《化学反应的快慢和限度》示范公开课教学课件【高中化学】

第2章化学键化学反应与能量第2节化学反应的快慢和限度第1课时化学反应的速率

在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：

有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。快慢差别很大的化学反应

怎样比较和判断反应的快慢？

请思考：①冒气泡快慢②颜色变化

③固体量减少

④浑浊程度

⑤温度变化等

学生分组探究学生4人一组,分组探究组长负责检查预习方案一、化学反应的快慢活动探究：

请你根据教材内容设计实验证明这些因素（反应物本身的性质以及温度、溶液浓度、固体表面积等外界因素）将对化学反应速率产生怎样的影响？

试剂：表面积大致相同的镁条、铁丝，盐酸（0.5mol/L,3mol/L），块状碳酸钙，碳酸钙粉末，二氧化锰，3%过氧化氢溶液。仪器：试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，石棉网，烧杯。思考与讨论：１．根据已有的知识，对所给的试剂分类，判断它们间哪些物质会发生反应？２．我们应如何判断反应的快慢?3．根据方法导引和工具栏的提示设计实验：1、化学反应速率及其表示方法：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（均取正值）来表示数学表达式为：ν(B)=△C△t不是瞬间速率浓度常用mol.L-1，时间常用s，min。化学反应的速率单位为：mol/(L·min)或mol/(L·s)（单位由浓度和时间的单位决定）练习：向一个容积为1L的密闭容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定条件下，2s末测得容器内有0.8molSO2，求2s内SO2、SO3、O2的反应速率和反应速率比注意:化学反应速率为平均速率，而非瞬时速率2.有关化学反应速率的计算例、反应N2＋3H2＝2NH3在2L的密闭容器中发生反应，5min内NH3的质量增加了1.7g

求ν(NH3)、ν(N2)、ν(H2)。据公式计算

思考：各物质的速率之比与方程式计量数之比有何关系？解：5min内生成NH3的物质的量浓度为：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)结论：各物质的速率之比等于方程式计量数之比小结：1、化学反应速率及其表示方法：数学表达式为：可用不同反应物或生成物来表示一般不用固体和纯液体来表示浓度2、有关化学反应速率的计算A、据公式计算B、据关系式计算C、比较反应速率的快慢ν(B)＝△C△t想一想？新鲜的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；实验室硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈；实验室用氯酸钾制氧气使用二氧化锰反应更快；木材劈得小一些烧得更快。3.影响化学反应速率的因素不同化学反应的速率反应物本身性质（内因）同一化学反应的速率外界条件（外因）？影响化学反应速率的外界因素颗粒大小浓度温度

催化剂浓度对反应速率的影响实验1：铁与不同浓度的盐酸反应快慢比较实验内容：取两支试管，分别加入3ml0.5mol/L和3ml3mol/L的盐酸。取两块表面积相同的铁丝分别放入两支试管中，观察铁片上产生气泡的快慢。浓度对反应速率的影响当其他条件不变时反应速率增大增大反应物浓度减小反应物浓度反应速率减小结论：浓度对反应速率的影响讨论浓度的改变，不是无限制的变化，而是在适当范围内改变。注意：①对于气体或溶液反应，浓度的改变会引起反应速率的改变。②对于固体或纯液体反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变其量的多少，并不影响其浓度，其反应速率不会改变。温度对反应速率的影响实验2：铁与不同温度的盐酸反应快慢比较实验内容：取两块大小相等的铁丝分放在两支试管中，再向两支试管中分别加入3mL0.5mol/L的盐酸，给一支试管加热，观察铁丝上产生气泡的快慢温度对反应速率的影响当其他条件不变时升高温度降低温度反应速率减小结论：反应速率增大温度对反应速率的影响①温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来的2~4倍。注意：②爆炸反应、催化反应，

①中的规律不适用。化学反应方程式为：2H2O2====2H2O+O2↑催化剂

现象

结论不加其它试剂加入MnO2加入FeCl3反应较慢MnO2能加快反应速率FeCl3能加快反应速率放出气泡速率加快,能使带火星木条复燃有极少量气泡产生实验3方案：取3支试管,各加入3mL3%的过氧化氢溶液,往其中1支试管中加入少量二氧化锰粉末，另一支加FeCl3

放出气泡速率加快对气体物质参加的反应，压强的改变对反应速率有影响吗？思考一定温度一定物质的量的气体，压强越大体积越小。所以加压使体积减小，浓度增大，故加压能加快反应速率。增大或减小减小增大反应速率的变化增大影响化学反应速率的外界因素增大减小减小升高温度增大反应物浓度降低温度温度减小反应物浓度浓度反应条件改变编号压强增大压强减小压强催化剂师生交流1、请用实验现象分析影响化学反应速率的内在原因（不同物质与同一物质的化学反应速率有无不同？为什么？）2、上述活动说明化学反应速率与哪些外界条件有关？有何关系？3、除上述条件外，还有能改变化学反应速率的条件吗？请举例说明化学反应的快慢影响因素本质原因

外部条件浓度温度压强催化剂Hb+CO

Hb(CO)

Hb+O2Hb(O2)

高炉增高后，尾气中CO的含量为何没有改变？钢铁生产是17世纪从英国开始的第一次产业革命的两大产业之一。高炉炼铁的主要反应是：人们发现从高炉炉顶出来的气体中含有相当量的CO。有人认为这是CO与铁矿石接触时间不够所造成的。于是耗费大量资金建成了一个高大的炼铁高炉。然而令人吃惊的是，高炉增高后，尾气中CO的含量竟然没有改变。资料：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温第2课时化学反应的限度化学反应的限度在一定条件下，化学反应所能进行的最大程度

观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。（1）2H2+O2===2H2O（放热反应）

2H2O===2H2+O2

（吸热反应）点燃通电（2）Fe+2HCl(浓)==FeCl2+H2↑Fe+2HCl(稀)==FeCl2+H2↑（3）2CO+O2===2CO22SO2+O22SO3点燃△催化剂可逆反应1.可逆反应2SO2＋O2催化剂2SO3（1）定义：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应。（2）正反应：从左到右进行的反应（3）逆反应：从右到左进行的反应可逆反应用“”表示

观察下列数据，思考：与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中数据，你能发现什么？表1：反应中，0.040.10.140.21.2反应结束后SO2物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O22SO3△催化剂

表2：反应中，00001反应结束后CO物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(CO)/mol2CO+O2===2CO2点燃

请你结合上图思考：为什么可逆反应中，SO2等反应物不可能被全部消耗？图中：表示SO2分子;表示O2分子；表示SO3分子2SO2+O22SO3△催化剂2SO2+O2

△催化剂△催化剂

观察下列数据表，思考：反应进行到什么时候“停止”了？说明你的理由。2SO2+O22SO3△催化剂

时间（min)物质的量浓度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999请你结合微观图示分析：1.可逆反应真的停止了吗？说明理由。2.如果反应没有停止，为什么实验测得各组分浓度不变？你如何解释？

时间（min)物质的量浓度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999逆反应正反应2、化学平衡状态

在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态。概念的理解：前提:是一定条件下的可逆反应实质

:是ひ正=ひ逆≠0标志

:

是反应混合物中各组分的浓度保持不变3、化学平衡的特征(1)逆——可逆反应

变——当浓度、压强、温度等条件改变时，化学平衡即发生移动(2)等——ひ正=ひ逆≠0(3)动——动态平衡

定——平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变

请分析反应（1）当向密闭容器中通入无色的N2O4时，随着时间的推移，你能看到什么现象？（2）你怎样通过肉眼判断上述反应是否达到化学平衡状态？说明理由。N2O42NO2（红棕色）（无色）

请你结合实验再分析反应（1）当反应条件（如温度）改变时，此平衡状态会被破坏吗。你依据的实验现象是什么？（2）假设烧杯中水的温度保持不变，一段时间后，反应会达到新的化学平衡状态吗？你依据的实验现象是什么？N2O42NO2（红棕色）（无色）实验：

温度改变时，反应的化学平衡状态会改变吗？2NO2N2O4常温热水冷水实验方法：（红棕色）（无色）化学平衡的移动冷水常温热水

在这张图片中，你看到了什么？你知道了什么？你得到了什么结论？化学平衡的移动当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡．*催化剂可使正反应速率和逆反应速率增大或减小相同的倍数,化学平衡不移动.化学平衡状态的移动可逆反应化学平衡状态一定条件下该反应的限度反应的限度可能发生改变分小组讨论：

请分析反应或2NO2N2O4（1）请你描述上述反应处于化学平衡状态时，在同一瞬间参加反应的各微粒间的数量关系。（2）请你在坐标图中表示出上述反应在达到化学平衡状态的过程中，正、逆反应速率的变化情况。并解释为什么在化学平衡状态时，正、逆反应依然在进行，而参加反应的各物质的浓度不变？（红棕色）（无色）vt1.下列对可逆反应的认识正确的是（）A、SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr与

2HBr+H2SO4（浓）=Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应B、既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应C、在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应

D、在一定条件下SO2被氧化成SO3的反应是可逆反应CD随堂练习2.对于达到平衡状态的可逆反应：N2+3H22NH3

，下列有关叙述正确的是（）A．反应物和生成物浓度不再发生变化B．反应物和生成物的浓度相等C．N2和NH3的质量分数相等D．正反应和逆反应不再进行

A3.在一定温度下，可逆反应A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是(A)A2、B2、AB的浓度不再变化(B)容器中的压强不再随时间变化