化学反应速率与限度备用公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章化学反应与能量,第三节,化学反应速率和程度,化学反应特性？,物质改变和能量,改变。,面对一个详细化学反应，人们最关怀是？,快慢和进行程度,第1页,第1页,学习目的：,理解化学反应速率概念、表示办法及影响原因。,重点：,化学反应速率概念、表示办法及影响原因。,难点：,化学反应速率影响原因。,第2页,第2页,【,思考与交流,】,你理解下列化学改变过程进行快慢吗？反应快慢与我们有什么关系？,第3页,第3页,这些化学改变有何差别？,爆炸,牛奶腐坏,铁棒生锈,溶洞形成,不久,较快,较慢,很慢,第4页,第4页,一、化学反应速率,1,、化学反应速率及表示办法,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度物理量。,通惯用单位时间内,反应物浓度减小或生成物浓度增大,来表示化学反应速率,。,第5页,第5页,数学表示式为：,即,V=,C/,t,单位：,mol,L,-1,S,-1,（,mol/L,S,）,或,mol,L,-1,min,-1,(mol/L,min),比如：在合成氨反应,N,2,+3H,2,=2NH,3,中，,H,2,浓度在,2,分钟内由,8mlo/L,变为,2mol/L,，该化学反应速率是多少？,是：,V,（,H,2,）,=3mol/L,min,？,还是：,V,（,N,2,）,=1mol/L,min,？,V,（,NH,3,）,=2mol/L,min,都能够！,第6页,第6页,（,1,）,在定量表示一个化学反应反应速率时，必须指明是用,哪一个物质,来表示。,如：,V,（,N,2,）,=,C(N,2,)/t=1 mol,L,-1,S,-1,（,2,）,化学反应速率都取,正值,，,且是某一段时间内,平均速率,。,（3）在同一反应里，用不同物质浓度改变表示化学反应速率不一定相同，但实际意义相同，且各物质反应速率之比等于其化学计量数之比。,（,4,）,固体,和,纯液体,浓度视为常数（保持不变），因此，它们化学反应速率也视为,常数,。,第7页,第7页,例,1,、把,0.6mol,X,气体和,0.4molY,气体混合于,2L,容器中，使它们发生下列反应：,3X+Y=nZ+2W,。,5min,末生成,0.2molW,，若测知以,Z,浓度改变表示平均反应速率为,0.01mol/,（,L,min,），则：上述反应中,Z,气体计量数,n,值是多少？,n=1,第8页,第8页,例,2,、反应：,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,，在,5L,密闭容器中进行，半分钟后，,NO,物质量增长了,0.3mol,，则此反应平均速率表示正确是（）,A.,v,（,O,2,）,=0.01mol,L-1,s-1B.,v,（,NO,）,=0.008mol,L-1,s-1C.,v,（,H,2,O,）,=0.003mol,L-1,s-1D.,v,（,NH,3,）,=0.004mol,L-1,s-1,C,第9页,第9页,2,、化学反应速率影响原因,（,1,）,内因（决定作用）：反应物性质,（,2,）,外因（外界条件）,第10页,第10页,现 象,结 论,热水中,常 温,冷水中,溶液中产气愤泡速率不久,温度越高，化学反应速率越快,溶液中有气泡产生，且速率较快,温度高下，能够影响化学反应速率大小,溶液中产气愤泡速率较慢,温度越低，化学反应速率越慢,升高反应体系温度，化学反应速率加快；,1,、温度对化学反应速度影响,试验,2,5,化学反应方程式为：,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,FeCl,3,第11页,第11页,规律：,当其它条件不变时，升高温度，,2,2,分解反应速率增大。减少温度，,2,2,分解反应速率减小。,试验测得，温度每升高,10,度，化学反应速率通常增大本来,2,4,倍。,注意：温度对反应速率影响不受反应物状态限制。,第12页,第12页,化学反应方程式为：,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,FeCl,3,试验,2,6,现 象,结 论,加入,MnO,2,加入,FeCl,3,不加其它试剂,马上有大量气泡产生,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,催化剂,MnO,2,能加快反应速率,MnO,2,有大量气泡产生,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,催化剂,FeCl,3,能加快反应速率,FeCl,3,溶液中有少许气泡出现,不用催化剂，化学反应速率很小,2,、催化剂对过氧化氢分解速率影响,在其它条件不变时，催化剂通常能够加紧化学反应速率；,不同催化剂对同一个反应催化能力不同。,第13页,第13页,试验环节：,截取,3cm,镁条，用砂纸打磨掉表面氧化物,组装好试验装置,量取,40mL 0.5 mol/L HCl,倒入锥形瓶中,将镁条投入锥形瓶中，立刻塞好橡皮塞,每隔,5,秒统计搜集到氢气体积，至第,90,秒,清洗锥形瓶,量取,40 mL 2 mol/L HCl,倒入锥形瓶中，重复上述试验,将所得数据绘成曲线,3,、浓度对化学反应影响,浓度越大,化学反应越快,第14页,第14页,4,、,压强影响：,对于有气体参与化学反应，增大压强,普通,能够,减小,气体,体积,，从而使反应物,浓度增大,，因此，也能够,增大反应速率,。,5,、,其它条件：,如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物状态等都能够影响化学反应速率。,第15页,第15页,化学反应速率影响原因,（,1,）,内因（决定作用）：反应物性质,（,2,）,外因（外界条件）,温度：,温度升高，化学反应速率加快,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,FeCl,3,小结,催化剂：,催化剂能极大地,加快,化学反应速率,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,MnO,2,第16页,第16页,浓度：在其它条件不变时，,增大,反应物,浓度,，能够,增大反应速率,。,压强：对于有气体参与化学反应，增大压强,普通,能够,减小,气体,体积,，从而使反应物,浓度增大,，因此，也能够,增大反应速率,。,其它条件：如,光,、,反应物颗粒大小,、,溶剂,、,反应物状态,等都能够影响化学反应速率。,第17页,第17页,1.,请预计大理石（,CaCO,3,）分别与,0.1mol/L,和,1mol/L,盐酸反应快慢。你能得出什么结论吗？,2.,块状,CaCO,3,、粉末状,CaCO,3,与,0.1 mol/L,盐酸反应谁快谁慢？为何？,增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢。,增大固体表面积能够加快反应速率（接触充足）,浓度影响,固体表面积,思考与交流,第18页,第18页,3,、（广东）用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列办法不能使氢气生成速率加快是 （）,A,、加热,B,、不用稀硫酸，改用,98%,浓硫酸,C,、滴加少许,CuSO,4,溶液,D,、不用铁片，改用铁粉,B,第19页,第19页,3.,在一定条件下，,mA+nB=pC,反应中，各物质化学反应速率为,v(A)=amol/(L,s),v(B)=0.5amol/(L,s),v(C)=amol/(L,s),则该反应化学方程式为,_,答案：,2A+B=2C,第20页,第20页,4.,反应,A(g)+3B(g)=2C(g),在,2L,密闭容器中反应，,0.5min,内,C,物质量增长了,0.6mol,，相关反应速率正确是（）,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,A(g)+3B(g)=2C(g),3 2,x y 0.01mol/L,S,X=0.005mol/LS,y=0.015mol/LS,0.5min=30s 0.6mol/L30s,=0.01mol/LS,第21页,第21页,5.,某反应反应物浓度在,5 min,内由,6 mol/L,变成了,2 mol/L,，则以该反应物浓度改变表示该反应在这段时间内平均反应速率？,C,t,5min,6mol/L,2 mol/L,0.8,mol/(Lmin),解：,答：,用该物质表示该反应在这段时间内平均反应速率为,0.8 mol/(Lmin,),第22页,第22页,6.,下列过程中，需要加快化学反应速率是（）,A.,钢铁腐蚀,B.,食物腐坏,C.,炼钢,D.,塑料老化,7.,在某一化学反应中，反应物,B,浓度在,5 S,内从,2.0 mol/L,变成,0.5 mol/L,，在这,5S,内,B,化学反应速率为（）,A.0.3 B.0.3 mol/,（,L,s,）,C.0.4 mol,（,L,s,）,-1 D.0.04 mol/L,C,B,第23页,第23页,8.,某一反应物浓度是,1.0 mol/L,，通过,20 s,后，它浓度变成了,0.2 mol/L,，在这,20 s,内它反应速率为（）,A.0.04 B.0.04 mol/,（,L,s,）,C.0.8 mol,（,L,s,）,-1 D.0.04 mol/L,9.100 mL,浓度为,2 mol/L,硫酸跟过量锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气总量，可采用办法是（）,A.,加入适量,6 mol/L,硫酸,B.,适当加热,C.,加入适量蒸馏水,D.,加入适量稀硝酸,B,B,第24页,第24页,二、化学反应程度,科学研究表明，不少化学反应都含有可逆性，如：,SO,2,+H,2,O H,2,SO,3,Cl,2,+H,2,O HCl+HClO,H,2,+I,2,2HI,正向反应,逆向反应,化学反应是有程度，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底，甚至是可逆。,第25页,第25页,反应速率,v(,正,),v(,逆,),v(,正,)=v(,逆,),t,1,时间（,t,）,0,(1)0t,1,：,v(,正,)v(,逆,),(2)t,1,以后：,v(,正,)=v(,逆,),t,1,以后反应处于平衡状态,!,什么是化学平衡呢？,第26页,第26页,1,、,当一个可逆反应进行到,正反应速率,与,逆反应速率,相等时，,反应物,和,生成物,浓度不再改变，达到,表面上静止,一个,“,平衡状态,”,，这就是这个反应所能达到,程度,。,（,1,）,在,一定条件下可逆反应,里，当,正反应速率,与,逆反应速率,相等,，,反应物,和,生成物,浓度不再改变,状态叫做,“,化学平衡状态,”,。,逆：,化学平衡研究对象是,可逆反应,。,等：,v(,正,),v(,逆,),（是化学平衡状态,本质,）。,动：,是,动态平衡,，正、逆反应还在不断进行，,正、逆反应速率相等，但不等于零。,（,2,）,化学平衡状态,特性：,逆、等、动、定、变,。,第27页,第27页,2、任何化学反应进程都有一定程度，只是不同反应程度不同罢了。,3,、,在可逆反应中，反应物不能按化学计量数之比完全转化为生成物,因此,反应物,转化率,小于,100,。,如：,浓度,、,温度,、压强等。,5,、,化学反应程度能够通过改变条件而改变。,4,、,有些反应可逆性很小，如,Ag,+,+Cl,-,=AgCl,普通可视为不可逆反应。,定：,平衡时，各组分浓度保持一定（是,化学平,衡状态,外观特性,）。,变：,当,外界条件,发生,改变,时，则原平衡,也许,被破,坏，,各组分浓度就会随之,发生改变,，在新,一定条 件下又会建立新平衡状态。,假如改变影响化学平衡一个条件，平衡将向着削弱这种改变方向发生移动！,第28页,第28页,如何判断已经达到化学平衡,1,、,v(,正,),v(,逆,),比如，一定条件下，可逆反应,N,2,3H,2,2NH,3,，对该可逆反应，表示正、逆反应速率能够用,N,2,或,H,2,或,NH,3,来表示：,（,1,）单位时间内，有,1molN,2,反应掉，同时有,1molN,2,生成,（,2,）单位时间内，有,3molH,2,反应掉，同时有,2molNH,3,反应掉,（,3,）单位时间内，有,1molN,2,生成，同时有,2molNH,3,生成,以上均表示,V(,正,),V(,逆,),第29页,第29页,2、反应物和生成物浓度不再随时间改变,3、全是气体参加前后化学计量数之和不同可逆反应压强保持不变。,4、对于有颜色气体参加或者生成可逆反应，颜色不随时间发生改变。,5、同一物质而言断裂化学键物质量与形成化学键物质量相同,第30页,第30页,三、,化学反应条件控制,P.48,思考与交流,1,、,在生产和生活中，人们希望增进有利化学反应，克制有害化学反应，这就要通过控制反应条件来达到目的。,2,、,提升燃料燃烧效率办法,：,（,1,）,适当过量空气，燃料与空气充足接触；,（,2,）,充足利用燃烧放出热能，提升热能利,用率。,3,、意义：,能够通过控制反应条件，使化学反应符合或靠近人们盼望。,第31页,第31页,下面以“提升煤燃烧效率”为例，分析研究化学反应条件选择。,1,、煤被研得越细，粉末越小，与空气中,O,2,得接触面积越大，燃烧越充足，反应速率越快。,2,、空气充足，煤燃烧生成,CO,2,越充足，放热越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成,CO,，,CO,排到空气中造成污染，且生成,CO,时，放出得热量大大减少。,第32页,第32页,3,、应选择保温隔热且耐热炉膛材料；尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需提供部分能量才干继续，因此利用煤燃烧放出部分热量就可维持反应继续进行，选取保温隔热材料目的，正是为了预防热量散失。,4,、可将燃烧后废气通过互换装置，供其它方面使用。,第33页,第33页,5,、燃料不充足燃烧有何危害？,（,1,）产生热量少，浪费资源；,（,2,）产生污染物，危害人体健康。,6,、燃料充足燃烧条件是什么？,燃料燃烧必须与空气接触，且要达到燃料着火点，燃料充足燃烧要考虑两点：一是燃烧时要有足够多空气，二是燃料与空气要有足够大接触面积。,第34页,第34页,控制化学反应条件意义：,对有利或我们需要化学反应，要想办法增大反应速率以提升生产或工作效率，并要采用办法增进反应完毕程度以提升原料利用率或转化率；对有害或我们不希望发生化学反应，要设法减少反应速率。,第35页,第35页,练习,1,、天然气和液化石油气燃烧主要化学方程式依次为：,CH,4,2O,2,CO,2,2H,2,O,，,C,3,H,8,5O,2,3CO,2,4H,2,O,，既有一套以天然气为燃料灶具，今改用液化石油气，应采用正确办法是（）,A,、减少空气进入量，增大石油气进入量,B,、增大空气进入量，减少石油气进入量,C,、减少空气进入量，减少石油气进入量,D,、增大空气进入量，增大石油气进入量,B,第36页,第36页,2.,面粉厂必须严禁烟火主要原因是,(),A,预防火灾发生,B,预防污染面粉,C,吸烟有害健康,D,面粉颗粒极小，当其扩散在空气中与空气充足接触，一旦引起反应，极易发生爆炸,3.,对于可逆反应,M,N Q,达到平衡时，,下列说法正确是（）,A.M,、,N,、,Q,三种物质浓度一定相等,B.M,、,N,所有变成了,Q,C.M,、,N,、,Q,浓度都保持不变,D.,反应已经停止,D,C,第37页,第37页,4.,在,溶液中,发生反应，对反应速率不发生影响原因是,(),A,温度,B,压强,C,浓度,D,催化剂,5.,在反应：,C+CO,2,2CO,中，可使反应速率增大办法是,(),增大压强 升高温度 通入,CO,2,减少压强,A,B,C,D,B,C,第38页,第38页,6.,在反应,A(g)+3B(g)2C(g),中，若以物质,A,表示化学反应速率为,0.2 mol/(L,min),，则以物质,B,表示此反应化学反应速率,为,mol/(L,min),。,7.,下列办法对增大反应速率明显有效是,(),A,Na,与水反应时增大水用量,B,Fe,与稀硫酸反应制取,H,2,时，改用浓硫酸,C,在,K,2,S0,4,与,BaCl,2,两溶液反应时，增大压强,D,Al,在氧气中燃烧生成,Al,2,0,3,，将,Al,片改成,Al,粉,0.6,D,第39页,第39页,10.,木炭在空气中燃烧是一个放热反应，为何木炭燃烧时必须先引火点燃？点燃后停止加热，木炭能够继续燃烧吗？为何？,浓度影响：增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢,；,木炭在空气中燃烧是一个放热反应，为何木炭燃烧时必须先引火点燃？点燃后停止加热，木炭能够继续燃烧吗？为何？,第40页,第40页,11.,请利用所学知识回答下列问题：,(1),消防队员救火时，开门都很小心，由于门一打开就有也许发生爆炸。请解释其中原因。,(2),在试验室里，硝酸、硝酸银等药物均必须用棕色试剂瓶保留，并应当存储在阴凉干燥处。为何,?,(3),试验室中用碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳时，选择试剂为块状碳酸钙固体而不是碳酸钙粉末，为何,?,门一打开，可燃物与空气接触面增大，快速燃烧，可引起爆炸,因,HNO,3,、,AgNO,3,见光、受热均易分解，因此必须用棕色试剂瓶保留，并存储在阴凉处,由于粉状,CaC0,3,与盐酸反应速率太快，而难以控制生成,CO,2,流速与流量,第41页,第41页,