人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度学案设计
展开【学习目标】
1.通过实验认识化学反应的速率。
2.理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。
3.理解化学平衡的概念;
4.掌握化学反应限度的外部特征;
【学习重难点】
1.化学反应速率的概念,影响化学反应速率的因素。
2.化学平衡的概念及特征。
【学习过程】
(预备知识)
1.列举一些在初中化学学习中或日常生活中有关化学反应快慢的例子。
2.物理课本上是怎样衡量宏观物体的运动快慢的呢?化学反应快慢又应该怎样衡量呢?
外界条件对可逆反应速率的影响(以N2 +3H2 2NH3 △H<0 )
(1)减压:v(正) ,v(逆) 。
(2)增加(N2的浓度):v(正) ,v(逆) 。
(3)T、P一定,充入稀有气体:v(正) ,v(逆) 。
(4)T、v一定,充入稀有气体:v(正) ,v(逆) 。
(5)使用催化剂:v(正) ,v(逆) 。
(基本知识)
一、化学反应速率
1.定义:通常用单位时间内 ( )来表示。
2.物理意义:表示化学反应进行的 程度的物理量。
3.数学表达式:v= 。
4.常用单位: 或 。
注意:
(1)在同一化学反应里,用不同物质表示的化学反应速率不一定 ,但表示的意义 ,故在反应时应指明用哪种物质来表示。
(2)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取 值,化学反应速率可表示某一时间段内的 速率,而非 速率(填平均或瞬时)。
(3)在同一化学反应中,不同的物质表示同一化学反应的速率,各物质的速率之比等于化学方程式中的 之比。
(4)固体或气体反应中的液体物质,反应在其表面进行,它们的“浓度”是 变的,
因此一般 用固体、纯液体表示化学反应速率;
【课堂练习1】已知反应A+3B==2C+D在某段时间内以A的浓度表示的化学反应速率为1ml/(L·min),则此段时间内以C的浓度表示的化学反应速率为( )
A.0.5ml/(L·min) B.1ml/(L·min)
C.2ml/(L·min) D.3ml/(L·min)
【课堂练习2】将4mlA气体和2mlB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)== 2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6ml/L,现有下列几种说法:用物质A表示的反应的平均速率为0.3 ml/(L·s) 用物质B表示的反应的平均速率为0.6ml/(L·s) 2s时物质A的转化率为70% 2s时物质B的浓度为0.7 ml/L
其中正确的是( )
A. B. C. D.
转化率=反应中消耗的量/反应开始时投入的该物质的总量
二、化学反应速率大小的比较
1.对于反应:mA+nB=pC+qD,v(A): v(B): v(C): v(D)= 。
2.比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小,应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用 来表示的反应速率后,才能比较。
【课堂练习3】在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是( )
A.v(H2)=0.1 ml/(L·min) B.v(NH3)=0.3 ml/(L·min)
C.v(N2)=0.2ml/(L·min) D.v(H2)=0.3 ml/(L·min)
三、影响化学反应速率的因素
1.内因:由反应物的 决定
2.外因(外界条件对化学反应速率的影响)
(1)温度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,升高温度,可以 反应速率;降底温度,可 反应速率。
(2)催化剂对化学反应速率的影响
催化剂能 化学反应速率。
总结:影响化学反应速率的外界条件,除了 、 ,还有:①固体的表面积。一般说固体反应物的表面积 ,反应速率 ;固体反应物的表面积 ,反应速率 。②反应物的状态。③溶液的浓度: 反应物浓度,化学反应速率 ;减小反应物浓度,化学反应速率 。
【课堂练习4】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10ml,2ml/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )
A.10℃ 20mL 3ml/L的X溶液 B.20℃ 30mL 2mlL的X溶液
C.10℃ 10mL 4ml/L的X溶液 D.10℃ 10mL 2ml/L的X溶液
【课堂练习5】铁片和稀硫酸制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是( )
A.加热 B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉
四、化学反应的限度
1.可逆反应
进行的化学反应叫做可逆反应。
2.化学平衡状态
(1)当一个可逆反应的 相等时, 不再改变,达到一种表面静止的状态,即“化学平衡状态”。
化学平衡状态是给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度,此时反应物的转化率 。
= 1 \* GB3 ①反应刚开始时:反应物浓度 ,正反应速率 。生成物浓度 ,逆反应速率 。(填“最大”或“最小”)
②反应进行中时:反应物浓度 ,正反应速率 。生成物浓度 ,逆反应速率 。(填“增大”、“减少”或“不变”)
③反应达到平衡后:反应物浓度 ,生成物浓度 。(填“改变”或“不变”)。此时正反应速率与逆反应速率 。(填“相等”或“不相等”)
例:可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示,下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
(2)化学平衡的特点:“ ”
= 1 \* GB3 ①反应物与生成物处于 平衡,在化学平衡状态,可逆反应的正反应和逆反应都还在不断的进行着,只是此时 (且都大于0),而不是停止了化学反应。
②在化学平衡状态,任何反应物与生成物 保持一定, 保持一定;(或说反应物与生成物的含量保持一定)
③影响平衡的外界条件 ,平衡状态即被破坏,发生 。
例:mA(g)+nM(g)pC(g)+qD(g)
= 1 \* GB3 ①各物质的物质的量或物质的量浓度一定
②各物质的质量或质量分数一定
③各气体的体积或体积分数相等
④若m+n≠p+q,总体积或总压强一定
⑤若m+n=p+q,混合气体的平均相对分子质量()一定
⑥温度一定,体积固定的容器,上述体系的密度一定
⑦在单位时间内消耗m mlA,同时生成n mlB
⑧在单位时间内消耗p mlC,同时生成n mlB
上述能判断该反应达到平衡状态的是
3.平衡的计算(三段式)(求起始量或平衡量或反应物转化率或平衡时各组分的含量等)
例:在2L的密闭容器中,加入2mlSO2、1.2mlO2,一定条件下使其充分反应后,测得SO3为1.8ml,则SO2、O2的转化率分别为多少?若上述反应在恒容的密闭容器中进行,充分反应后,容器内压强为反应前的3/4,则SO2、O2的转化率又分别为多少?
四、化学反应的条件控制
在生产生活中,促进有利的化学反应发生,抑制有害的化学反应发生,这就要讨论化学反应条件的控制。说一说你所知道的控制化学反应条件的例子。
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