第一单元化学反应速率与反应限度(公开课)

1、思考与交流p在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得很快，有的化学反的现象：有的化学反应进行得很快，有的化学反应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？溶洞溶洞爆炸爆炸被腐蚀的金属被腐蚀的金属2.化学反应速率的表示：化学反应速率的表示： 化学反应速率用化学反应速率用单位时间单位时间（如每秒，（如每秒，每分，每小时）内反应物每分，每小时）内反应物浓度的减小浓度的减小或生或生成物成物浓度的增大浓度的增大来表示。来表示

2、。计算式为：计算式为：v = 单位单位:c t1.含义含义:用来衡量化学反应进行快慢的尺度。用来衡量化学反应进行快慢的尺度。vmol/（Ls） 或或vmol/（Lmin）【例题】在【例题】在2 2L L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1 1molNmolN2 2和和3 3molHmolH2 2，发发生生 N N2 2+3H+3H2 2 = = 2NH2NH3 3 ，在在2 2s s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.40.4molmol的的NHNH3 3，求该反应的化学反应速率。求该反应的化学反应速率。起始浓度起始浓度(mol/L)(mol/L)2 2s s末浓度末浓度(mol/L

3、)(mol/L) 观察并回答，分别用三种物质表示的反观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？应速率之间有什么关系？问题问题22332NHNH(2)0.1mol/0.05mol/st2sNCLVL（）(2)0.3mol/0.15mol/st2sHCLVL（）变化浓度变化浓度(mol/L)(mol/L) 三步法三步法0.51.500.20.20.30.10.41.2(3)0.2mol/0.10mol/st2sNHCLVL（） 同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。值是不一样的，所以应注明是由哪

4、种物质表示的。 同一反应中，各物质的速率之比等于它们在化学同一反应中，各物质的速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。方程式中的化学计量数之比。如在如在N2 + 3H2 = 2NH3 中，中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2结论结论abcdABCD对于具体反应：(A)(B)(C)(D)VVVV有abcd即：即：VA：VB：VC：VD=a：b：c：d注意：注意：化学反应速率实际上是指化学反应速率实际上是指某一段时间内某一段时间内化学反应的化学反应的平平均速率均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。，而不是某一时刻的瞬时速率。对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的对于同

5、一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示的化学反应速率的数值可能是物质来表示的化学反应速率的数值可能是不同不同的。因此的。因此表示化学反应速率时，必须说明表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准用哪种物质为基准。同一化学反应，同一化学反应，a aA Ab bB = B = c cC Cd dD D 有有 V V(A)(A)V V (B)(B)V V (C)(C)V V (D)(D)c(A)(A)c(B)(B)c(C)(C)c(D)(D) n(A)(A)n(B)(B)n(C)(C)n(D)(D) a ab bc cd d固体固体或或纯液体纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或，其

6、浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。纯液体表示化学反应速率。 练习练习p向一个容积为向一个容积为1L1L的密闭容器中放入的密闭容器中放入2moLSO2moLSO2 2和和1moLO1moLO2 2, ,在一定条件下反应在一定条件下反应,2S,2S末末, ,测得容器内有测得容器内有0.8moLSO0.8moLSO2 2, ,求求2S2S内内SOSO2 2,O,O2 2,SO,SO3 3的反应速率和反应速率比的反应速率和反应速率比.自己练习自己练习 练习：反应练习：反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不在四种不同条件下的反应速率为：同条件下的反应速率为：(1)v(A)=

7、0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。(1)(4)(2)=(3)比较反应的快慢比较反应的快慢,应取同一参照物应取同一参照物有关化学反应速率图象的分析有关化学反应速率图象的分析看起点和终点看起点和终点分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物一般以原点为起点。度增大的是生成物，生成物一般以原点为起点。看右图：看右图：写反应方程式写反应方程式0.51.51.02.0物质的量物质的量CAB时间时间

8、A + B C213反应速率之比反应速率之比=反应方程式的系数之比反应方程式的系数之比根据各物质的反应速率之比写出化学方根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。（自己练习）程式。（自己练习）某温度下，浓度都是某温度下，浓度都是1 1mol/Lmol/L的两种气体的两种气体X X2 2和和Y Y2 2，在密闭容器中反应生成气体，在密闭容器中反应生成气体Z Z，经过，经过t mint min后，测得物质的量浓度分别为：后，测得物质的量浓度分别为：c(Xc(X2 2)=0.4mol/L)=0.4mol/L，c(Yc(Y2 2)=0.8mol/L )=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/Lc(

9、Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式，则该反应的反应方程式可表示为：可表示为：3X2 + Y2 = 2Z3X2 + Y2 = 2X3Y影响化学反应速率的条件影响化学反应速率的条件内因内因外因外因反应物的性质反应物的性质温度、浓度、压强、催化剂等温度、浓度、压强、催化剂等主要因素主要因素分析不同反应分析不同反应分析同一反应分析同一反应活动与探究活动与探究取两支试管取两支试管, ,各加入各加入5mL 4%、的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，用水的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，用水浴加热其中一支试管，观察气泡生成的浴加热其中一支试管，观察气泡生成的快慢。快慢。p规律：当其它条件不变时，规律：当其它

10、条件不变时，升高温度，化学升高温度，化学反应速率增大反应速率增大。降低温度，化学反应速率减。降低温度，化学反应速率减小。小。p实验测得，温度每升高实验测得，温度每升高1010度，化学反应速率度，化学反应速率通常增大原来的通常增大原来的2 24 4倍。倍。p注意：温度对反应速率的影响不受反应物状注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。态的限制。（1 1）温度对化学反应速率的影响）温度对化学反应速率的影响练习：练习：p解释：为什么夏季吃剩的饭菜要放在冰箱中保存？解释：为什么夏季吃剩的饭菜要放在冰箱中保存？p10，0.1mol/L Na2S2O3 10mL和和0.1mol/L H2SO4 1

11、0mL混合，混合，4min后出现后出现浑浊。若温度升高浑浊。若温度升高10 ，反应速率增大，反应速率增大2倍。则倍。则40 时上述反应明显出现浑浊，所需时间为多时上述反应明显出现浑浊，所需时间为多少？少？活动与探究活动与探究取两支试管取两支试管, ,各加入各加入5mL 4%的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，用药的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，用药匙向其中一支试管中加入少量二氧化锰匙向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，观察气泡生成的快慢。粉末，观察气泡生成的快慢。（2 2）催化剂对化学反应速率的影响。）催化剂对化学反应速率的影响。结论：结论：催化剂可以催化剂可以改变改变化学反应的化学反应的速率速率。

12、正催化剂：能够加快反应速率的催正催化剂：能够加快反应速率的催化剂。化剂。 负催化剂：能够减慢反应速率的催负催化剂：能够减慢反应速率的催化剂。化剂。 如不特意说明，指正催化剂。如不特意说明，指正催化剂。活动与探究活动与探究取两支试管取两支试管, ,各加入各加入5mL 4%、12%的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，再加入几滴再加入几滴FeClFeCl3 3溶液，观察气泡生成的溶液，观察气泡生成的快慢。快慢。（3 3）浓度对化学反应速率的影响。）浓度对化学反应速率的影响。 结论：结论：其他条件不变时，增大反应物的其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物

13、的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。浓度，可以减小化学反应的速率。注意：注意：此规律此规律只适用于气体或溶液的反只适用于气体或溶液的反应应，对于纯固体或液体的反应物，一，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。们的量不会改变化学反应速率。（4 4）压强对反应速率的影响。）压强对反应速率的影响。原因：原因：对气体来说，若其他条件不变，对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度。物的物质的量，即增加反应物的

14、浓度。结论：对于有气体参加的反应结论：对于有气体参加的反应，若其，若其他条件不变，增大压强，反应速率加他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反快；减小压强，反应应速率减慢。速率减慢。N N2 2 H H2 2ArAr讨论讨论1 1：取一个：取一个容积固定容积固定的密闭容器，的密闭容器，充入充入ArAr后，对速率如何影响？后，对速率如何影响？总气压增大总气压增大N N2 2、H H2 2浓度不变浓度不变这种做法绝不是教材中所这种做法绝不是教材中所说说“增压增压”范畴，（教材范畴，（教材中的增压必须缩容）中的增压必须缩容）速率不变速率不变压强的变化一定要引起浓度的变化压强的变化一定要引起浓

15、度的变化N N2 2 H H2 2ArAr讨论讨论2：向：向容积可变容积可变的容器中充入惰的容器中充入惰性气体，分析速率变化情况性气体，分析速率变化情况反应速率减慢反应速率减慢注意注意 恒容时恒容时加入稀有气体使压强增大，反应物和生成加入稀有气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。 恒压时恒压时加入稀有气体使体积增大，反应物和生成加入稀有气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。 压强的压强的“真变真变”与与“假变假变” 压强压强对速率的影响是对速率的影响是通过

16、改变气体的浓度通过改变气体的浓度来来改变改变的；若压强变化之后，气体的的；若压强变化之后，气体的浓度未浓度未变变，其化学反应，其化学反应速率不变速率不变。（5 5）其他条件对化学反应速率的影响）其他条件对化学反应速率的影响固体反应物颗粒的大小、反应物接固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积触面积等因素对化学反应速率也有等因素对化学反应速率也有影响。某些反应也会受光、超声波、影响。某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。磁场等影响而改变反应速率。 为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的过实验测定反应中生成的

17、CO2气体气体体积随反应时间体积随反应时间变化的情变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。（1）在）在0t1、t1t2、t2t3各相各相同的时间段里同的时间段里,反应速率最大的是反应速率最大的是_时间段，收集到气体时间段，收集到气体最多的是最多的是_时间段。时间段。（2）试分析三个时间段里，反应速）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因率不同的可能原因(该反应是放热反该反应是放热反应应)。（3 3）在）在t t4 4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？后，为什么收集到的气体的体积不再增加？ 开始时开始时C(H+)大大,该反应的反应速该反应的反应

18、速率大率大; t1t2由于反应放热温度升高由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大所以速率迅速增大;最后是因为最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢减小了，反应速率减慢.1、设、设CCO2 2CO ，H0反应速度反应速度V1， N23H2 2NH3，H V逆逆 平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动V正正 = V逆逆 平衡不移动平衡不移动V正正 V逆逆 平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动V正V正V逆V逆反反 应应 速速 率率时时 间间1 1）、浓度对化学平衡的影响）、浓度对化学平衡的影响分析分析t1t2t3应用应用 增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正增大反应物浓度或减小生成物浓度

19、，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动；平衡向逆反应方向移动；结论结论 在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。2SO2 + O2 2SO3增大反应物的浓度增大反应物的浓度对化学平衡的影响对化学平衡的影响【思考练习】 1、 Fe(NO3)2溶液呈浅绿色，其中存在着下列平溶液呈浅绿色，其中存在着下列平衡：衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往该往该溶液中滴加盐酸

20、，发生的变化（溶液中滴加盐酸，发生的变化（ ） (A) 平衡向逆反应方向移动平衡向逆反应方向移动 (B) 平衡向正反应方向移动平衡向正反应方向移动 (C) 溶液由浅绿色变成黄色溶液由浅绿色变成黄色 (D) Fe2+物质的量增大物质的量增大 A D 2 2）、温度对化学平衡的影响）、温度对化学平衡的影响热热水水冰冰水水常常温温例如：例如：2NO2 4N2O2 +Q 为放热反应为放热反应 红棕色红棕色无色无色结论结论：其它：其它条件不变的条件不变的情况下，温情况下，温度度升高升高，平，平衡向衡向吸热吸热反反应方向移动，应方向移动，但但反应速率反应速率增大增大；温度；温度降低降低，平衡，平衡向向放热放热反应反应方向移动。方向移动。催化剂对化学平衡无影响催化剂对化学平衡无影响v催化剂催化剂同等程度同等程度的加快或减慢正、逆反应速