第2章化學鍵化學反應與能量第2節化學反應的快慢和限度第1課時化學反應的速率

在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到這樣的現象：

有的化學反應進行得快，有的化學反應進行得慢。快慢差別很大的化學反應

怎樣比較和判斷反應的快慢？

請思考：①冒氣泡快慢②顏色變化

③固體量減少

④渾濁程度

⑤溫度變化等

學生分組探究學生4人一組,分組探究組長負責檢查預習方案一、化學反應的快慢活動探究：

請你根據教材內容設計實驗證明這些因素（反應物本身的性質以及溫度、溶液濃度、固體表面積等外界因素）將對化學反應速率產生怎樣的影響？

試劑：表面積大致相同的鎂條、鐵絲，鹽酸（0.5mol/L,3mol/L），塊狀碳酸鈣，碳酸鈣粉末，二氧化錳，3%過氧化氫溶液。儀器：試管，藥匙，鑷子，膠頭滴管，酒精燈，石棉網，燒杯。思考與討論：１．根據已有的知識，對所給的試劑分類，判斷它們間哪些物質會發生反應？２．我們應如何判斷反應的快慢?3．根據方法導引和工具欄的提示設計實驗：1、化學反應速率及其表示方法：用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示數學表達式為：ν(B)=△C△t不是瞬間速率濃度常用mol.L-1，時間常用s，min。化學反應的速率單位為：mol/(L·min)或mol/(L·s)（單位由濃度和時間的單位決定）練習：向一個容積為1L的密閉容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定條件下，2s末測得容器內有0.8molSO2，求2s內SO2、SO3、O2的反應速率和反應速率比注意:化學反應速率為平均速率，而非瞬時速率2.有關化學反應速率的計算例、反應N2＋3H2＝2NH3在2L的密閉容器中發生反應，5min內NH3的質量增加了1.7g

求ν(NH3)、ν(N2)、ν(H2)。據公式計算

思考：各物質的速率之比與方程式計量數之比有何關系？解：5min內生成NH3的物質的量濃度為：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)結論：各物質的速率之比等于方程式計量數之比小結：1、化學反應速率及其表示方法：數學表達式為：可用不同反應物或生成物來表示一般不用固體和純液體來表示濃度2、有關化學反應速率的計算A、據公式計算B、據關系式計算C、比較反應速率的快慢ν(B)＝△C△t想一想？新鮮的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；實驗室硫在純氧中燃燒比在空氣中燃燒更加劇烈；實驗室用氯酸鉀制氧氣使用二氧化錳反應更快；木材劈得小一些燒得更快。3.影響化學反應速率的因素不同化學反應的速率反應物本身性質（內因）同一化學反應的速率外界條件（外因）？影響化學反應速率的外界因素顆粒大小濃度溫度

催化劑濃度對反應速率的影響實驗1：鐵與不同濃度的鹽酸反應快慢比較實驗內容：取兩支試管，分別加入3ml0.5mol/L和3ml3mol/L的鹽酸。取兩塊表面積相同的鐵絲分別放入兩支試管中，觀察鐵片上產生氣泡的快慢。濃度對反應速率的影響當其他條件不變時反應速率增大增大反應物濃度減小反應物濃度反應速率減小結論：濃度對反應速率的影響討論濃度的改變，不是無限制的變化，而是在適當范圍內改變。注意：①對于氣體或溶液反應，濃度的改變會引起反應速率的改變。②對于固體或純液體反應物，一般情況下其濃度是常數，因此改變其量的多少，并不影響其濃度，其反應速率不會改變。溫度對反應速率的影響實驗2：鐵與不同溫度的鹽酸反應快慢比較實驗內容：取兩塊大小相等的鐵絲分放在兩支試管中，再向兩支試管中分別加入3mL0.5mol/L的鹽酸，給一支試管加熱，觀察鐵絲上產生氣泡的快慢溫度對反應速率的影響當其他條件不變時升高溫度降低溫度反應速率減小結論：反應速率增大溫度對反應速率的影響①溫度每升高10℃，反應速率通常增大到原來的2~4倍。注意：②爆炸反應、催化反應，

①中的規律不適用。化學反應方程式為：2H2O2====2H2O+O2↑催化劑

現象

結論不加其它試劑加入MnO2加入FeCl3反應較慢MnO2能加快反應速率FeCl3能加快反應速率放出氣泡速率加快,能使帶火星木條復燃有極少量氣泡產生實驗3方案：取3支試管,各加入3mL3%的過氧化氫溶液,往其中1支試管中加入少量二氧化錳粉末，另一支加FeCl3

放出氣泡速率加快對氣體物質參加的反應，壓強的改變對反應速率有影響嗎？思考一定溫度一定物質的量的氣體，壓強越大體積越小。所以加壓使體積減小，濃度增大，故加壓能加快反應速率。增大或減小減小增大反應速率的變化增大影響化學反應速率的外界因素增大減小減小升高溫度增大反應物濃度降低溫度溫度減小反應物濃度濃度反應條件改變編號壓強增大壓強減小壓強催化劑師生交流1、請用實驗現象分析影響化學反應速率的內在原因（不同物質與同一物質的化學反應速率有無不同？為什么？）2、上述活動說明化學反應速率與哪些外界條件有關？有何關系？3、除上述條件外，還有能改變化學反應速率的條件嗎？請舉例說明化學反應的快慢影響因素本質原因

外部條件濃度溫度壓強催化劑Hb+CO

Hb(CO)

Hb+O2Hb(O2)

高爐增高后，尾氣中CO的含量為何沒有改變？鋼鐵生產是17世紀從英國開始的第一次產業革命的兩大產業之一。高爐煉鐵的主要反應是：人們發現從高爐爐頂出來的氣體中含有相當量的CO。有人認為這是CO與鐵礦石接觸時間不夠所造成的。于是耗費大量資金建成了一個高大的煉鐵高爐。然而令人吃驚的是，高爐增高后，尾氣中CO的含量竟然沒有改變。資料：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫第2課時化學反應的限度化學反應的限度在一定條件下，化學反應所能進行的最大程度

觀察下列各組化學方程式，尋找每組內兩個化學反應的異同，談談你對化學反應的認識。（1）2H2+O2===2H2O（放熱反應）

2H2O===2H2+O2

（吸熱反應）點燃通電（2）Fe+2HCl(濃)==FeCl2+H2↑Fe+2HCl(稀)==FeCl2+H2↑（3）2CO+O2===2CO22SO2+O22SO3點燃△催化劑可逆反應1.可逆反應2SO2＋O2催化劑2SO3（1）定義：在相同條件下同時向正、反兩個方向進行的反應。（2）正反應：從左到右進行的反應（3）逆反應：從右到左進行的反應可逆反應用“”表示

觀察下列數據，思考：與不可逆反應比較，可逆反應有什么特點？通過表中數據，你能發現什么？表1：反應中，0.040.10.140.21.2反應結束后SO2物質的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O22SO3△催化劑

表2：反應中，00001反應結束后CO物質的量10010510.5n(O2)/mol22222n(CO)/mol2CO+O2===2CO2點燃

請你結合上圖思考：為什么可逆反應中，SO2等反應物不可能被全部消耗？圖中：表示SO2分子;表示O2分子；表示SO3分子2SO2+O22SO3△催化劑2SO2+O2

△催化劑△催化劑

觀察下列數據表，思考：反應進行到什么時候“停止”了？說明你的理由。2SO2+O22SO3△催化劑

時間（min)物質的量濃度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999請你結合微觀圖示分析：1.可逆反應真的停止了嗎？說明理由。2.如果反應沒有停止，為什么實驗測得各組分濃度不變？你如何解釋？

時間（min)物質的量濃度(mol/L)010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999逆反應正反應2、化學平衡狀態

在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態，稱為化學平衡狀態。概念的理解：前提:是一定條件下的可逆反應實質

:是ひ正=ひ逆≠0標志

:

是反應混合物中各組分的濃度保持不變3、化學平衡的特征(1)逆——可逆反應

變——當濃度、壓強、溫度等條件改變時，化學平衡即發生移動(2)等——ひ正=ひ逆≠0(3)動——動態平衡

定——平衡狀態時，反應混合物中各組分的濃度保持不變

請分析反應（1）當向密閉容器中通入無色的N2O4時，隨著時間的推移，你能看到什么現象？（2）你怎樣通過肉眼判斷上述反應是否達到化學平衡狀態？說明理由。N2O42NO2（紅棕色）（無色）

請你結合實驗再分析反應（1）當反應條件（如溫度）改變時，此平衡狀態會被破壞嗎。你依據的實驗現象是什么？（2）假設燒杯中水的溫度保持不變，一段時間后，反應會達到新的化學平衡狀態嗎？你依據的實驗現象是什么？N2O42NO2（紅棕色）（無色）實驗：

溫度改變時，反應的化學平衡狀態會改變嗎？2NO2N2O4常溫熱水冷水實驗方法：（紅棕色）（無色）化學平衡的移動冷水常溫熱水

在這張圖片中，你看到了什么？你知道了什么？你得到了什么結論？化學平衡的移動當條件改變時，原來的化學平衡將被破壞，并在新的條件下建立起新的化學平衡．*催化劑可使正反應速率和逆反應速率增大或減小相同的倍數,化學平衡不移動.化學平衡狀態的移動可逆反應化學平衡狀態一定條件下該反應的限度反應的限度可能發生改變分小組討論：

請分析反應或2NO2N2O4（1）請你描述上述反應處于化學平衡狀態時，在同一瞬間參加反應的各微粒間的數量關系。（2）請你在坐標圖中表示出上述反應在達到化學平衡狀態的過程中，正、逆反應速率的變化情況。并解釋為什么在化學平衡狀態時，正、逆反應依然在進行，而參加反應的各物質的濃度不變？（紅棕色）（無色）vt1.下列對可逆反應的認識正確的是（）A、SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr與

2HBr+H2SO4（濃）=Br2+SO2↑+2H2O互為可逆反應B、既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應叫可逆反應C、在同一條件下，同時向正、逆兩個方向進行的反應叫可逆反應

D、在一定條件下SO2被氧化成SO3的反應是可逆反應CD隨堂練習2.對于達到平衡狀態的可逆反應：N2+3H22NH3

，下列有關敘述正確的是（）A．反應物和生成物濃度不再發生變化B．反應物和生成物的濃度相等C．N2和NH3的質量分數相等D．正反應和逆反應不再進行

A3.在一定溫度下，可逆反應A2(氣)+B2(氣)2AB(氣)達到平衡的標志是(A)A2、B2、AB的濃度不再變化(B)容器中的壓強不再隨時間變化