→
←
D
10. 对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)下列叙述正确的是( )
A. 达到化学平衡时，4v正（O2） = 5v逆（NO）
B. 若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol
NH3，则反应达到平衡状态
C. 达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率
减小，逆反应速率增大
D. 化学反应速率关系是：2v正（NH3） = 3v正（H2O）
A
11.在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：
2NO2(g) N2O4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2的体积分数( )
A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法判断
C
12.一定温度下，反应2SO2 + O2 2SO2，达到平衡时，n(SO2):n(O2):n(SO3) = 2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此时SO2的物质的量应是( )
A. 0.4mol B. 0.6mol C. 0.8mol D. 1.2mol
A