化学反应的速率和限度.ppt

3 3、化学反应的速率和限度、化学反应的速率和限度一、化学反应的速率一、化学反应的速率 在化学实验和日常生活中，我们经常观察到在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：这样的现象：有的进行得快，有的进行得慢有的进行得快，有的进行得慢思考与交流思考与交流你了解以上反应进行的快慢吗？你了解以上反应进行的快慢吗？炸药爆炸炸药爆炸金属锈蚀金属锈蚀食物腐败食物腐败离子反应离子反应塑料老化塑料老化溶洞形成溶洞形成快快快快慢慢慢慢慢慢慢慢化学反应的快慢是相对的！化学反应的快慢是相对的！新概念新概念不同的化学反应进行的快慢千差万别，快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和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是都是定性定性地描述反应的快慢而在科学研地描述反应的快慢而在科学研究和实际应用中，往往需要究和实际应用中，往往需要定量定量地描述一地描述一个反应的快慢个反应的快慢什么是什么是定性定性？什么是？什么是定量定量？新概念新概念例如：我们学过物理都知道：例如：我们学过物理都知道：（1 1）光的传播速度是很快的；）光的传播速度是很快的；（2 2）光在空气中的传播速度是）光在空气中的传播速度是3 310108 8m/sm/s（1 1）就是）就是定性定性描述描述（2 2）就是）就是定量定量描述描述思考思考如何定量地判断一个化学反应的速率呢？如何定量地判断一个化学反应的速率呢？学科连接学科连接在物理中我们是如何定量地判断一个物体在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？移动速度快慢的？用速度来描述：单位时间内物体移动的距离用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小的大小v vs s t t概念概念化学反应速率通常用单位时间内化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度反应物浓度的减少量的减少量或或生成物浓度的增加量生成物浓度的增加量（均取正值）（均取正值）来表示。

来表示v v（B B）c c（B B）t t反应速率单位：反应速率单位：mol/(Lmol/(Lmin)min)或或mol/(L mol/(L s)s)做好笔记做好笔记注意注意：1 1、反应速率要指明具体物质并取正值反应速率要指明具体物质并取正值 2 2、指平均速率、指平均速率随堂练习随堂练习1 1：1.1.在某一化学反应里，反应物在某一化学反应里，反应物A A的浓度在的浓度在1010s s内从内从4.0mol/L4.0mol/L变成变成1.0mol/L1.0mol/L在这10s10s内内A A的的化学反应速率为多少？化学反应速率为多少？v（A）c（A）t=3.0mol/L10s0.3mol/(L s)这里的反应速率指平均速率这里的反应速率指平均速率在在2L的容器中发生某化学反应，已知反应的容器中发生某化学反应，已知反应前前A物质的物质的量为物质的物质的量为8mol，2min后后A的的物质的量变为物质的量变为4mol，问在这，问在这2min内内A的平的平均反应速率？均反应速率？随堂练习随堂练习2：答案：答案：1mol/(L(L min）随堂练习随堂练习3：在在2L2L容器中发生反应：容器中发生反应：N N2 2+3H+3H2 2 =2NH =2NH3 30.5min0.5min后，生成后，生成1.71.7gNHgNH3 3，求求v v(NH3)(NH3)，v v(N2)(N2)，v v(H2)(H2)1.7g17g/moln(NH3)=0.1molc(NH3)=0.1mol2L=0.05mol/Lv v(NH3)(NH3)0.05mol/L0.5min0.1mol/(L min)v v(N2)(N2)=0.05=0.05mol/(L s)v v(H2)(H2)0.150.15mol/(L s)结论：结论：同一化学反应同一化学反应，用不同的物质表示其，用不同的物质表示其化学反应速率可能不相同，但其化学反应速化学反应速率可能不相同，但其化学反应速率比等于化学计量数之比。

率比等于化学计量数之比1 1在在2A+B 3C+4D2A+B 3C+4D反应中，下列各表示反应中，下列各表示该反应的速度最快的是该反应的速度最快的是 A AvAvA=0.4mol/(L=0.4mol/(Lmin)min)B BvBvB=0.4mol/(L=0.4mol/(Lmin)min)C CvCvC=0.9mol/(L=0.9mol/(Lmin)min)D DvDvD=1.2mol/(L=1.2mol/(Lmin)min)B课堂反馈课堂反馈实验实验26现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他试剂试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢有气泡冒出，较慢MnO2能加快能加快反应速率反应速率FeCl3能加快能加快反应速率反应速率无催化剂无催化剂反应较慢反应较慢讨论影响化学反应速率的因素讨论影响化学反应速率的因素小结：小结：影响反应速率的因素：影响反应速率的因素：（1）温度：升高温度，增大反应速率）温度：升高温度，增大反应速率（2）催化剂：加入催化剂能）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小）改变（增大或减小）反应速率，自身不发生改变。

反应速率，自身不发生改变决定反应速率的因素：决定反应速率的因素：反应物本身的性质反应物本身的性质思考与交流思考与交流1.人们为什么使用电冰箱储存食物？人们为什么使用电冰箱储存食物？温度越高，食物腐败变质的速率越快，温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度电冰箱能提供较低的温度2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应原因是什么？研细，并混匀后再进行反应原因是什么？能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快使反应速率加快3.实验室进行化学反应时，通常把一些固体实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应原因是什么？物质溶于水配成溶液再进行反应原因是什么？溶液中溶质以分子或离子形式存在，且分布溶液中溶质以分子或离子形式存在，且分布均匀，这使反应物分子或离子间直接接触的均匀，这使反应物分子或离子间直接接触的机会大大地增加，可以大大提高反应速率机会大大地增加，可以大大提高反应速率4.增大反应物浓度能增大反应速率增大反应物浓度能增大反应速率。

总结：总结：影响反应速率的因素：影响反应速率的因素：（1）温度：升高温度，增大反应速率）温度：升高温度，增大反应速率（2）固体的表面积：增大固体的接触面积，能）固体的表面积：增大固体的接触面积，能 增大反应速率增大反应速率（3）反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快）反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快（4）溶液的浓度：增大溶液浓度，增大反应速率）溶液的浓度：增大溶液浓度，增大反应速率（5）催化剂：加入催化剂能）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小）改变（增大或减小）反应速率，自身质量和性质都不发反应速率，自身质量和性质都不发 生改变生改变做好笔记做好笔记决定决定化学反应速率的主要因素：化学反应速率的主要因素：注意：注意：反应物本身的性质反应物本身的性质二、化学反应的限度二、化学反应的限度一个化学反应在实际进行时，反应物能否一个化学反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式中相应物质的计量关系完全按化学方程式中相应物质的计量关系完全转变为生成物？转变为生成物？化学反应是有限度的，有些能进行地化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。

是可逆的科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性即正向反应和逆向反应能即正向反应和逆向反应能同时同时进行正向反应：反应物正向反应：反应物生成物生成物逆向反应：生成物逆向反应：生成物反应物反应物H2 +I2 2HI 正向反应正向反应逆向反应逆向反应Ag Cl =AgCl（视作不可逆）（视作不可逆）AgCl =Ag Cl（极微量电离）（极微量电离）H2(g)+I2(g)2HI(g)正向反应正向反应逆向反应逆向反应对于以上反应，请分析：对于以上反应，请分析：（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓 度哪个大？度哪个大？（2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个 反应速率大？反应速率大？（3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度）随着反应的进行，反应物和生成物浓度 如何变化？如何变化？（4）随着反应的进行，）随着反应的进行，v(正正)与与v(逆逆)怎样变化？怎样变化？在密闭容器中加入在密闭容器中加入1molH2和和1mol I2发生反应发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)正向反应正向反应逆向反应逆向反应（5）反应会进行到什么时候）反应会进行到什么时候“停止停止”？当正反应速率与逆反应速率相等时，当正反应速率与逆反应速率相等时，（6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？）此时，反应物和生成物浓度如何变化？反应物和生成物浓度不再改变反应物和生成物浓度不再改变（7）给这个状态命名）给这个状态命名平衡状态平衡状态（8）反应真的停止了吗？）反应真的停止了吗？NO处于动态平衡处于动态平衡反应速率反应速率v(正正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)t1时间（时间（t）0(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1：v(正正)=v(逆逆)平衡状态平衡状态定义：平衡状态定义：平衡状态在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆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反应的速率相等，反应物和生成物浓度保持不变的状态。

持不变的状态特征特征:(1)条件：一定条件下条件：一定条件下 (2)对象：可逆反应对象：可逆反应 (3)动：动态平衡动：动态平衡 (4)等：等：v(正正)v(逆逆)(5)定：反应物和生成物浓度保持不变定：反应物和生成物浓度保持不变随堂练习随堂练习1对于可逆反应对于可逆反应MN Q达到平衡时，达到平衡时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了全部变成了QC.反应物和混合物的浓度保持不变反应物和混合物的浓度保持不变D.反应已经停止反应已经停止C随堂练习随堂练习2在一定条件下，某容器中充入在一定条件下，某容器中充入N2和和H2合成合成NH3,以下叙述错误的是（以下叙述错误的是（）A.开始反应时，正反应速率最大，开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零逆反应速率为零B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零最后减小为零C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定最后保持恒定D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定最后与逆反应速率相等且都保持恒定B随堂练习随堂练习3下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N2 +3H2 2NH3达到平衡状态达到平衡状态A.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个 键形成键形成B.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个 键断裂键断裂C.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个 键断裂键断裂D.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个 键形成键形成N NN NH HN NN NH HN HN H()AC14CO2 +C CO，达到化学平衡后，达到化学平衡后，平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。

随堂练习随堂练习414CO2、14C、14CO任何化学反应的进程都有一定的限度，只是任何化学反应的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了化学反应的限度不同反应的限度不同罢了化学反应的限度可以通过改变条件而改变，同学们可以在选可以通过改变条件而改变，同学们可以在选修模块修模块化学反应原理化学反应原理中学习自学科学史话：炼铁高炉尾气之谜自学科学史话：炼铁高炉尾气之谜三、化学反应条件的控制三、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，这就涉及到反学反应抑制有害的化学反应，这就涉及到反应条件的控制应条件的控制下面以下面以“提高煤的燃烧效率提高煤的燃烧效率”为例为例(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤 充分燃烧充分燃烧4)将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收还可以使用助燃剂等还可以使用助燃剂等(2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境空气不足，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应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料归纳：提高煤的燃烧效率的措施归纳：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）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率的转化率.关键是燃料与空气或氧气要尽关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。

可能充分地接触，且空气要适当过量2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率出的热能，提高热能的利用率提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）控制燃烧反应的条件（包括环境）意义：节约能源、节省资源、减少污染意义：节约能源、节省资源、减少污染（煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分）（煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分）我们在生产、科研和生活中都需要控制我们在生产、科研和生活中都需要控制化学反应的条件化学反应的条件有利的反应，要想办法增大反应速率：有利的反应，要想办法增大反应速率：（1）升高温度，使用催化剂，增大反应物浓度）升高温度，使用催化剂，增大反应物浓度有害的反应，要设法降低反应速率：有害的反应，要设法降低反应速率：（1）降低反应温度，使用负催化剂）降低反应温度，使用负催化剂（2）或隔离会引发反应的物质）或隔离会引发反应的物质知识应用知识应用定性观察化学反应速率的方法：定性观察化学反应速率的方法：1.1.锌片、镁条分别与盐酸反应锌片、镁条分别与盐酸反应可以通过冒气泡的快慢来判断可以通过冒气泡的快慢来判断2.2.铁和铁和CuSOCuSO4 4溶液反应溶液反应可以通过颜色的变化来判断可以通过颜色的变化来判断3.Fe3.Fe和盐酸反应和盐酸反应可以通过固体量的减少来判断可以通过固体量的减少来判断4.4.Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液和溶液和COCO2 2反应反应可以通过浑浊程度来判断可以通过浑浊程度来判断5.5.BaBa(OH)(OH)2 28H8H2 2O O和和NHNH4 4ClCl反应反应可以通过温度的变化来判断可以通过温度的变化来判断活动与交流活动与交流以上反应的快慢，你是依据什么判断的？以上反应的快慢，你是依据什么判断的？请尽可能多地写出判断的方法。

请尽可能多地写出判断的方法归纳归纳：1.1.冒气泡快慢冒气泡快慢2.2.颜色变化颜色变化3.3.固体量减少固体量减少4.4.浑浊程度浑浊程度5.5.温度变化等温度变化等。