《化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度》示范公開(kāi)課教學(xué)課件【高中化學(xué)】

第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：

有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢?？炻顒e很大的化學(xué)反應(yīng)

怎樣比較和判斷反應(yīng)的快慢？

請(qǐng)思考：①冒氣泡快慢②顏色變化

③固體量減少

④渾濁程度

⑤溫度變化等

學(xué)生分組探究學(xué)生4人一組,分組探究組長(zhǎng)負(fù)責(zé)檢查預(yù)習(xí)方案一、化學(xué)反應(yīng)的快慢活動(dòng)探究：

請(qǐng)你根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明這些因素（反應(yīng)物本身的性質(zhì)以及溫度、溶液濃度、固體表面積等外界因素）將對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生怎樣的影響？

試劑：表面積大致相同的鎂條、鐵絲，鹽酸（0.5mol/L,3mol/L），塊狀碳酸鈣，碳酸鈣粉末，二氧化錳，3%過(guò)氧化氫溶液。儀器：試管，藥匙，鑷子，膠頭滴管，酒精燈，石棉網(wǎng)，燒杯。思考與討論：１．根據(jù)已有的知識(shí)，對(duì)所給的試劑分類，判斷它們間哪些物質(zhì)會(huì)發(fā)生反應(yīng)？２．我們應(yīng)如何判斷反應(yīng)的快慢?3．根據(jù)方法導(dǎo)引和工具欄的提示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：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(lái)表示數(shù)學(xué)表達(dá)式為：ν(B)=△C△t不是瞬間速率濃度常用mol.L-1，時(shí)間常用s，min?；瘜W(xué)反應(yīng)的速率單位為：mol/(L·min)或mol/(L·s)（單位由濃度和時(shí)間的單位決定）練習(xí)：向一個(gè)容積為1L的密閉容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定條件下，2s末測(cè)得容器內(nèi)有0.8molSO2，求2s內(nèi)SO2、SO3、O2的反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比注意:化學(xué)反應(yīng)速率為平均速率，而非瞬時(shí)速率2.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算例、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)。據(jù)公式計(jì)算

思考：各物質(zhì)的速率之比與方程式計(jì)量數(shù)之比有何關(guān)系？解：5min內(nèi)生成NH3的物質(zhì)的量濃度為：0.05mol/LC（NH3）＝1.7g17g/mol2L=ν（NH3）=0.05mol/L5min=0.01mol/(L·min)N2＋3H2＝2NH31mol3mol2mol0.01mol/(L·min)ν（H2）ν（N2）所以，ν（H2）＝3mol×0.01mol/(L·min)2mol＝0.015mol/(L·min)ν（N2）＝1mol×0.01mol/(L·min)2mol＝0.005mol/(L·min)結(jié)論：各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)之比小結(jié)：1、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法：數(shù)學(xué)表達(dá)式為：可用不同反應(yīng)物或生成物來(lái)表示一般不用固體和純液體來(lái)表示濃度2、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算A、據(jù)公式計(jì)算B、據(jù)關(guān)系式計(jì)算C、比較反應(yīng)速率的快慢ν(B)＝△C△t想一想？新鮮的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；實(shí)驗(yàn)室硫在純氧中燃燒比在空氣中燃燒更加劇烈；實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制氧氣使用二氧化錳反應(yīng)更快；木材劈得小一些燒得更快。3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)的速率反應(yīng)物本身性質(zhì)（內(nèi)因）同一化學(xué)反應(yīng)的速率外界條件（外因）？影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素顆粒大小濃度溫度

催化劑濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)1：鐵與不同濃度的鹽酸反應(yīng)快慢比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：取兩支試管，分別加入3ml0.5mol/L和3ml3mol/L的鹽酸。取兩塊表面積相同的鐵絲分別放入兩支試管中，觀察鐵片上產(chǎn)生氣泡的快慢。濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)反應(yīng)速率增大增大反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小結(jié)論：濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響討論濃度的改變，不是無(wú)限制的變化，而是在適當(dāng)范圍內(nèi)改變。注意：①對(duì)于氣體或溶液反應(yīng)，濃度的改變會(huì)引起反應(yīng)速率的改變。②對(duì)于固體或純液體反應(yīng)物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變其量的多少，并不影響其濃度，其反應(yīng)速率不會(huì)改變。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)2：鐵與不同溫度的鹽酸反應(yīng)快慢比較實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：取兩塊大小相等的鐵絲分放在兩支試管中，再向兩支試管中分別加入3mL0.5mol/L的鹽酸，給一支試管加熱，觀察鐵絲上產(chǎn)生氣泡的快慢溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)升高溫度降低溫度反應(yīng)速率減小結(jié)論：反應(yīng)速率增大溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響①溫度每升高10℃，反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2~4倍。注意：②爆炸反應(yīng)、催化反應(yīng)，

①中的規(guī)律不適用。化學(xué)反應(yīng)方程式為：2H2O2====2H2O+O2↑催化劑

現(xiàn)象

結(jié)論不加其它試劑加入MnO2加入FeCl3反應(yīng)較慢MnO2能加快反應(yīng)速率FeCl3能加快反應(yīng)速率放出氣泡速率加快,能使帶火星木條復(fù)燃有極少量氣泡產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)3方案：取3支試管,各加入3mL3%的過(guò)氧化氫溶液,往其中1支試管中加入少量二氧化錳粉末，另一支加FeCl3

放出氣泡速率加快對(duì)氣體物質(zhì)參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對(duì)反應(yīng)速率有影響嗎？思考一定溫度一定物質(zhì)的量的氣體，壓強(qiáng)越大體積越小。所以加壓使體積減小，濃度增大，故加壓能加快反應(yīng)速率。增大或減小減小增大反應(yīng)速率的變化增大影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素增大減小減小升高溫度增大反應(yīng)物濃度降低溫度溫度減小反應(yīng)物濃度濃度反應(yīng)條件改變編號(hào)壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)催化劑師生交流1、請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)在原因（不同物質(zhì)與同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率有無(wú)不同？為什么？）2、上述活動(dòng)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率與哪些外界條件有關(guān)？有何關(guān)系？3、除上述條件外，還有能改變化學(xué)反應(yīng)速率的條件嗎？請(qǐng)舉例說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的快慢影響因素本質(zhì)原因

外部條件濃度溫度壓強(qiáng)催化劑Hb+CO

Hb(CO)

Hb+O2Hb(O2)

高爐增高后，尾氣中CO的含量為何沒(méi)有改變？鋼鐵生產(chǎn)是17世紀(jì)從英國(guó)開(kāi)始的第一次產(chǎn)業(yè)革命的兩大產(chǎn)業(yè)之一。高爐煉鐵的主要反應(yīng)是：人們發(fā)現(xiàn)從高爐爐頂出來(lái)的氣體中含有相當(dāng)量的CO。有人認(rèn)為這是CO與鐵礦石接觸時(shí)間不夠所造成的。于是耗費(fèi)大量資金建成了一個(gè)高大的煉鐵高爐。然而令人吃驚的是，高爐增高后，尾氣中CO的含量竟然沒(méi)有改變。資料：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度在一定條件下，化學(xué)反應(yīng)所能進(jìn)行的最大程度

觀察下列各組化學(xué)方程式，尋找每組內(nèi)兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的異同，談?wù)勀銓?duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。（1）2H2+O2===2H2O（放熱反應(yīng)）

2H2O===2H2+O2

（吸熱反應(yīng)）點(diǎn)燃通電（2）Fe+2HCl(濃)==FeCl2+H2↑Fe+2HCl(稀)==FeCl2+H2↑（3）2CO+O2===2CO22SO2+O22SO3點(diǎn)燃△催化劑可逆反應(yīng)1.可逆反應(yīng)2SO2＋O2催化劑2SO3（1）定義：在相同條件下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)。（2）正反應(yīng)：從左到右進(jìn)行的反應(yīng)（3）逆反應(yīng)：從右到左進(jìn)行的反應(yīng)可逆反應(yīng)用“”表示

觀察下列數(shù)據(jù)，思考：與不可逆反應(yīng)比較，可逆反應(yīng)有什么特點(diǎn)？通過(guò)表中數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)什么？表1：反應(yīng)中，0.040.10.140.21.2反應(yīng)結(jié)束后SO2物質(zhì)的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O22SO3△催化劑

表2：反應(yīng)中，00001反應(yīng)結(jié)束后CO物質(zhì)的量10010510.5n(O2)/mol22222n(CO)/mol2CO+O2===2CO2點(diǎn)燃

請(qǐng)你結(jié)合上圖思考：為什么可逆反應(yīng)中，SO2等反應(yīng)物不可能被全部消耗？圖中：表示SO2分子;表示O2分子；表示SO3分子2SO2+O22SO3△催化劑2SO2+O2

△催化劑△催化劑

觀察下列數(shù)據(jù)表，思考：反應(yīng)進(jìn)行到什么時(shí)候“停止”了？說(shuō)明你的理由。2SO2+O22SO3△催化劑

時(shí)間（min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999請(qǐng)你結(jié)合微觀圖示分析：1.可逆反應(yīng)真的停止了嗎？說(shuō)明理由。2.如果反應(yīng)沒(méi)有停止，為什么實(shí)驗(yàn)測(cè)得各組分濃度不變？你如何解釋？

時(shí)間（min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999逆反應(yīng)正反應(yīng)2、化學(xué)平衡狀態(tài)

在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)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)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。概念的理解：前提:是一定條件下的可逆反應(yīng)實(shí)質(zhì)

:是ひ正=ひ逆≠0標(biāo)志

:

是反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變3、化學(xué)平衡的特征(1)逆——可逆反應(yīng)

變——當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件改變時(shí)，化學(xué)平衡即發(fā)生移動(dòng)(2)等——ひ正=ひ逆≠0(3)動(dòng)——?jiǎng)討B(tài)平衡

定——平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變

請(qǐng)分析反應(yīng)（1）當(dāng)向密閉容器中通入無(wú)色的N2O4時(shí)，隨著時(shí)間的推移，你能看到什么現(xiàn)象？（2）你怎樣通過(guò)肉眼判斷上述反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)？說(shuō)明理由。N2O42NO2（紅棕色）（無(wú)色）

請(qǐng)你結(jié)合實(shí)驗(yàn)再分析反應(yīng)（1）當(dāng)反應(yīng)條件（如溫度）改變時(shí)，此平衡狀態(tài)會(huì)被破壞嗎。你依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？（2）假設(shè)燒杯中水的溫度保持不變，一段時(shí)間后，反應(yīng)會(huì)達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài)嗎？你依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？N2O42NO2（紅棕色）（無(wú)色）實(shí)驗(yàn)：

溫度改變時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)會(huì)改變嗎？2NO2N2O4常溫?zé)崴渌畬?shí)驗(yàn)方法：（紅棕色）（無(wú)色）化學(xué)平衡的移動(dòng)冷水常溫?zé)崴?/p>

在這張圖片中，你看到了什么？你知道了什么？你得到了什么結(jié)論？化學(xué)平衡的移動(dòng)當(dāng)條件改變時(shí)，原來(lái)的化學(xué)平衡將被破壞，并在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡．*催化劑可使正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率增大或減小相同的倍數(shù),化學(xué)平衡不移動(dòng).化學(xué)平衡狀態(tài)的移動(dòng)可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)一定條件下該反應(yīng)的限度反應(yīng)的限度可能發(fā)生改變分小組討論：

請(qǐng)分析反應(yīng)或2NO2N2O4（1）請(qǐng)你描述上述反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，在同一瞬間參加反應(yīng)的各微粒間的數(shù)量關(guān)系。（2）請(qǐng)你在坐標(biāo)圖中表示出上述反應(yīng)在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的過(guò)程中，正、逆反應(yīng)速率的變化情況。并解釋為什么在化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正、逆反應(yīng)依然在進(jìn)行，而參加反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度不變？（紅棕色）（無(wú)色）vt1.下列對(duì)可逆反應(yīng)的認(rèn)識(shí)正確的是（）A、SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr與

2HBr+H2SO4（濃）=Br2+SO2↑+2H2O互為可逆反應(yīng)B、既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)C、在同一條件下，同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)

D、在一定條件下SO2被氧化成SO3的反應(yīng)是可逆反應(yīng)CD隨堂練習(xí)2.對(duì)于達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)：N2+3H22NH3

，下列有關(guān)敘述正確的是（）A．反應(yīng)物和生成物濃度不再發(fā)生變化B．反應(yīng)物和生成物的濃度相等C．N2和NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等D．正反應(yīng)和逆反應(yīng)不再進(jìn)行

A3.在一定溫度下，可逆反應(yīng)A2(氣)+B2(氣)2AB(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(A)A2、B2、AB的濃度不再變化(B)容器中的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化