1、第三节第三节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度第二课时第二课时思考与交流思考与交流1.人们为什么使用电冰箱储存食物？人们为什么使用电冰箱储存食物？低温下食物腐败速率大大降低，不容易低温下食物腐败速率大大降低，不容易变质。变质。2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？能增大反应物的接触面积，增加反应物之间的接能增大反应物的接触面积，增加反应物之间的接触机会，可以提高反应速率。触机会，可以提高反应速率。3.实验室进行化学反应时，通常把一些固体实验室进行化学反应时，通常把一
2、些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？配成溶液反应，实际上就是增大了反应物的配成溶液反应，实际上就是增大了反应物的接触面积，增大了反应物之间充分接触的机接触面积，增大了反应物之间充分接触的机会，也就能增大了反应速率。会，也就能增大了反应速率。4.增大反应物浓度，也就增大了反应物之间增大反应物浓度，也就增大了反应物之间充分接触的机会，也就增大了反应速率。充分接触的机会，也就增大了反应速率。总结：总结：影响反应速率的因素：影响反应速率的因素：（1）温度：升高温度，增大反应速率）温度：升高温度，增大反应速率（2）固体的表面积：增大固体的接触面积，能
3、）固体的表面积：增大固体的接触面积，能 增大反应速率增大反应速率（3）反应物的状态：液态（或气态）比固态反应）反应物的状态：液态（或气态）比固态反应 速率快速率快（4）溶液的浓度：增大溶液浓度，增大反应速率）溶液的浓度：增大溶液浓度，增大反应速率（5）催化剂：加入催化剂能）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小）改变（增大或减小） 反应速率，自身质量和性质都不发反应速率，自身质量和性质都不发 生改变生改变做好笔记做好笔记二、化学反应的限度二、化学反应的限度一个化学反应在实际进行时，反应物能否一个化学反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式中相应物质的计量关系完全按化学方程式中相应物质的计量关系完
4、全转变为生成物？转变为生成物？阅读科学史话：炼铁高炉尾气之谜阅读科学史话：炼铁高炉尾气之谜说明：化学反应是有限度的，有些能进说明：化学反应是有限度的，有些能进 行比较彻底，有些反应是不彻底的，甚行比较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。至是可逆的。思考与交流思考与交流1.水的生成（水的生成（H2+O2）与电解；）与电解；2.二次电池的放电与充电；二次电池的放电与充电；3.CO2和和H2O在植物体中通过光合作用合成糖在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成与糖在人体内氧化生成CO2和和H2O。他们是否属。他们是否属于于“可逆反应可逆反应” ？否，因为不是在否，因为不是在“同一条件下同
5、一条件下”。可逆反应：可逆反应：相同条件下相同条件下，既能正向又能逆，既能正向又能逆向进行的化学反应叫可逆反应。向进行的化学反应叫可逆反应。H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应对于以上反应，请分析：对于以上反应，请分析：（1 1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓 度哪个大？度哪个大？（2 2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个 反应速率大？反应速率大？（3 3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度）随着反应的进行，反应物和生成物浓度 如何变化？如何变化？（4 4）随着反应的进行，）随
6、着反应的进行，v(v(正正) )与与v(v(逆逆) )怎样变化？怎样变化？密闭容器中加入密闭容器中加入1molH2和和1mol I2发生反应发生反应c(反反)大大 ,c(生生)小小v(正正)大大,v(逆逆)小小c(反反)减小减小,c(生生)增大增大v(正正)减小减小,v(逆逆)增大增大H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应（5 5）反应会进行到什么时候）反应会进行到什么时候“停止停止”？（6 6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？）此时，反应物和生成物浓度如何变化？（7 7）给这个状态命名）给这个状态命名: :（8 8）反应真的停止了吗？）反应真的停止了吗
7、？反应物和生成物浓度不再改变反应物和生成物浓度不再改变当正反应速率与逆反应速率相等时当正反应速率与逆反应速率相等时平衡状态平衡状态NO处于动态平衡处于动态平衡反应速率反应速率t1时间（时间（t）0(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1： v(正正)=v(逆逆)v(正正)v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)平衡状态平衡状态什么是化学平衡呢？什么是化学平衡呢？当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种变，达到表面上静止的一种“平衡状态平衡状态”，这就是这个反应所
8、能达到的这就是这个反应所能达到的限度限度。思考：在此条件下是不是该化学反应所思考：在此条件下是不是该化学反应所 能达到的最大程度？能否改变？能达到的最大程度？能否改变？（一）化学平衡状态的定义：（一）化学平衡状态的定义： 一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速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。率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。v平衡特征：平衡特征：逆逆动动等等定定变变：可逆反应：可逆反应：平衡时正逆反应均未停止平衡时正逆反应均未停止(动态的平衡动态的平衡)：V正正 =V逆逆0 ：平衡时各组分：平衡时各组分浓度浓度保持
9、恒定保持恒定：条件改变，平衡移动：条件改变，平衡移动 条件、前提、本质、现象条件、前提、本质、现象考考你考考你1.化学平衡研究的对象是化学平衡研究的对象是_.2.达到平衡状态时，正逆反应仍在不断达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行，只是进行，只是_而已而已.3.达到平衡状态时，达到平衡状态时，_相等，相等，但不等于零但不等于零.即即v(正正)=v(逆逆) 0 .4.平衡时，各组分的平衡时，各组分的_保持一定，各保持一定，各组成成分的组成成分的_保持一定保持一定.5.如果改变外界条件，平衡如果改变外界条件，平衡_.可逆反应可逆反应表面静止表面静止正逆反应速率正逆反应速率浓度浓度百分含量百分含量破
10、坏破坏（二）如何理解（二）如何理解V V( (正正) )V V( (逆逆) )? ?例：一定条件下，可逆反应例：一定条件下，可逆反应N N2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3，对，对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N N2 2或或H H2 2或或NHNH3 3来表示：来表示：（1 1）单位时间内，有）单位时间内，有1molN1molN2 2反应，同时有反应，同时有1molN1molN2 2生成生成（2 2）单位时间内，有）单位时间内，有3molH3molH2 2反应，同时有反应，同时有2molNH2molNH3 3反应反应（3 3）单位时间内，有）
11、单位时间内，有1molN1molN2 2生成，同时有生成，同时有2molNH2molNH3 3生成生成以上均表示以上均表示V(正正)V(逆逆)随堂练习随堂练习1 在一定条件下，某容器中充入在一定条件下，某容器中充入N2和和H2合成合成NH3，以下叙述错误的是（以下叙述错误的是（ ）A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零小为零C. 随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定定D. 随着反应的进行，正反应速率
12、逐渐减小，最后与随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定逆反应速率相等且都保持恒定B平衡状态的标志平衡状态的标志 ：从平衡状态的定义入手，平衡状态从平衡状态的定义入手，平衡状态强调两方面：强调两方面：各组分的浓度（质量百分各组分的浓度（质量百分含量、物质的量浓度）保持不变含量、物质的量浓度）保持不变；正反正反应速率等于逆反应速率应速率等于逆反应速率。常见的引起平衡移动的因素有：常见的引起平衡移动的因素有：4 4、催化剂只能同等程度的改变正逆反应速催化剂只能同等程度的改变正逆反应速率，不影响化学平衡率，不影响化学平衡（四）影响化学平衡的因素（四）影响化学平衡的因素1
13、1、反应物浓度的改变、反应物浓度的改变2 2、压强、压强( (反应前后气体体积发生变化的反应反应前后气体体积发生变化的反应) )3 3、温度等实验条件的改变、温度等实验条件的改变随堂练习随堂练习2对于可逆反应对于可逆反应MN Q达到平衡时，达到平衡时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了全部变成了QC.反应物和混合物的浓度保持不变反应物和混合物的浓度保持不变D.反应已经停止反应已经停止C在在400、1大气压时，将一定量大气压时，将一定量SO2和和14molO2放入一个装有催化剂的放入一个装有催化剂的2L密闭密闭
14、容器中，发生了容器中，发生了2SO2+O2 2SO3的反应，的反应，10min后达到平衡时，测得容器后达到平衡时，测得容器内有内有2molSO2和和12molO2，试填空：，试填空：2SO2 + O2 2SO3起始：起始：_ 14mol_转化：转化：_平衡：平衡：_2mol12mol0mol2mol4mol4mol4mol6mol试求：试求：v(O2)和和O2的转化率。的转化率。随堂练习随堂练习3X、Y、Z三种气体，把三种气体，把1molX和和2molY混合并通入密闭容器进行反应：混合并通入密闭容器进行反应：X+2Y 2Z，当达到平衡时，当达到平衡时,反应物总物质的量与生成物总物质的量反应物总
15、物质的量与生成物总物质的量相等，此时相等，此时X的转化率是多少？的转化率是多少？X + 2Y 2Z起始：起始：_转化：转化：_平衡：平衡：_0mol1mol2molx mol2x mol2x mol(1-x)mol(2-x)mol2x mol随堂练习随堂练习4三、化学反应条件的控制三、化学反应条件的控制 在生产和生活中，人们希望促进有利在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应抑制有害的化学反应，这就涉及的化学反应抑制有害的化学反应，这就涉及到反应条件的控制。到反应条件的控制。下面以下面以“提高煤的燃烧效率提高煤的燃烧效率”为例为例还可以使用助燃剂等还可以使用助燃剂等(1)(1)将煤气化比固态
16、煤燃烧速率更快且使煤将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤 充分燃烧。充分燃烧。(4)(4)将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收(2)(2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。 空气过量，浪费能源，因为废气要带走能量空气过量，浪费能源，因为废气要带走能量(3)(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料料归纳：提高煤的燃烧效率的措施归纳：提高煤的燃烧效率的措施（1 1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率的转化率. .关键是燃料与空气或氧气要尽关键是燃料
17、与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。可能充分地接触，且空气要适当过量。（2 2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。出的热能，提高热能的利用率。我们在生产、科研和生活中都需要控制我们在生产、科研和生活中都需要控制化学反应的条件。化学反应的条件。1.有利的反应，要想办法增大反应速率：有利的反应，要想办法增大反应速率： 升高温度，使用催化剂，增大反应物浓度升高温度，使用催化剂，增大反应物浓度2.有害的反应，要设法降低反应速率：有害的反应，要设法降低反应速率：（1 1）降低反应温度，使用负催化剂）降低反应温度，使用负催化剂（2 2）
18、或隔离会引发反应的物质）或隔离会引发反应的物质知识应用知识应用定性观察化学反应速率的方法：定性观察化学反应速率的方法：1.1.锌片、镁条分别与盐酸反应。锌片、镁条分别与盐酸反应。2.铁和铁和CuSO4溶液反应溶液反应3.Fe3.Fe和盐酸反应和盐酸反应4.Ca(OH)2溶液和溶液和CO2反应反应5.Ba(OH)28H2O和和NH4Cl反应反应可以通过冒气泡的快慢来判断可以通过冒气泡的快慢来判断可以通过颜色的变化来判断可以通过颜色的变化来判断可以通过固体量的减少来判断可以通过固体量的减少来判断可以通过浑浊程度来判断可以通过浑浊程度来判断可以通过温度的变化来判断可以通过温度的变化来判断活动与交流活
19、动与交流以上反应的快慢，你是依据什么判断的？以上反应的快慢，你是依据什么判断的？请尽可能多地写出判断的方法。请尽可能多地写出判断的方法。归纳：归纳：1.冒气泡快慢冒气泡快慢2.颜色变化颜色变化3.固体量减少固体量减少4.浑浊程度浑浊程度5.温度变化等温度变化等下列叙述中可以证明下列叙述中可以证明2HI(g)=H2(g)+I2(g)已达平衡状态已达平衡状态的是的是 ：单位时间内生成单位时间内生成n mol I2的同时生成的同时生成n mol H2 单位时间内生成单位时间内生成n mol H2的同时生成的同时生成2n mol HI一个一个HH键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个HI键断裂键断裂百分
20、组成百分组成HI%=I2% 反应速率反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时时HI H2 I2=2 1 1时时随堂练习随堂练习随堂练习随堂练习下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态达到平衡状态A.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个 键形成键形成B.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个 键断裂键断裂C.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个 键断裂键断裂D.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个 键形成键形成N NN NH HN NN NH HN HN H( )AC课课堂堂小小结结化学反应的限度化学反应的限度-化学平衡化学平衡v平衡特征：平衡特征：逆逆等等动动定定变变：可逆反应（或可逆过程）可逆反应（或可逆过程）：V V正正 =V=V逆逆且不等于零且不等于零：平衡时正逆反应还在进行且速率相等：平衡时正逆反应还在进行且速率相等：平衡时，各组分：平衡时，各组分浓度浓度保持恒定保持恒定：条件改变，平衡移动：条件改变，平衡移动根据平衡时的特征判断反应是否达到平衡根据平衡时的特征判断反应是否达到平衡影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素
