1、第二章化學反應與能量,第三節(jié)化學反應的速率和限度,化學反應的特征？,物質的變化和能量的變化。,面對一個具體的化學反應，人們最關心的是？,快慢和進行的程度,學習目標： 1、理解化學反應速率的概念、表示方法及影響因素。 2、通過實驗探究、感受不同化學反應的反應速率快慢的不同。 3、提高學習化學的興趣，體會化學知識與生活的密切聯系，培養(yǎng)科學的價值觀。 重點：化學反應速率的概念、表示方法及影響因素。 難點：化學反應速率的影響因素。,一、化學反應的速率,思考與交流：,而溶洞的形成、化石燃料的形成都很慢。,炸藥爆炸、離子反應都很快，在一瞬間便可完成；,金屬銹蝕、食物腐敗和塑料老化都較慢；,1、化學反應速率

2、及表示方法,化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。,通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示化學反應速率。,【思考與交流】 你了解下列化學變化過程進行的快慢嗎？反應的快慢與我們有什么關系？,這些化學變化有何差異？,爆炸,牛奶腐壞,鐵棒生銹,溶洞形成,很快,較快,較慢,很慢,（1）在定量表示一個化學反應的反應速率時，必須指明是用哪一種物質來表示。 如：V（N2） =C(N2)/t =1 molL-1S-1,（2）化學反應速率都取正值，且是某一段時間內的平均速率。,（3）在同一反應里，用不同物質的濃度變化表示的化學反應速率不一定相同，但實際意義相同，且各物質的反應速率

3、之比等于其化學計量數之比。,（4）固體和純液體的濃度視為常數（保持不變），因此，它們的化學反應速率也視為常數。,數學表達式為：即：V=C/t,單位：molL-1S-1 （mol/LS ） 或 molL-1min-1 (mol/Lmin) 例如：在合成氨反應N2+3H2= 2NH3中，H2的濃度在2分鐘內由8mlo/L變?yōu)?mol/L，該化學反應的速率是多少？ 是： V（H2）= 3mol/Lmin ？ 還是： V（N2）= 1mol/Lmin ？ V（NH3）= 2mol/Lmin,都可以！,溶液中產生氣泡的速率很快,溫度越高，化學反應速率越快,溶液中有氣泡產生，且速率較快,溫度的高低，能夠影

4、響化學反應速率的大小,溶液中產生氣泡的速率較慢,溫度越低，化學反應速率越慢,升高反應體系的溫度，化學反應速率加快；,溫度對化學反應速度的影響,實驗25,2、化學反應速率的影響因素,（1）內因（決定作用）：反應物的性質,（2）外因（外界條件）,濃度、溫度的影響： 實驗 25,現象：濃度大時速率較快，加熱時速率加快,結論2：在其它條件不變時溫度升高，化學反應速率加快。,結論1：在其它條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大反應速率。,規(guī)律：當其它條件不變時，升高溫度，22分解反應速率增大。降低溫度，22分解反應速率減小。 實驗測得，溫度每升高10度，化學反應速率通常增大原來的24倍。 注意：溫度對反

5、應速率的影響不受反應物狀態(tài)的限制。,溫度對化學反應速率的影響,實驗26,立即有大量氣泡產生,有大量氣泡產生,溶液中有少量氣泡出現,不用催化劑，化學反應速率很小,催化劑對過氧化氫的分解速率的影響,在其它條件不變時，催化劑通?？梢约涌旎瘜W反應速率； 不同催化劑對同一個反應的催化能力不同。, 催化劑的影響： 實驗 2-6,現象：加入了MnO2或FeCl3的產生氣泡很快， 未加MnO2或FeCl3的則反應較慢。, 壓強的影響： 對于有氣體參加的化學反應，增大壓強一般可以減小氣體的體積，從而使反應物的濃度增大，因此，也可以增大反應速率。, 其它條件：如光、反應物顆粒大小、溶劑、反應物的狀態(tài)等都可以影響化

6、學反應速率。,規(guī)律：催化劑能改變化學反應的速率。 有的催化劑能加快化學反應的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學反應速率，叫負催化劑。在實踐中，如沒有特殊說明，凡說催化劑都是指正催化劑。 催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質而明顯下降甚至遭破壞，這種現象叫催化劑中毒。 催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對溫度的要求不一樣。,催化劑對化學反應速率的影響,實驗步驟：,截取3cm鎂條，用砂紙打磨掉表面氧化物 組裝好實驗裝置 量取40mL 0.5 mol/L HCl倒入錐形瓶中 將鎂條投入錐形瓶中，立刻塞好橡皮塞 每隔5秒記錄收集到氫氣的體積，至第90秒

7、清洗錐形瓶 量取40 mL 2 mol/L HCl倒入錐形瓶中，重復上述實驗 將所得數據繪成曲線,3,濃度對化學反應的影響,濃度越大,化學反應越快,影響化學反應速率的外界因素除了濃度、溫度、催化劑外，還有沒有其他的因素？,為何工業(yè)合成氨，通常在2107 5107 Pa的壓強下進行。,壓強,化學反應速率的影響因素,（1）內因（決定作用）：反應物的性質,（2）外因（外界條件）, 溫度：,溫度升高，化學反應速率加快 2H2O2 = 2H2O +O2,FeCl3,小結, 催化劑：,催化劑能極大地加快化學反應速率 2H2O2 = 2H2O +O2,MnO2, 濃度：在其它條件不變時，增大反應物的濃度，可

8、以增大反應速率。, 壓強： 對于有氣體參加的化學反應，增大壓強一般可以減小氣體的體積，從而使反應物的濃度增大，因此，也可以增大反應速率。, 其它條件：如光、反應物顆粒大小、溶劑、反應物的狀態(tài)等都可以影響化學反應速率。,1.請預計大理石（ CaCO3 ）分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應的快慢。你能得出什么結論嗎？,2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1 mol/L的鹽酸反應誰快誰慢？為什么？,增大濃度反應速率加快，減小濃度反應速率減慢。,增大固體表面積可以加快反應速率（接觸充分）,濃度的影響,固體表面積,思考與交流,練一練：,1、把除去氧化膜的鎂條投入到盛有少量鹽酸的試管中，

9、產生氫氣的速率如圖所示，在下列因素中，影響反應速率的因素是 （ ）,鹽酸的濃度 鎂條的表面積 溶液的溫度 Cl-的濃度 A、 B、 C、 D、,速率,t,t,t,時間,C,2、（2000廣東）用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加快的是 （） A、加熱 B、不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸 C、滴加少量CuSO4溶液 D、不用鐵片，改用鐵粉,B,3.在一定條件下，mA + nB = pC的反應中，各物質的化學反應速率為v(A)=amol/(Ls), v(B)=0.5amol/(Ls), v(C)=amol/(Ls),則該反應的化學方程式為：_ 原因： mA + nB = Pc

10、 a 0.5a a x 1a y X=2 y=2,答案： 2A+B=2C,4.反應A(g) + 3B(g)=2C(g)在2L密閉容器中反應，0.5min內C的物質的量增加了0.6mol，有關反應速率正確的是（ ） A、V(A)=0.005mol/(Ls) B、V(C)=0.002mol/(Ls) C、V(B)=V(A)/3 D、V(A)=0.001mol/(Ls),A,A(g) + 3B(g) = 2C(g) 3 2 x y 0.01mol/LS X=0.005mol/LS y=0.015mol/LS,0.5min=30s 0.6mol /L30s =0.01mol/LS,5.某反應的反應物濃

11、度在5 min內由6 mol/L變成了2 mol/L，則以該反應物濃度的變化表示的該反應在這段時間內的平均反應速率？,5min,6mol/L 2 mol/L,0.8 mol/(Lmin),解：,答：用該物質表示的該反應在這段時間內的平均反應速率為0.8 mol/(Lmin),6.下列過程中，需要加快化學反應速率的是（ ） A.鋼鐵腐蝕 B.食物腐壞 C.煉鋼 D.塑料老化 7.在某一化學反應中，反應物B的濃度在5 s內從2.0 mol/L變成0.5 mol/L，在這5 s內B的化學反應速率為（ ） A.0.3 B.0.3 mol/（Ls） C.0.4 mol（Ls）-1 D.0.04 mol/

12、L,C,B,8.某一反應物的濃度是1.0 mol/L，經過20 s后，它的濃度變成了0.2 mol/L，在這20 s內它的反應速率為（ ） A.0.04 B.0.04 mol/（Ls） C.0.8 mol（Ls）-1 D.0.04 mol/L 9. 100 mL濃度為2 mol/L的硫酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成的氫氣的總量，可采用的方法是（ ） A.加入適量的6 mol/L的硫酸 B.適當加熱 C.加入適量蒸餾水 D.加入適量的稀硝酸,B,B,二、化學反應的限度,科學研究表明，不少化學反應都具有可逆性，如：,化學反應是有限度的，有些能進行地較徹底，有些反應是不徹底的，甚至

13、是可逆的。,1、當一個可逆反應進行到正反應速率與逆反應速率相等時，反應物和生成物的濃度不再改變，達到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”，這就是這個反應所能達到的限度。,（1） 在一定條件下的可逆反應里，當正反應速率與逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再改變的狀態(tài)叫做“化學平衡狀態(tài)”。,逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。 等： v(正)v(逆)（是化學平衡狀態(tài)的本質）。 動：是動態(tài)平衡，正、逆反應還在不斷進行， 正、逆反應速率相等，但不等于零。,（2）化學平衡狀態(tài)的特征：逆、等、動、定、變。,2、任何化學反應的進程都有一定的限度 ，只是不同反應的限度不同罷了。,3、在可逆反應中，反應物不能按化學計

14、量數之比完全轉化為生成物,因此,反應物的轉化率小于100。,如：濃度、溫度、壓強、催化劑等。,5、化學反應的限度可以通過改變條件而改變。,4、有些反應的可逆性很小，如Ag+Cl- = AgCl 一般可視為不可逆反應。,定：平衡時，各組分的濃度保持一定（是化學平 衡狀態(tài)的外觀特征）。 變：當外界條件發(fā)生改變時，則原平衡可能被破 壞，各組分的濃度就會隨之發(fā)生變化，在新 的一定條 件下又會建立新的平衡狀態(tài)。,如果改變影響化學平衡的一個條件，平衡將向著減弱這種改變的方向發(fā)生移動！,0,(1)0t1：v(正)v(逆),(2)t1以后： v(正)=v(逆),t1以后反應處于平衡狀態(tài)!,什么是化學平衡呢？,

15、化學反應的限度 2.化學平衡狀態(tài)：,指在一定條件下的可逆反應，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,一定條件下可逆反應,如何理解V(正)V(逆)?,例如，一定條件下，可逆反應N23H2 2NH3，對該可逆反應，表示正、逆反應速率可以用N2或H2或NH3來表示： （1）單位時間內，有1molN2反應掉，同時有1molN2生成 （2）單位時間內，有3molH2反應掉，同時有2molNH3反應掉 （3）單位時間內，有1molN2生成，同時有2molNH3生成 以上均表示V(正)V(逆),三、化學反應條件的控制 P.48思考與交流,1、在生產和生活中，人們希望促進有利的化

16、學反應，抑制有害的化學反應，這就要通過控制反應條件來達到目的。,2、提高燃料的燃燒效率的措施： （1）適當過量的空氣，燃料與空氣充分接觸； （2）充分利用燃燒放出的熱能，提高熱能的利 用率。,3、意義：可以通過控制反應條件，使化學反應符合或接近人們的期望。,化學反應條件的控制,定向爆破,下面以“提高煤的燃燒效率”為例，分析研究化學反應條件的選擇。P49,1、煤被研得越細，粉末越小，與空氣中O2得接觸面積越大，燃燒越充分，反應速率越快。,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，放出得熱量大大減少。,3、應選擇保溫隔熱

17、且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應，但反應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的繼續(xù)進行，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）產生熱量少，浪費資源；,（2）產生污染物，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，且要達到燃料的著火點，燃料充分燃燒要考慮兩點：一是燃燒時要有足夠多的空氣，二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。,控制化學反應條件的意義：,對有利的或我們需要的化學反應，要想辦法增大反應速率以提高生產或工作效率，并要采

18、取措施促進反應的完成程度以提高原料的利用率或轉化率；對有害的或我們不希望發(fā)生的化學反應，要設法降低反應速率。,練習,1、天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學方程式依次為：CH42O2CO22H2O， C3H85O23CO24H2O，現有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，應采用的正確措施是（ ） A、減少空氣進入量，增大石油氣進入量 B、增大空氣進入量，減少石油氣進入量 C、減少空氣進入量，減少石油氣進入量 D、增大空氣進入量，增大石油氣進入量,B,2 .面粉廠必須嚴禁煙火的主要原因是( ) A防止火災發(fā)生 B防止污染面粉 C吸煙有害健康 D面粉顆粒極小，當其擴散在空氣中與空氣充分接觸，一

19、旦引發(fā)反應，極易發(fā)生爆炸 3.對于可逆反應MN Q達到平衡時， 下列說法正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質的濃度一定相等 B.M、N全部變成了Q C.M、N、Q的濃度都保持不變 D.反應已經停止,D,C,4.在溶液中發(fā)生的反應，對反應速率不發(fā)生影響的因素是( ) A溫度 B壓強 C濃度 D催化劑 5.在反應：C+CO2 2CO中，可使反應速率增大的措施是( ) 增大壓強 升高溫度 通入CO2 增加碳的量 降低壓強 A B C D,B,C,6.在反應A(g)+3B(g) 2C(g)中，若以物質A表示化學反應速率為0.2 mol/(Lmin)，則以物質B表示此反應的化學反應速率 為 mol/(Lmin)。 7.下列措施對增大反應速率明顯有效的是( ) ANa與水反應時增大水的用量 BFe與稀硫酸反應制取H2時，該用濃硫酸 C在K2S04與BaCl2兩溶液反應時，增大壓強 DAl在