高中化學必修二第二章第三節(jié)化學反應(yīng)的速率和限度

第二章化學反應(yīng)與能量

第三節(jié)

化學反應(yīng)的速率和限度學習目標：

1、理解化學反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)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(lián)系，培養(yǎng)科學的價值觀。重點：化學反應(yīng)速率的概念、表示方法及影響因素。難點：化學反應(yīng)速率的影響因素?！舅伎寂c交流】你了解下列化學變化過程進行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)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

較快較慢很慢一、化學反應(yīng)的速率1、表示方法

通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示化學反應(yīng)速率。2.數(shù)學表達式

V=△C/△t

3、單位

mol?L-1?S-1mol/（L?S）

或mol?L-1?min-1mol/(L?min)

4、注意事項：（1）指明物質(zhì)（2）取正值（3）平均速率（4）固體和純液體的化學反應(yīng)速率也視為常數(shù)。（5）各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學計量數(shù)之比。(練習)例1：在合成氨反應(yīng)N2+3H2=2NH3中，H2的濃度在2分鐘內(nèi)由8mlo/L變?yōu)?mol/L，該化學反應(yīng)的速率是多少？是：V（H2）=3mol/（L?min）

？還是：V（N2）=1mol/（L?min)？還是V（NH3）=2mol/(L?min)?.都可以！深入思考:比較

v（H2）=5mol/（L?min）與v（N2）=101mol/（L?s)方法1、統(tǒng)一單位2、統(tǒng)一物質(zhì)比較快慢2、某一反應(yīng)物的濃度是1.0mol/L，經(jīng)過20s后，它的濃度變成了0.2mol/L，在這20s內(nèi)它的反應(yīng)速率為（）A.0.04B.0.04mol/（L·s）

C.0.8mol·（L·s）-1

D.0.04mol/LB思考？？？在相同條件下，等質(zhì)量表面積相同的下列金屬與同濃度的鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率最快的是（）A.鐵B.鎂C.鋁D.鈉二、化學反應(yīng)速率的影響因素（1）內(nèi)因（決定作用）：反應(yīng)物的性質(zhì)（2）外因（外界條件）溶液中產(chǎn)生氣泡的速率很快溫度越高，化學反應(yīng)速率越快溶液中有氣泡產(chǎn)生，且速率較快溫度的高低，能夠影響化學反應(yīng)速率的大小升高反應(yīng)體系的溫度，化學反應(yīng)速率加快；一、溫度對化學反應(yīng)速度的影響化學反應(yīng)方程式為：2H2O2=2H2O+O2↑其他條件不變，溫度每升高10℃，速率提高2~4倍化學反應(yīng)方程式為：2H2O2=2H2O+O2↑立即有大量氣泡產(chǎn)生2H2O2=2H2O+O2↑肝臟研磨液能加快反應(yīng)速率有大量氣泡產(chǎn)生2H2O2=2H2O+O2↑催化劑FeCl3能加快反應(yīng)速率溶液中有少量氣泡出現(xiàn)不用催化劑，化學反應(yīng)速率很小二、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(yīng)速率；不同催化劑對同一個反應(yīng)的催化能力不同。

思考與交流（P.49）：1、為什么要將食物存放在冰箱中？2、實驗時通常將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混合后進行反應(yīng)，原因？3、人們常把固體試劑溶于水配成溶液后再進行化學實驗，原因？4、實驗室常用約30%左右的硫酸溶液與鋅粒反應(yīng)制氫氣，當反應(yīng)進行一段時間后，氣泡變得稀少了（鋅粒還有剩余），如果再添加一些適當濃度的硫酸溶液，氣泡又重新多起來，原因？在其它條件不變時，增大反應(yīng)物的

濃度，可以增大反應(yīng)速率。三、濃度對過氧化氫的分解速率的影響影響化學反應(yīng)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2×107~5×107Pa的壓強下進行？壓強N2+3H22NH3鐵觸媒500oC20MPa----50MPa

對于有氣體參加的化學反應(yīng)，增大壓強一般可以減小氣體的體積，從而使反應(yīng)物的濃度增大，因此，也可以增大反應(yīng)速率。四、壓強對過氧化氫的分解速率的影響化學反應(yīng)速率的影響因素（1）內(nèi)因（決定作用）：反應(yīng)物的性質(zhì)（2）外因（外界條件）①溫度：溫度升高，化學反應(yīng)速率加快

2H2O2====2H2O+O2↑FeCl3△小結(jié)②催化劑：催化劑能極大地加快化學反應(yīng)速率

2H2O2====2H2O+O2↑MnO2

③濃度：在其它條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率。

④壓強：對于有氣體參加的化學反應(yīng)，增大壓強一般可以減小氣體的體積，從而使反應(yīng)物的濃度增大，因此，也可以增大反應(yīng)速率。

⑤其它條件：如光、反應(yīng)物顆粒大小、溶劑、反應(yīng)物的狀態(tài)等都可以影響化學反應(yīng)速率。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，產(chǎn)生氫氣的速率如圖所示，在下列因素中，影響反應(yīng)速率的因素是（）①鹽酸的濃度②鎂條的表面積③溶液的溫度④Cl-的濃度A、①④

B、③④

C、①②③D、②③速率t３t１t２時間C三、探究影響化學反應(yīng)速率的外界條件因素的意義控制反應(yīng)條件，提高對人類有利的化學反應(yīng)速率，降低對人類不利的反應(yīng)速率1.請預(yù)計大理石（CaCO3

）分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎？2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/L的鹽酸反應(yīng)誰快誰慢？為什么？增大濃度反應(yīng)速率加快，減小濃度反應(yīng)速率減慢。增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率（接觸充分）濃度的影響固體表面積思考與交流2、（2000廣東）用鐵片與稀硫酸反應(yīng)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B3.在一定條件下，mA+nB=pC的反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學反應(yīng)速率為v(A)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s),v(C)=amol/(L·s),則該反應(yīng)的化學方程式為：______________________原因：mA+nB=Pca0.5aax1ayX=2y=2答案：2A+B=2C4.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/(L·s)B、V(C)=0.002mol/(L·s)C、V(B)=V(A)/3D、V(A)=0.001mol/(L·s)AA(g)+3B(g)=2C(g)32xy0.01mol/L·SX=0.005mol/L·Sy=0.015mol/L·S0.5min=30s0.6mol/L÷30s=0.01mol/L·S5.某反應(yīng)的反應(yīng)物濃度在5min內(nèi)由6mol/L變成了2mol/L，則以該反應(yīng)物濃度的變化表示的該反應(yīng)在這段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率？ν＝Ct＝5min6mol/L

－2mol/L＝0.8mol/(L·min)

解：答：用該物質(zhì)表示的該反應(yīng)在這段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為0.8mol/(L·min)6.下列過程中，需要加快化學反應(yīng)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(yīng)中，反應(yīng)物B的濃度在5s內(nèi)從2.0mol/L變成0.5mol/L，在這5s內(nèi)B的化學反應(yīng)速率為（）A.0.3B.0.3mol/（L·s）C.0.4mol（L·s）-1D.0.04mol/LCB9.100mL濃度為2mol/L的硫酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)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6mol/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BB二、化學反應(yīng)的限度科學研究表明，不少化學反應(yīng)都具有可逆性，如：SO2+H2OH2SO3Cl2+H2OHCl+HClOH2+I22HI

正向反應(yīng)逆向反應(yīng)化學反應(yīng)是有限度的，有些能進行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。N2+3H22NH32SO2+O22SO31、當一個可逆反應(yīng)進行到正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)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(yīng)所能達到的限度。（1）在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)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(yīng)。等：

v(正)＝v(逆)（是化學平衡狀態(tài)的本質(zhì)）。動：是動態(tài)平衡，正、逆反應(yīng)還在不斷進行，

正、逆反應(yīng)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(yīng)的進程都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同罷了。3、在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物不能按化學計量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為生成物,因此,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100％。如：濃度、溫度、壓強、催化劑等。5、化學反應(yīng)的限度可以通過改變條件而改變。4、有些反應(yīng)的可逆性很小，如Ag++Cl-=AgCl↓一般可視為不可逆反應(yīng)。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！?。》磻?yīng)速率v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1時間（t）0(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1以后：v(正)=v(逆)t1以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài)!什么是化學平衡呢？化學反應(yīng)的限度2.化學平衡狀態(tài)：

指在一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)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(yīng)如何理解V(正)＝V(逆)?例如，一定條件下，可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，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）單位時間內(nèi)，有1molN2反應(yīng)掉，同時有1molN2生成（2）單位時間內(nèi)，有3molH2反應(yīng)掉，同時有2molNH3反應(yīng)掉（3）單位時間內(nèi)，有1molN2生成，同時有2molNH3生成以上均表示V(正)＝V(逆)三、化學反應(yīng)條件的控制P.48思考與交流1、在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化學反應(yīng)，抑制有害的化學反應(yīng)，這就要通過控制反應(yīng)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(yīng)條件，使化學反應(yīng)符合或接近人們的期望?；瘜W反應(yīng)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(yīng)條件的選擇。P491、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(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，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(yīng)條件的意義：對有利的或我們需要的化學反應(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)生的化學反應(yīng)，要設(shè)法降低反應(yīng)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：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B2.面粉廠必須嚴禁煙火的主要原因是()A．防止火災(zāi)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，一旦引發(fā)反應(yīng)，極易發(fā)生爆炸3.對于可逆反應(yīng)M＋NQ達到平衡時，下列說法正確的是（）

A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.M、N、Q的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止DC4.在溶液中發(fā)生的反應(yīng)，對反應(yīng)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(yīng)：C+CO22CO中，可使反應(yīng)速率增大的措施是()①增大壓強②升高溫度③通入CO2④增加碳的量⑤降低壓強

A．①②③④B．②③④⑤C．①②③D．②③④BC6.在反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)中，若以物質(zhì)A表示化學反應(yīng)速率為0.2mol/(L·min)，則以物質(zhì)B表示此反應(yīng)的化學反應(yīng)速率為

mol/(L·min)。

7.下列措施對增大反應(yīng)速率明顯有效的是()A．Na與水反應(yīng)時增大水的用量

B．Fe與稀硫酸反應(yīng)制取H2