化學(xué):《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》:課件十三(33張PPT)(人教版必修2)
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,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度,潮陽一中黃佩藩cyhpf@,教學(xué)目標(biāo):,(一)知識與技能掌握反應(yīng)速率的概念及化學(xué)反應(yīng)速率的因素,(二)過程與方法經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)限度、實(shí)驗(yàn)對該問題的再認(rèn)識,理解形成了化學(xué)反應(yīng)限度的概念,(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,深刻體會到化學(xué)知識與生活的密切聯(lián)系,培養(yǎng)正確的科學(xué)價(jià)值觀,一、化學(xué)反應(yīng)的速率,【思考與交流】你了解下列化學(xué)變化過程進(jìn)行的快慢嗎?反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)系?,不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別,“快”與“慢”是相對而言的,在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中,需要用一個(gè)統(tǒng)一的定量標(biāo)準(zhǔn)來衡量或比較。與物理學(xué)中物體的運(yùn)動(dòng)快慢用“速度”表示相類似,化學(xué)反應(yīng)過程中進(jìn)行的快慢用“反應(yīng)速率”來表示。,1、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法:用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。,濃度常用mol.L-1,時(shí)間常用s,min。,化學(xué)反應(yīng)的速率單位為:mol/(Lmin)或mol/(Ls),2、數(shù)學(xué)表達(dá)式為:,注:無論是用某一反應(yīng)物表示還是用某一生成物表示,其化學(xué)反應(yīng)速率都取正值,且是某一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。,3、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算,例1、反應(yīng)N2+3H2=2NH3在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了1.7g,求ν(NH3)、ν(N2)、ν(H2)。,解法1:5min內(nèi)生成NH3的物質(zhì)的量濃度為:,0.05mol/L,=0.01mol/(Lmin),,N2+3H2=2NH3,1mol,3mol,2mol,0.1mol,n(H2),n(N2),所以,,n(N2)=0.05mol,n(H2)=0.15mol,,?,,解法2:先求出v(NH3),=0.01mol/(Lmin),根據(jù)比例求:,結(jié)論:同一反應(yīng)可以用不同的反應(yīng)物或生成物來表示反應(yīng)速率。其數(shù)值可能不同但是表示的意義是相同的。,各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)之比,ν(N2):ν(H2):ν(NH3)=1:3:2,練習(xí):1、,在一定條件下,mA+nB=pC的反應(yīng)中,各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________,答案:2A+B=2C,練習(xí)2、,反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)在2L密閉容器中反應(yīng),0.5min內(nèi)C的物質(zhì)的量增加了0.6mol,有關(guān)反應(yīng)速率正確的是()A、V(A)=0.005mol/(Ls)B、V(C)=0.002mol/(Ls)C、V(B)=V(A)/3D、V(A)=0.001mol/(Ls),A,有哪些條件能夠影響化學(xué)反應(yīng)的速率呢?下面我們通過實(shí)驗(yàn)來探究,二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響*11,實(shí)驗(yàn)2-5,溶液中產(chǎn)生氣泡的速率很快,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快,溶液中有氣泡產(chǎn)生,且速率較快,溫度的高低,能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率的大小,溶液中產(chǎn)生氣泡的速率較慢,溫度越低,化學(xué)反應(yīng)速率越慢,實(shí)驗(yàn)2-6,立即有大量氣泡產(chǎn)生,立即有大量氣泡產(chǎn)生,溶液中有少量氣泡出現(xiàn),不用催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率很小,小結(jié):,1、影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因是反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì),外因是條件。,2、溫度影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律是:其它條件不變時(shí),升高溫度,可以增大反應(yīng)速率;降低溫度,可以減小反應(yīng)速率。,3、催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律是:催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率,影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件并不只是溫度和催化劑,思考與交流:P43,1、溫度越低,食物變質(zhì)腐敗的速率越慢。這也是溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在生活中的應(yīng)用。,2、固體藥品研得越細(xì),其表面積越大,混合均勻后反應(yīng)物之間接觸得面積也越大,反應(yīng)也迅速、充分。,3、固體物質(zhì)溶于水后,發(fā)生了電解質(zhì)的電離,離子在溶液里受水分子作用而運(yùn)動(dòng),增大了離子之間接觸反應(yīng)的機(jī)會,從而提高了化學(xué)反應(yīng)速率。,4、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,離子方程式為:Zn+2H+=Zn2++H2↑,C(H+)的大小影響著該反應(yīng)的反應(yīng)速率,氣泡變稀少了,是因?yàn)镃(H+)減小了,反應(yīng)速率減慢,如果添加適當(dāng)濃度的硫酸溶液時(shí),由于溶液中C(H+)又迅速增大,因而反應(yīng)速率加快,產(chǎn)生氣泡的速率又加快了。,,小結(jié):,從上面的事例可知,溫度、固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài)、溶液的濃度、催化劑、壓強(qiáng)等都是影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。,二、化學(xué)反應(yīng)的限度,1、可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的實(shí)驗(yàn)事實(shí),實(shí)驗(yàn)2-7,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:加入Na2SO4溶液,有白色沉淀產(chǎn)生。再加入Na2CO3溶液時(shí),仍有白色沉淀產(chǎn)生。,第2課時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)論:CaSO4沉淀在溶液中存在如下可逆反應(yīng):CaSO4Ca2++SO42—。由于上層清液中仍有少量電離出的Ca2+,故可與CO32—反應(yīng)生成更難溶的CaCO3沉淀。,小結(jié):不少化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性,即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)能同時(shí)進(jìn)行。即任何化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程都有一定的限度。,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度。任何化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程都有一定的限度,只是不同反應(yīng)的限度不同而已。,2、化學(xué)反應(yīng)的限度概念,如何理解V(正)=V(逆)?,例如,一定條件下,可逆反應(yīng)N2+3H2=2NH3,對該可逆反應(yīng),表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來表示:(1)單位時(shí)間內(nèi),有1molN2反應(yīng)掉,同時(shí)有1molN2生成(2)單位時(shí)間內(nèi),有3molH2反應(yīng)掉,同時(shí)有2molNH3反應(yīng)掉(3)單位時(shí)間內(nèi),有1molN2生成,同時(shí)有2molNH3生成以上均表示V(正)=V(逆),化學(xué)平衡狀態(tài)特征:,(2)化學(xué)平衡的特征:“逆”、“動(dòng)”、“等”、“定”、“變”①“逆”:化學(xué)平衡只存在于可逆反應(yīng)中;②“動(dòng)”:化學(xué)平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡;③“等”:平衡時(shí)正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等且大于0;④“定”:平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變;⑤“變”:改變外界條件時(shí),平衡會發(fā)生移動(dòng)。(舊的平衡將被破壞,并在新的條件下建立新的平衡。),三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制,思考與交流P46,通過討論,我們可知,通??刂品磻?yīng)的條件可從濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、光照等方面考慮,使選擇的條件既可提高化學(xué)反應(yīng)速率又可提高化學(xué)反應(yīng)的限度。,下面以“提高煤的燃燒效率”為例,分析研究化學(xué)反應(yīng)條件的選擇。P46,1、煤被研得越細(xì),粉末越小,與空氣中O2得接觸面積越大,燃燒越充分,反應(yīng)速率越快。,2、空氣充足,煤燃燒生成CO2越充分,放熱越多;若空氣不足,則煤燃燒部分生成CO,CO排到空氣中造成污染,且生成CO時(shí),放出得熱量大大減少。,3、應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料;盡管煤燃燒是放熱反應(yīng),但反應(yīng)過程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù),因此利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,選用保溫隔熱材料的目的,正是為了防止熱量散失。,4、可將燃燒后的廢氣通過交換裝置,供其他方面使用。,5、燃料不充分燃燒有何危害?,(1)產(chǎn)生熱量少,浪費(fèi)資源;,(2)產(chǎn)生污染物,危害人體健康。,6、燃料充分燃燒的條件是什么?,燃料燃燒必須與空氣接觸,且要達(dá)到燃料的著火點(diǎn),燃料充分燃燒要考慮兩點(diǎn):一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣,二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。,小結(jié):提高燃料的燃燒效率的措施,(1)盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是,燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸,且空氣要適當(dāng)過量。,(2)盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能,提高熱能的利用率。,控制化學(xué)反應(yīng)條件的意義:,對有利的或我們需要的化學(xué)反應(yīng),要想辦法增大反應(yīng)速率以提高生產(chǎn)或工作效率,并要采取措施促進(jìn)反應(yīng)的完成程度以提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率;對有害的或我們不希望發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),要設(shè)法降低反應(yīng)速率。,練習(xí),1、課本習(xí)題P47,2、天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學(xué)方程式依次為:CH4+2O2→CO2+2H2O,C3H8+5O2→3CO2+4H2O,現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具,今改用液化石油氣,應(yīng)采用的正確措施是()A、減少空氣進(jìn)入量,增大石油氣進(jìn)入量B、增大空氣進(jìn)入量,減少石油氣進(jìn)入量C、減少空氣進(jìn)入量,減少石油氣進(jìn)入量D、增大空氣進(jìn)入量,增大石油氣進(jìn)入量,B,影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因,增加,增加,不變,增加,加快,增加,增加,不變,增加,加快,不變,增加,增加,增加,加快,不變,增加,增加,增加,加快,作業(yè):1、3、,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,- 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