化学反应速率与限度省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

美国纽约世界贸易中心双塔 轰然坍毁化为一片废墟第1页桂林溶洞那千姿百态钟乳和石笋，形成现在样子，却让我们等了几万年！第2页50年前,故宫太和殿栏杆上雕刻着精美浮雕花纹还清楚可见,而现在却大多是含糊不清,部分已成了光板 造成这些灾难元凶是什么呢？为何几百年腐蚀很慢，而近几十年腐蚀却变快了呢？这些都包括化学反应速率问题第3页p在化学试验和日常生活中，我们在化学试验和日常生活中，我们经常观察到这么现象：有化学反应经常观察到这么现象：有化学反应进行得很快，有化学反应进行很慢。进行得很快，有化学反应进行很慢。你了解化学改变过程进行快慢吗？你了解化学改变过程进行快慢吗？反应快慢我们用什么来表示了？反应快慢我们用什么来表示了？第三节第三节 化学反应速率和程度化学反应速率和程度第4页1、化学反应速率定义：、化学反应速率定义：化学反应速率通惯用化学反应速率通惯用单位时间单位时间内内反应物反应物浓度降低许浓度降低许或生成物或生成物浓度增加浓度增加量量（均取（均取 正值）来表示。正值）来表示。（时（时间：惯用秒、分；浓度：惯用物质量间：惯用秒、分；浓度：惯用物质量浓度浓度)某一物质化学反应速率计算式为：某一物质化学反应速率计算式为：v（B）=c t一、化学反应速率一、化学反应速率试依据以上计算式推出试依据以上计算式推出v单位是什么单位是什么？第5页 例题：反应例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5升密闭容器中进行，升密闭容器中进行，30秒后，秒后，NO 物质量物质量增加了增加了0.3mol，此反应平均反应速率用，此反应平均反应速率用NO来来表示为多少？表示为多少？问题问题1：若用若用O2浓度改变来表示此反应速率浓度改变来表示此反应速率是多少？是多少？若用若用NH3 来表示呢来表示呢?问题问题2：同一条件下，此反应速率用不一样同一条件下，此反应速率用不一样物质表示有何规律？物质表示有何规律？v(NO)=0.002mol/（Ls）v(O2)=0.0025mol/Lsv(NH3)=0.002mol/Ls问题问题3 3：怎样比较不一样条件下同一化学反应怎样比较不一样条件下同一化学反应反应速率大小？反应速率大小？第6页同一个同一个 注意注意：a、在同一反应体系中用不一样物在同一反应体系中用不一样物质来表示反应速率时，其数值是能够不一质来表示反应速率时，其数值是能够不一样，不过这些数值都表示样，不过这些数值都表示 反应速反应速率。所以化学反应速率表示必须说明用哪率。所以化学反应速率表示必须说明用哪种物质来做标准。种物质来做标准。b、用同一反应体系中用同一反应体系中不一样物质不一样物质表示表示同一速率同一速率时，其时，其数值比数值比一定一定 化学方程化学方程式中对应式中对应化学计量数之比化学计量数之比。等于等于 c、化学反应速率均用化学反应速率均用 值来表示值来表示.且表示是且表示是 速率而不是速率而不是 速率速率.正正平均平均瞬时瞬时第7页 例题：反应例题：反应 A+3B=2C+2D 在四种不在四种不一样条件下反应速率为：一样条件下反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/（Ls）(2)v(B)=0.6mol/（Ls）(3)v(C)=0.4mol/（Ls）(4)v(D)=0.45mol/（Ls）则该反应速率快慢次序为则该反应速率快慢次序为。(1)(4)(2)=(3)同一参考物同一参考物d、比较反应快慢比较反应快慢,应取应取 第8页2、影响化学反应速率原因：、影响化学反应速率原因：影响化学反应速率原因影响化学反应速率原因内因内因外因外因物质本性物质本性温度、催化剂、浓度、温度、催化剂、浓度、固体反应物表面积等固体反应物表面积等第9页第10页第11页试验探究试验探究1 1书本P48试验2-5 在2支试管中，分别装入2-3ml约5%H2O2溶液，滴入1-2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中有适量气泡出现时，将试管放入盛有冷水烧杯中，统计下观察到现象；再将试管放入盛有热水烧杯中，再对此观察现象，并统计。第12页p规律：当其它条件不变时，升规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。降低温度，化学反应速率减小。p试验测得，温度每升高试验测得，温度每升高10度，度，化学反应速率通常增大为原来化学反应速率通常增大为原来24倍。倍。（1）温度对化学反应速率影响）温度对化学反应速率影响第13页试验探究试验探究2 2 取两试管取两试管1和和2向其中分别加向其中分别加入入0.05ml/L和和0.1ml/L盐盐酸，分别加入等量同浓度酸，分别加入等量同浓度Na2S2O3溶液，对比溶液，对比试验现象。试验现象。第14页p规律：当其它条件不变时，规律：当其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应增大反应物浓度，化学反应速率增大。减小反应物浓度，速率增大。减小反应物浓度，化学反应速率减小。化学反应速率减小。（2）浓度对化学反应速率影响）浓度对化学反应速率影响第15页p规律：催化剂能改改变学反应速率。规律：催化剂能改改变学反应速率。p有催化剂能加紧化学反应速率，叫有催化剂能加紧化学反应速率，叫正催化剂；有催化剂能减慢化学反正催化剂；有催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。指正催化剂。（3）催化剂对化学反应速率影响）催化剂对化学反应速率影响第16页p规律：当其它条件不变时，增大固体反规律：当其它条件不变时，增大固体反应物表面积，化学反应速率增大。减小应物表面积，化学反应速率增大。减小固体反应物表面积，化学反应速率减慢。固体反应物表面积，化学反应速率减慢。（4）固体反应物表面积对化学反应速率）固体反应物表面积对化学反应速率影响影响（5）其它原因对化学反应速率影响）其它原因对化学反应速率影响气态反应物压强、光波、电磁波、超气态反应物压强、光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应速声波、溶剂等，也能影响化学反应速率。率。第17页练习：练习：1 1、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，以下、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，以下办法不能使氢气生成速率增大是（办法不能使氢气生成速率增大是（）A A、对该反应体系加热对该反应体系加热 B B、不用稀硫酸，改用不用稀硫酸，改用98%98%浓硫酸浓硫酸 C C、不用铁片，改用铁粉不用铁片，改用铁粉 D D、加适量水加适量水BD第18页2 2、在、在2 2A AB B3C3C4D4D反应中，以下各项反应中，以下各项表示该反应速率最快是（表示该反应速率最快是（）A A、v v（A A）0.5mol/0.5mol/（L Lminmin）B B、v v（B B）0.3mol/0.3mol/（L Lminmin）C C、v v（C C）0.8mol/0.8mol/（L Lminmin）D D、v v（D D）1mol/1mol/（L Lminmin）B第19页(3)(3)在一定条件下，密闭容器中合成氨，在一定条件下，密闭容器中合成氨，3 3H H2 2+N+N2 2=2NH=2NH3 3，开始时测得开始时测得 H H2 2=4mol/L=4mol/L，NN2 2=1mol/L=1mol/L，2S2S末，测得末，测得 N N2 2=0.9mol/L=0.9mol/L。求求V V（N N2 2）、V V（H H2 2）为多大？为多大？V（N2）0.05mol/(L.S)V（H2）0.15mol/(L.S)第20页(3)(3)在一定条件下，密闭容器中合成氨，在一定条件下，密闭容器中合成氨，3 3H H2 2+N+N2 2=2NH=2NH3 3，开始时测得开始时测得 H H2 2=4mol/L=4mol/L，NN2 2=1mol/L=1mol/L，2S2S末，测得末，测得 N N2 2=0.9mol/L=0.9mol/L。求求V V（N N2 2）、V V（H H2 2）为多大？为多大？V（N2）0.05mol/(L.S)V（H2）0.15mol/(L.S)第21页p1 1、化学反应速率及其表示方法。、化学反应速率及其表示方法。v（B）=p2 2、影响化学反应速率原因：、影响化学反应速率原因：温温度、浓度、压强、催化剂等度、浓度、压强、催化剂等 tc第22页 某温度时，在某温度时，在2 2L L容器中容器中X X，Y Y，Z Z三种物三种物质物质量随时间改变曲线以下列图所表示质物质量随时间改变曲线以下列图所表示。由图中数据分析，该反应由图中数据分析，该反应化学方程式为；化学方程式为；反应从开始计时，反应从开始计时，2 2分分钟内钟内Z Z平均反应速平均反应速率为率为_。0.05mol（L.min）3X +Y2Z第23页思索与交流：一个反应在实际进行时，反应物能否一个反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式中对应物质计算关系完全转按化学方程式中对应物质计算关系完全转变为生成物？假如能，是在什么条件下？变为生成物？假如能，是在什么条件下？假如不能，原因是什么？假如不能，原因是什么？第24页二、化学反应程度结论：任何化学反应进程都有一定程度，结论：任何化学反应进程都有一定程度，反应物不可能完全参加了反应，反应物不可能完全参加了反应，阅读P50科学史话_炼铁高炉尾气之谜第25页可逆反应 相同条件下相同条件下,既能正向又能逆向进行化学既能正向又能逆向进行化学反应叫可逆反应。反应叫可逆反应。如：如：2HI(g)H2(g)+I2(g)；可逆反应。可逆反应。2KClO3 =2KCl+2O2(g)不可逆反应。不可逆反应。大多数化学反应都是可逆反应。少数反大多数化学反应都是可逆反应。少数反应应,在逆反应条件还没建立时反应物已经耗尽在逆反应条件还没建立时反应物已经耗尽了了,不能建立平衡不能建立平衡,是不可逆反应。是不可逆反应。第26页1、化学平衡状态定义：、化学平衡状态定义：一定条件下，可逆反应里，正反应速率和一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变状态度保持不变状态条件、前提、本质、现象条件、前提、本质、现象例：例：N2+3H2 2NH3高温、高压高温、高压 催化剂催化剂第27页v平衡特征：平衡特征：逆逆等等动动定定变变：可逆反应（或可逆过程）：可逆反应（或可逆过程）：V正正=V逆逆 不等于零（不一样平衡对不等于零（不一样平衡对应不一样速率）应不一样速率）：平衡时正逆反应均未停顿，只是速：平衡时正逆反应均未停顿，只是速率相等率相等：平衡时，各组分含量保持恒定：平衡时，各组分含量保持恒定：条件改变，平衡移动：条件改变，平衡移动其中，其中，“等等”和和“定定”判断化学反判断化学反应是否处于平衡状态关键应是否处于平衡状态关键第28页可可逆逆反反应应：A(气气)+3B(气气)=2C（气气)在在一一定定条条件件下，能判断到达平衡状态标志是：下，能判断到达平衡状态标志是：C生成速率与生成速率与C分解速率相等。分解速率相等。单位时间内生成单位时间内生成C物质量与物质量与C分解物质量相等。分解物质量相等。单单位位时时间间内内生生成成n mol A，同同时时生生成成2n mol C；或单位时间内生成或单位时间内生成3n mol B，同时生成，同时生成2n mol C。A、B、C三种物质浓度不再改变。三种物质浓度不再改变。A、B、C三种物质物质量之比不再改变。三种物质物质量之比不再改变。单位时间内生成单位时间内生成n mol A，同时生成，同时生成3n mol B；第29页三、化学反应条件控制定向爆破第30页 树树第31页第32页 为何控制如此好呢？为何控制如此好呢？三三.化学反应条件控制化学反应条件控制树树第33页思索与交流：p从前面定向爆破录像中，你能够得到什么启示？p回想你在试验室进行或观察过化学试验，及在生活中见到过包括化学改变现象或事例，要使反应符合或靠近人们期望，你认为应怎样控制反应条件？第34页现在，假设你是一名工程师，你要现在，假设你是一名工程师，你要使到你工厂煤尽可能完全燃烧，提升煤使到你工厂煤尽可能完全燃烧，提升煤燃烧效率，你认为应该从哪些方面进行燃烧效率，你认为应该从哪些方面进行分析？分析？第35页怎样提升煤燃烧效率？怎样提升煤燃烧效率？p煤状态与燃烧速率有何关系？与煤充分燃烧有何煤状态与燃烧速率有何关系？与煤充分燃烧有何关系？关系？p空气用量对煤充分燃烧有什么影响？原因是什么空气用量对煤充分燃烧有什么影响？原因是什么？p应选取什么样炉膛材料？应选取什么样炉膛材料？p怎样充分利用煤燃烧后废气中热量？怎样充分利用煤燃烧后废气中热量？第36页归纳：p尽可能使煤充分燃烧，提升能量转化率，关键是尽可能使煤充分燃烧，提升能量转化率，关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。燃料与空气要有足够大接触面积。适当过量。燃料与空气要有足够大接触面积。p尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来热能，提升尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来热能，提升热能利用率。热能利用率。p实质是从多方面控制燃烧反应条件，它意义在于实质是从多方面控制燃烧反应条件，它意义在于节约能源，节约资源，降低污染等。节约能源，节约资源，降低污染等。第37页为何要控制反应条件为何要控制反应条件:p对有利于我们或我们需要化学反应对有利于我们或我们需要化学反应,要想方要想方法增大反应速率法增大反应速率.并提升原料利用率或转化并提升原料利用率或转化率率.p对有害于我们或我们不需要化学反应对有害于我们或我们不需要化学反应,要设要设法降低反应速率法降低反应速率,或隔离会引发反应物质或隔离会引发反应物质.p对应用于特定环境下及特殊需要化学反应对应用于特定环境下及特殊需要化学反应,则需要对反应条件进行特殊控制则需要对反应条件进行特殊控制.第38页练习：p在以下事实中，什么原因影响了化学反应速率？在以下事实中，什么原因影响了化学反应速率？p1、集气瓶中有、集气瓶中有和和l2混合气体，在瓶外点燃混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸镁条时发生爆炸p2、黄铁矿煅烧时要粉粹成细小矿粒、黄铁矿煅烧时要粉粹成细小矿粒p3、加热氯酸钾难以放出气体，加入少许、加热氯酸钾难以放出气体，加入少许MnO2很很快产生气体快产生气体p4、夏天食品轻易发霉，冬天就不那么轻易、夏天食品轻易发霉，冬天就不那么轻易p5、同体积、同浓度盐酸中放入一样大小锌粒和、同体积、同浓度盐酸中放入一样大小锌粒和镁块，产生气体有快有慢镁块，产生气体有快有慢第39页p1 1、化学反应速率及其表示方法。、化学反应速率及其表示方法。p2 2、影响化学反应速率原因。、影响化学反应速率原因。p3 3、化学反应程度和化学平衡状态，、化学反应程度和化学平衡状态，以及化学平衡状态特征判断。以及化学平衡状态特征判断。p4 4、化学反应条件控制。、化学反应条件控制。第40页