6.2.1 化学反应速率 课件 2023-2024学年高一下学期人教版化学

第六章化学反应与能量第一节化学反应速率与限度第1课时化学反应速率环节一：提出问题，引入新课体会不同化学反应的快慢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都是定性地描述反应的快慢。在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。光的传播速度是很快的；光在空气中的传播速度3×108m/s。定性描述定量描述环节二：创设情境，交流讨论化学反应速率

如何定量表示化学反应速率的快慢？气泡的快慢浑浊的快慢颜色的变化定性描述定量描述单位时间内生成气体的体积单位时间内生成沉淀的质量单位时间内浓度的变化量环节二：创设情境，交流讨论化学反应速率化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。

定义表达式常用单位mol/(L·min)或mol/(L·s)或mol·L-1·min-1v(x)=——=——Δc(x)ΔtΔtΔn(x)V——通常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)表示。表示方法环节二：创设情境，交流讨论化学反应速率例1某反应中反应物A的浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，求该反应物这段时间内的平均反应速率。

v(A)==0.8mol/(L•min)环节二：创设情境，交流讨论化学反应速率反应4NH3+5O2

4NO+6H2O在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？=0.002mol·(L·s)-1△c(NO)

=△n(NO)

V0.3mol5L=0.06mol·L-1

v(NO)=△c(NO)

△t=0.06mol·L-1

30s例2环节二：创设情境，交流讨论化学反应速率化学反应速率只取正值，没有负值。通过公式计算出的化学反应速率是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。不同时刻的化学反应速率不一定相同。对于固体物质或纯液体物质，由于我们认为它们的“浓度”是不变的，所以一般不用固体或纯液体表示一个化学反应的速率。对于同一化学反应，用不同的物质表示化学反应速率，其数值可能不相同。各物质表示的反应速率比等于该反应方程式中化学计量数的比。

注意事项

环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素催化剂是现代化学中关键而神奇的物质之一。剧统计，有80%以上的化工生产过程使用了催化剂，目的是增大反应速率，提高生产效率。在资源利用、能源开发、医药制造、环境保护等领域，催化剂有着广泛的应用。催化剂十分神奇，它能极大地提高化学反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和一些反应体系的关系就像钥匙与锁的关系，具有一定的选择性。催化剂神奇面纱至今尚未完全解开，对催化剂的研究是当代化学一个极具魅力和应用前景的重要课题。环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素[问题]我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率，此外，还有哪些反应条件会影响化学反应的速率？[假设]反应温度、反应物浓度。[用品]5%H2O2溶液、1mol/L

FeCl3溶液、0.1mol/L

盐酸、1mol/L

盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管。环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素反应温度的影响在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。不同温度环境实验现象冷水热水产生气泡速率较快产生气泡速率较慢

其他条件相同，升高温度，加快反应速率。环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素反应物浓度的影响步骤与试剂比较各试管中的现象试管15滴1mol/L的HCl溶液；各加入等量大理石小碎块

试管25滴0.1mol/L的HCl溶液；试管1气泡产生较快试管2气泡产生较慢

其他条件相同，增大反应物浓度，加快反应速率。环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素固体表面积的影响取两支大小相同的试管，分别加入1g块状碳酸钙和1g粉末状碳酸钙，同时向两支试管中滴加10mL、1mol/L的盐酸，观察现象并进行对比碳酸钙状态实验现象块状粉末状

其它条件不变时，固体反应物表面积越大，化学反应速率增大

产生气泡较慢产生气泡较快环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素压强的影响c（B）＝n（B）V

其他条件相同，增大压强(减小容器容积)，相当于增大反应物浓度，增大反应速率。

图6-16压强增大，气体浓度增大环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素规律(在其它条件相同时)内因性质外因温度反应物的浓度催化剂反应物表面积压强使用催化剂，化学反应速率加快升高温度，化学反应速率加快；反之减慢反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢增大反应物固体面积，化学反应加快；反之减慢有气体参加的反应

，增大压强，化学反应速率增大；反之减慢环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素变量控制探究影响化学反应速率因素的一般原则是“定多变一”，即要保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应速率的影响。其探究流程为方法导引环节三：提出假设，实验验证探究：影响化学反应速率的因素下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素?(1)向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。(2)把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。(3)做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。固体反应物表面积温度固体反应物表面积反应物的浓度环节四：归纳整理，巩固提升归纳整理环节四：归纳整理，巩固提升巩固提升1.将4molA气体和2molB气体置于1L的密闭容器中，混合后发生如下反应：2A(g)+B(g)=2C(g)。若经2s后测得C的物质的量浓度为1.2mol·L-1，下列说法正确的是（

）A.用物质A表示的反应速率为1.2mol·L-1·s-1B.用物质B表示的反应速率为0.6mol·L-1·s-1C.2s时物质A的转化率为30%D.2s时物质B的物质的量浓度为0.6mol·L-1C环节四：归纳整理，巩固提升巩固提升2、在恒温下，使反应C(s)+H2O(g)====CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，改变下列条件，其反应速率如何变化？①若加压将容器的体积缩小一半_____。

②若保持体积不变，充入N2使体系压强增大_____。

③若保持压强不变，充入N2使容器体积变大_____。

增大不变减小环节四：归纳整理，巩固提升巩固提升3、在2A+B=3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（

）

A.v(A)=0.5mol·L-1·s-1B.v(B)=0.3mol·L-1·s-1C.v(C)=0.8mol·L-1·s-1D.v(D)=1mol·L-1·s-1B环节四：归纳整理，巩固提升巩固提升4、某小组设计如图实验,欲使甲中试管先出现浑浊,下列操作一定达不到目的的是

(）A.向甲烧杯中加入适量CaO

B.向甲中试管内滴加适量浓硫酸C.向乙烧杯中加入适量冰块 D.增大甲装置所在环境的压强D1.概念：在相同条件下，既能向

，同时又能向

的反应。正反应方向进行

逆反应方向进行

可逆反应教师点拨25min同一条件下3.表示：化学方程式中用

表示。⇌

2.特征：4.很多化学反应都有一定的可逆性，不同反应的可逆性不同，有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，视为“不可逆”反应。可逆反应[自学检测]对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子(

)

A．只存在于O2中B．只存在于O2和SO3中C．只存在于O2和SO2中D．存在于O2、SO2和SO3中D正逆反应同时进行反应物、生成物同时存在

[思考]对于可逆反应而言，反应物会转变成生成物，而生成物又会分解成反应物，那岂不是无穷无尽也？化学平衡状态的建立时间(min)

0102030405060c(SO2)1.000.700.500.380.300.300.30c(O2)0.500.350.250.190.150.150.15c(SO3)00.300.500.620.700.700.70在某密闭容器中发生反应：2SO2＋O22SO3催化剂△（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？（2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？（3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？（4）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？√√↓↑v(正)

↓v(逆)↑化学平衡状态的建立在某密闭容器中发生反应：2SO2＋O22SO3催化剂△时间(min)

0102030405060c(SO2)1.000.700.500.380.300.300.30c(O2)0.500.350.250.190.150.150.15c(SO3)00.300.500.620.700.700.70浓度-时间图像c/mol·L-1t/min1.00.5040SO2O2SO3对于此浓度-时间图像，为何40min后3种物质的浓度保持不变？是反应停止了吗？化学平衡状态的建立[思考]从浓度对反应速率的影响入手，分析正、逆反应速率随时间是如何变化的？用速率-时间图象来表示此变化过程。①开始阶段：开始时c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)=

0只有正反应进行，v(逆)=0②反应的发生阶段：一段时间后c(SO2)、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值

v(正)=v(逆)≠0瞬间后c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)≠0正逆反应都进行，v(逆)≠0，v(正)>v(逆)v

(mol/L·min)t/min40v正v逆

v正=v逆≠0

v表观=01.定义：在一定条件下，可逆反应中，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应物的浓度和生成物的浓度都不在改变。达到了一种表面静止的状态，我们称之为“化学平衡状态”，即达到了化学反应的限度，化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。化学平衡状态2.特征：化学平衡状态可逆反应ν(正)=ν(逆)逆等动≠0动态平衡定各组分的浓度保持不变变条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡时间tV正V逆V正=V逆反应速率达到平衡0t1判断可逆反应是否达到平衡的直接标志。温度，浓度改变都能使平衡移动、加催化剂不能化学平衡状态的判定直接标志(1)正、逆反应速率相等①同种物质：②不同种物质：v正＝v逆≠0v正(A)v逆(B)＝A化学计量数B化学计量数步骤①判断有无正逆

②判断是否成比例[例]对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，判断：①一段时间v正(N2):v正(NH3)=1:2，证明达平衡()②一段时间v正(N2):v逆(H2)=1:3，证明达平衡()③一段时间v正(H2):v逆(NH3)=2:3，证明达平衡()×√×3：2化学平衡状态的判定拓展：根据化学键的断键与成键反应物断键、生成物成键:正向生成物断键、反应物成键:逆向[例]对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，判断：①单位时间内断裂1mol

N≡N的同时断裂3mol

H-H，证明达平衡。(

)②单位时间内断裂1molN≡N的同时断裂2mol

N-H，证明达平衡。(

)××6mol

步骤①判断有无正逆

②判断是否成比例化学平衡状态的判定直接标志(2)各组分的浓度保持一定①各组分的浓度不随时间的改变而改变；②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。化学平衡状态的判定间接标志——“变量不变”有压强，关注气体系数①体系中的总压强不变(适用于反应前后气体化学计量数和不等的反应)。[例]在密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)

。恒温恒容时，容器内压强不变，表明该反应达到平衡状态。()×P为定值，任意时刻都保持不变[例]在恒温恒容的容器中发生反应A(s)+3B(g)⇌2C(g)+D(g)当容器的压强不发生改变时，化学反应达到平衡状态。()×P为定值，任意时刻都保持不变[例]在恒温恒容的密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)，当容器中压强不变时,说明反应已达到平衡状态()√P为变量化学平衡状态的判定间接标志——“变量不变”②体系中颜色不再改变(适用于反应混合物中存在有颜色变化的物质)。[例]对于反应:2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)，当反应体系颜色不再变化，说明反应已达到平衡状态()√化学平衡状态的判定间接标志——“变量不变”③平均相对分子质量不变(适用于全是气体参加的反应前后化学计量数和不等的反应)。[例]在恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)，当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态。(

)×[例]密闭容器中，发生反应:N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)，当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态。()√平均摩尔质量=混合物中各组成部分的摩尔质量×该组成部分的物质的量分数（若是气体组成可以是体积分数）化学平衡状态的判定间接标志——“变量不变”③平均相对分子质量不变(适用于全是气体参加的反应前后化学计量数和不等的反应)。[例]一定温度下，在恒容容器中投入又定量纯净的氨基甲酸铵，发生下列反应:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)气体的平均摩尔质量不变时，达到化学平衡状态(

)×[例]一定温度下，在恒容容器中发生下列反应:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g),当氨气的体积分数保持不变时，则达到化学平衡状态(

)×化学平衡状态的判定间接标志——“变量不变”④对绝热密闭容器，温度保持不变。⑤对恒压容器全是气体参加,反应前后非等体积气体的反应，密度保持不变。有固体，密度紫腚行[例]恒温恒容密闭容器中,发生反应:

PCl3(g)+Cl2(g)⇌PCl5(g)当混合气体的密度不再改变时，可以表示反应达到平衡状态。(

)×[例]相同温度下，恒容密闭容器均进行反应:

X(g)+Y(s)⇌Z(g)气体密度不再改变，说明达到平衡状态。(

)√总之，选定反应中“变量”,即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平衡状态。[实战演练2min]可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是____________________(填序号)。①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑧v(NO2)＝2v(O2)的状态⑨v正(NO2)＝2v逆(O2)的状态⑩n(O2)不再改变的状态√××√×√√×√√①④⑥⑦⑨⑩

(正确的打“√”，错误的打“×”)

××××

同一条件下

平衡时，各组分浓度不再改变，并非相等

动态平衡(依然进行）可逆反应，2molSO2不能完全转化实战演练

1.在一密闭容器中，N2＋3H2⇌2NH3反应达到平衡后，下列说法中正确的是()A．N2与H2不再化合，NH3不再分解B．单位时间内，消耗1molN2的同时消耗3molH2C．容器内的总压强不随时间而变化D．N2、H2、NH3的物质的量浓度相等C合成氨反应属于可逆反应变量不变达平衡有压强，关注气体系数实战演练2.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中，发生放热反应2A(g)＋B(s)⇌C(g)＋D(g)，下列描述中不能说明反应已达到平衡状态的是()A．容器内温度不变B．混合气体的密度不变C．混合气体的平均相对分子质量不变D．单位时间内生成nmolD，同时消耗2nmolAD有固体，密度紫腚行实战演练

3.CO和H2在一定条件下可以合成乙醇2CO(g)＋4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)＋H2O(g).下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到平衡状态的是()A．CO全部转化为乙醇B．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化C．正反应和逆反应的化学反应速率均为零D．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇B实战演练第二节化学反应的速率与限度第二课时

化学反应条件的控制第六章

化学反应与能量1.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。学习目标1.目的：_____________________和______________________化学反应条件的控制教师点拨25min化工生产中化学反应条件的控制促进有利的化学反应抑制有害的化学反应2.方法：改变条件改变化学反应的________改变可逆反应进行的__________速度程度(限度)3.实例：合成