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1、第三节 化学反应速率和限度(第一课时 化学反应速率),一、化学反应的速率,较快（数秒）,较慢（数万年）,较慢（数年）,较快（数天）,溶洞景观的形成要经过成百上千 年的缓慢变化，反应速率太慢了！,新概念,不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。,什么是定性？什么是定量？,思考？,例如：（1）光的传播速度是很快的；（2）光在空气中的传播速度是3108m/s。,（1）就是定性描述（2）就是定量描述,如何定量地判断一个化学反应的速率呢？,一、化学反应速率,1、概念：,4、单位：,2、符
2、号：,3、表达式：,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来表示化学反应速率快慢程度的物理量。,mol/(Ls)或 mol/(Lmin),常用mol/L(或mol L-1),常用min或 s,练习1,=0.3mol/(Ls),v(NH3)=,=,25时,一份双氧水样品经过2h,H2O2的浓度从0.05molL-1 下降到 0.03 molL-1.那么,该双氧水在这 2 小时中分解的平均速率约是_ mol(Lmin)-1,=1.6710-4 mol(Lmin)-1,解：,练习2:,=0.002mol/(Ls),c(NO)=,=,=0.06 mol/L,v(NO)=,=,练习3:,问题
3、1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是:,问题2：v(NO)=0.002mol/(Ls)v(O2)=0.0025mol/(Ls)是否都表示此反应的速率？,v(NO)=0.002mol/(Ls),v(O2)=0.0025mol/(Ls),例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？,练习3:,v(NO)=0.002mol/(Ls)v(O2)=0.0025mol/(Ls),例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，
4、此反应的平均反应速率用NO、用O2来表示为多少？,练习3:,5、对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不同，但其表示整个反应的快慢是相同的.,数值上有何规律？,v(NO)=0.002mol/(Ls),v(O2)=0.0025mol/(Ls),例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO、O2、NH3来表示为多少？,练习3:,v(NH3)=0.002mol/(Ls),6、化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比即对于反应：aA+bB=cC+dD,vA:vB:vC:vD=a
5、:b:c:d,练习4、在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质表示的化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为：_,2A+B=2C,A和 B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行 2min后A的浓度0.8mol/L，B的浓度为0.6mol/L，C的浓度为0.6mol/L。则2min内 反应的平均速率 VA=_，VB=_，VC=_。该反应的化学反应程式为_。,0.1mol/L.min,0.2mol/L.min,0.3mol/L.min,A+2B=3C,练习5,练习6
6、.某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为：_。,练习7,则该反应速率的快慢顺序为:,反应 A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：,(1)(A)=0.3mol/(Ls),(2)(B)=0.6mol/(Ls),(3)(C)=0.4mol/(Ls),(4)(D)=0.45mol/(Ls),(1)(4)(2)=(3),注意:单位一致用同一种物质表示,化学反应速率表示时的注意事项：化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固
7、体来表示该反应的化学反应速率，因为纯液体或固体的浓度为常数。,1.定义：用单位时间内反应物浓度的减小 或生成物浓度的增加来示。,mol/(Lmin)或mol/(Ls),3、单位：,化学反应速率,常用mol L-1,常用s 或 min,2、表达式：,下列过程中，需要加快化学反应速率的是（）,A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.炼钢 D.塑料老化,C,思考,怎样才能加快化学反应速率呢？（影响反应速率的因素？）,比较下列每组化学反应的速率，并分析引起速率不同的可能原因：,3.夏天米饭变质 冬天米饭变质,1.Mg+HCl Al+HCl,2.Mg+HCl Mg+CH3COOH,较快,较快,较快,外因：外界条
8、件,内因：反应物的性质,外因：外界条件,二、影响化学反应速率的因素：,内因：反应物的性质,我们本节课重点探究的内容,科学探究：实验25,科学探究：实验25,较慢产生气泡,冷水中,较快产生气泡,常温,在其它条件相同时，升高温度能 加快化学反应的速率；降低温度则减慢。,快速产生气泡,热水中,结论,现象,规律：当其它条件不变时，升高温度，反应速率增大。降低温度，反应速率减小。实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的24倍。,（1）温度对化学反应速率的影响,5%H2O2,FeCl3溶液,MnO2粉末,催化剂对化学反应速率的影响,科学探究：实验26,较慢产生少量气泡,不加其它试剂,较快产生
9、大量气泡,加入FeCl3,在其它条件相同时,使用催化剂能改变化学反应的速率,很快产生大量气泡,加入MnO2,结论,现象,科学探究：实验26,规律：催化剂能改变化学反应的速率。有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，催化剂都是指正催化剂。催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。,（2）催化剂对化学反应速率的影响,小 结：,使用催化剂，化学反应速率加快,催化剂,升高温度，化学反应速率加快；反之减慢,温度,外 因,反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢,性质,内
10、因,规律(在其它条件相同时),影响化学反应速率的因素,P49 思考与交流,光波，电磁波，超声波，溶剂等,其它,增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；反之减慢,固体反应物的表面积,增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；反之减慢,气态反应物的压强,增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢,反应物的浓度,外因,练习:用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A、加热B、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C、滴加少量CuSO4溶液D、不用铁片，改用铁粉,B,1.使H2SO4与过量Zn反应速率下降但不影响H2的量,应加入(),A.Na2CO3(s)B.(NH4)2SO4(S)
11、C.K2SO4(aq)D.H2O(l)E.CH3COONa(S),C D E,第三节 化学反应速率和限度(第一课时 化学反应速率),化学反应速率的表示：,化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,小结,影响化学反应速率的条件,温度,催化剂,浓度,固体表面积,压强,内因:,外因,参加反应物质本身的性质,第三节 化学反应速率和限度(第二课时 化学反应的限度）,讨论:一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？,不能，因为反应都存在一定的可逆性。,阅读教材P50-51自学科学史话：炼铁高炉尾气之谜，从中你能得到什么启示？,Fe2O3+3CO=2Fe+3
12、CO2 C+CO2=2 CO 是可逆反应.,高温,高温,可逆反应:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应。,（1）同一条件下，同时进行；,注意,（2）反应物不能完全转化为生成物。,（3）使用“”,多数反应为可逆反应，典型的可逆反应有:,反应物与生成物总是共存,在一个固定容积的密闭容器中，充入一定量的N2与H2，在一定条件下发生反应。,反应开始时：,反应物浓度最大，V(正)最大；生成物浓度为零，最小，V(逆)为零。,反应进行中：,反应物减少，导致V(正)逐渐减小；生成物由无到有逐渐增多，导致V(逆)从零逐渐增大。,反应到一定时间：,V(正)V(逆)；各反应物和生成物的浓度不再发
13、生变化,t1,二、化学平衡与反应的限度,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。,量:质量、物质的量、体积、浓度 等。,2、反应达到化学平衡的标志,1）正逆反应速率相等,2）反应物与生成物浓度不再发生变化,在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物浓度保持不变的状态。,1.化学平衡状态,例如，一定条件下，N23H2 2NH3，
14、对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示：（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成（2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉（3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成 以上均表示V(正)V(逆),如何理解V(正)V(逆)?,(同一物质的生成速率或消耗速率相等),下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是()A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,A、C,练习1,
15、可逆反应O22SO2 2SO3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A 正SO22正O2B 2正O2逆SO3C 正O22逆SO3 D 正SO2逆SO3,D,练习2,3.化学平衡状态的特征,逆：可逆反应（研究对象、前提）等：V(正)V(逆)（实质）动：动态平衡，V(正)V(逆)0 定：反应物和生成物浓度保持不变（标志）变：外界条件改变，化学平衡发生移动。旧 的平衡将被破坏，并在新的条件下建立 新的平衡。,其中,“等”和“定”判断化学反应是否处于 平衡状态的关键。,练习1.可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C
16、.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等,D,2.对于可逆反应MN Q达到平衡状态时，下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q C.M、N、Q的浓度都保持不变 D.反应已经停止,C,三、化学反应条件的控制,在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。这就涉及到反应条件的控制。,1.控制 化学反应条件的基本措施:(1)改变反应物的温度、浓度、气体压强、固体表面积以及催化剂的使用等来改变反应速率；(2)通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强等，改变可逆反应进行的限度。,2.以“提高煤的燃烧效率”为例,(1)煤的状态与煤燃
17、烧的关系 使煤与氧气接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。,(4)煤燃烧后废气中热量的利用 将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收,(2)空气用量对煤燃烧的影响 空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。空气过量，浪费能源，因为废气要带走能量,(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料 保温隔热，防止热量散失,归纳：提高煤的燃烧效率的措施,（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率.（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。,实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）。,归纳、整合：,化学反应的快慢,参加反应物质本身的性质,内因,外因,外界条件,浓 度,温 度,接触面积,催化剂,浓度大速率快,温度高速率快,接触面积大速率快,使用催化剂速率加快,另外：压强（气体）、光波、电磁波、超声波、溶剂等因素对反应速率也有影响。,用化学反应速率来表示,
