化学反应的速率和限度
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化学反应的速率与限度逐字稿
化学反应的速率和限度是化学反应中非常重要的两个概念。
化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度,通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。
影响化学反应速率的因素有很多,其中最主要的因素是反应物的浓度、温度、催化剂等。
在其他条件不变的情况下,增加反应物的浓度、升高温度、使用催化剂等都可以加快化学反应的速率。
化学反应的限度是指化学反应在一定条件下所能达到的最大程度,也就是反应物和生成物之间的平衡状态。
当反应达到限度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化。
化学反应的限度可以通过平衡常数来表示,平衡常数越大,反应越容易进行,达到平衡时生成物的浓度也就越大。
在实际应用中,我们经常需要控制化学反应的速率和限度。
例如,在工业生产中,为了提高生产效率,需要加快化学反应的速率;而在环境保护中,为了减少污染物的排放,需要控制化学反应的限度。
因此,了解化学反应的速率和限度对于我们理解和应用化学反应具有非常重要的意义。
以上就是我为你提供的关于化学反应的速率与限度的逐字稿,希望对你有所帮助!如果你还有其他问题或需要进一步的解释,请随时向我提问。
第三节化学反应的速率和限度重难点一有关化学反应速率的注意事项1.化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的即时速率。
2.对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
3.由于压强的变化对固体和液体的体积影响很小,故改变压强对它们的浓度影响很小,所以改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。
4.对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。
5.同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
重难点二影响化学反应的因素及影响结果1.内因反应物自身的性质。
如燃烧、爆炸、中和等反应都是很快就能完成,而金属的锈蚀、溶岩的形成、煤和石油的形成等都是比较缓慢的,这些都是由反应物自身的性质决定的。
2.外因(1)温度:温度越高,化学反应速率越大;温度越低,化学反应速率越小。
(2)浓度:一般来说,其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
(3)压强:对于有气体参加的反应来说,增大压强,可以使单位体积内气体的物质的量增大,实际上相当于增大了气体反应物的浓度,所以,增大压强,化学反应速率增大。
(4)催化剂:催化剂可以改变化学反应速率,常见的催化剂能极大地加快反应速率。
(5)增大固体反应物的表面积,增大了反应物的接触面积,能加快化学反应速率。
特别提醒(1)增加固体或纯液体的量,不能改变化学反应速率。
(2)压强的改变引起气体浓度的改变时,才能改变化学反应速率。
重难点三化学平衡的特征和平衡状态的判断方法1.化学平衡的特征(1)“等”化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。
第三节化学反应的速率和限度
(第1课时)
一、三维目标
知识与技能
1、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
2、学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验
过程与方法
1、重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的能力
2、通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件
情感、态度与价值观
有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理判断
二、教学重点
化学反应速率概念;影响化学反应速率的条件
三、教学难点
影响化学反应速率的因素
四、教学过程
[引入]我们在前面的学习中,主要讨论了化学反应中的物质变化及伴随发生的能量变化这两个根本问题,这是化学反应的两大基本特征。
而当一个具体的化学反应应用于实际时,我们最关心的问题是反应的快慢和反应进行到什么程度,也就是我们今天要给大家介绍的化学反应速率和限度。
[板书]第三节化学反应速率和限度
[讲述]在化学实验和日常生活中,我们经常观察到有的化学反应进行得比较快,有的化学反应进行得比较慢。
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快与慢是相对而言的,是一种定性的比较,而在科学研究和实际应用中,需要对化学反应进行的快慢进行定量的描述。
如何描述呢?我们通常用“反应速率”来描述。
[板书]一、化学反应速率
∆C
1、定义: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来表示。
v=
t∆单位:mol/(L·s) mol/(L·min) mol/(L·h)
[例题1]在2L密闭容器中,有如下反应,求合成氨的化学反应速率。
N2+ 3H2= 2NH3
起始量:2mol 4mol 0
10min:1mol
[例题2]反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.3mol/(Lmin) ②v(B)=0.01mol/(Lmin)
③v(C)=0.20mol/(Lmin) ④v(D)=0.40mol/(Lmin)
试比较哪种情况下反应速率较快.
[板书]注意:①表示平均反应速率
②△C只能取正值
③必须指明是用哪种物质表示的反应速率。
④各种物质反应的速率之比等于方程式各物质前的系数比。
⑤在比较化学反应速率时,一定要用同一种物质的反应速率来比较。
[过渡]不同化学反应的速率不同,有的反应较快,有的反应较慢,一个化学反应的快慢与哪些因素有关呢?
[板书]2、影响化学反应速率的因素
内因:反应物的性质
外因:外界条件
[讲述]反应物的性质是物质的客观性质,我们不能改变,但外界条件是可以改变的,那么外界条件的改变对化学反应速率是如何改变的呢?请看下面的实验。
[实验5][实验6][思考与交流][小结]
[板书]①当其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快。
②适当的催化剂能加快化学反应速率
③当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。
④对于有气体参加的反应来说,当其他条件不变时,增大压强,化学反应速率加快。
⑤对于有固体参加的反应来说,当其他条件不变时,增大表面积,化学反应速率加快。
(第2课时)
一、三维目标
知识与技能
1、理解可逆反应、化学平衡的概念
2、化学反应限度本质原因及外部特征
3、学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。
通过实验探究形成化学平衡的概念及化学
反应限度的概念。
过程与方法
1、重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究能力
2、通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导分析和解决实际问题。
情感、态度与价值观
有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。
二、教学重点
化学反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素
三、教学难点
化学反应限度的本质原因及外部持征
四、教学过程
[老师]我们学习过这样一些反应:N2+3H22NH3,2SO2+O22SO3,Cl2+H2O HCl+HClO。
这些反应都属于什么反应?
[学生]可逆反应。
[老师]什么是可逆反应
[学生]在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应叫可逆反应
[老师]氢气和氧气的反应生成水和水电解生成氢气和氧气的反应是可逆反应吗?
[学生]不是
[老师]为什么?
[学生]因为不是在同一条件下
[老师]很好,可逆反应必须要在同一条件下。
而对于有些反应来说,由于在同一条件下,正反应的反应程度很大,逆反应进行程度很小,反应物几乎完全转化为生成物,象这样的反应就不是
可逆反应,或者说它们是不可逆反应。
对于可逆反应来说,由于反应物不可能完全转化为生
成物,所以都有一个反应物转化为生成物的程度问题,即反应的限度问题。
[板书]二、化学反应限度
[过渡]下面我们以CO和H2O反应为例来探究可逆反应的限度问题。
O CO2+ H2
CO + H
开始:0.01 0.01 0 0 (mol/L)
t1:0.008 0.008 0.002 0.002
t2:0.006 0.006 0.004 0.004
t3:0.005 0.005 0.005 0.005
t4:0.005 0.005 0.005 0.005
[说明]当反应开始时,CO和H2O的浓度最大,因而它们反应生成CO2和H2的正反应速率最大,CO2和H2的起始浓度为0,因而它们反应生成CO和H2O的逆反应速率为0。
随着反应的进行,反应物CO和H2O的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小,生成物CO2和H2的浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大。
经过一定的时间后,正反应速率和逆反应速率达到相等,这时反应物和生成物的浓度就不再发生变化了。
达到一种平衡状态,我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
[板书]1、化学平衡
(1)定义:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变的状态。
(2)特征:
逆:可逆反应
等:V(正)=V(逆)
动:动态平衡V(正)=V(逆) ≠0
定:浓度保持一定
变:条件改变,平衡改变。
(3)化学平衡状态的判断
V(正)=V(逆)
[例题]在定温定容下:判断反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)是否己经达到平衡?
①单位时间内,生成NH3的量等于消耗NH3的量。
②单位时间内,生成1mol N2同时生成3mol H2。
③单位时间内,生成1mol N2同时消耗2mol NH3。
④单位时间内,生成3mol H2同时生成2mol NH3。
⑤1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂。
⑥1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂。
⑦N2、H2、NH3的浓度不再随时间变化了。
⑧体系的压强不再变化了。
⑨混合气体的平均摩尔质量不再发生变化。
⑩混合气体的密度不再发生变化。
[讲述]化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,当一个可逆反应达到化学平衡状态时,该反应就达到了的最大化学反应的限度。
[板书]2、化学反应的限度
在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应的最大反应限度。
[讲述]对于任何可逆反应在给定的条件下都有一定的限度,只是不同的化学反应的反应限度不同。
化学反应的限度首先决定于物质的化学性质,其次受外界条件如温度、浓度、压强等影响。
[板书]3、影响化学反应限度的因素
内因:物质的性质
外因:温度、浓度、压强等
[过渡]由于外界反应条件的改变会影响到化学反应的限度,所以对于我们有利的反应我们就要通过改变外界条件,使化学反应进行的程度增大;而对于我们不利的反应,我们就要通过改变
外界条件,使化学反应进行的程度减小。
下面我们继续讨论化学反应条件的控制。
[板书]三、化学反应条件的控制
[讲述]化学反应条件的控制,对一个具体的化学反应条件来说,有两个方面的影响:第一是对化学反应速率的影响;第二是对化学反应限度的影响。
对化学反应限度的影响,我们将在选修教材中进行学习,今天我们重点来讨论反应条件的改变对化学反应速率的影响。
[讨论]1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系?与煤充分燃烧有何关系?
煤研得越细,粉末越小,与空气中的氧气的接触面积越大,燃烧越充分,反应速率越快。
2、空气用量对煤充分燃烧有什么影响?原因是什么?
空气越充足,煤燃烧生成二氧化碳越充分,放热越多;空气不足,则煤燃烧越不充分,放
热越少,生成一氧化碳越多,造成环境污染。
3、应选择什么样的炉膛材料?理由是什么?
应选择保温隔热且耐热的炉膛材料。
尽管煤燃燃是放热反应,但煤燃烧需达到一定的温度
才能继续,因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行,选用保温隔热耐热
材料,就是为了防止热量的散失。
4、如何充分利用煤燃烧后的废气的热量?
可将燃烧后的废气通过热交换器。