資源簡介

化學反應的速率和限度
【第1課時】
【教學目標】
知識與技能
1．理解基本的化學反應速率的概念和影響化學反應速率的外界條件。
2．學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗。
過程與方法
1．重視培養學生科學探究的基本方法，提高科學探究的能力。
2．通過實驗探究分析影響化學反應速率的外界條件。
情感、態度與價值觀
有參與化學科技活動的熱情，有將化學知識應用于生產、生活實踐的意識，能夠對與化學有關的社會和生活問題做出合理的判斷。
【教學重點】
化學反應速率概念；了解影響化學反應速率的因素。
【教學難點】
影響化學反應速率的因素
【教學準備】
多媒體課件、投影儀。
【教學過程】
新課導入
一、化學反應速率
1、定義：用單位時間內反應物物濃度的減少量或生成物物濃度的增加量來表示。
2、計算公式： 單位：
※注意：（1）現表示的化學反應速率是平均速率，同一反應用不同物質表示的化學反應速率數值可能不同，必須注明物質。
（2）起始濃度與化學計量數比無關，但是變化濃度一定與化學計量數成比例。
（3）同一反應各物質的反應速率之比等于化學計量數之比。
例如：
【例1】 某一反應物的初始濃度是2摩爾/升，經過兩分鐘的反應，它的濃度變成了1.6摩爾/升，求該反應的反應速率。[]
【例2】在一定條件下的反應中，起始為，為，反應到2分鐘時，測得為。
（1）分別用、、表示反應速率。
；；
。
（2）反應到2分鐘時為____________，____________。
【例3】某溫度時，2L容器中X、Y、Z三種物質的量隨時間的變化如圖所示。由圖中數據分析，該反應的化學方程式為；反應開始至，Z的平均反應速率為：
【例4】在的反應中，下列表示該反應的化反速率最快的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【總結】對于同一反應，比較用不同反應物或生成物表示的反應速率大小時，要換算成同一物質表示的速率，才能比較。
3．影響化學反應速率的因素
內因：由參加反應的物質的性質決定。
影響反應速率的因素有
外因：濃度、溫度、壓強、催化劑、其它因素。
（1）濃度：其它條件不變時，增大反應物濃度，可以增大反應速率。
注意：“濃度”是指“溶液中溶質的濃度”或 “氣體的濃度”；固體和純液體的濃度可看成是一常數。對固體，反應速率與其表面積大小有關，固體的顆粒度越小（表面積越大，則反應速率越快。
【例題5】在溫度不變時，恒容的容器中進行反應；，若反應濃度由降到需要，那么由降到，所需時間為（ ）
A. B. C.大于 D.小于
【答案】C
（2）溫度：其它條件不變時，升高溫度可以增大反應速率；降低溫度可以減小反應速率。
【實驗2-5】在兩支大小相同的試管中各裝入約5%的溶液，分別加入1～2滴的溶液。待試管中均有適量氣泡出現時，將一支放入盛有左右冷水的燒杯中，另將一支放入盛有左右熱水的燒杯中，觀察現象并對比。待放熱水燒杯中的試管里出現大量氣泡時，用帶火星的火柴梗檢驗放出的氣體。
現象 結論
熱水中 產生大量氣泡 升高溫度反應速率加快
常溫 產生氣泡
冷水中 產生少量氣泡 降低溫度反應速率減慢
[例6]把除去氧化膜的鎂條放入盛有一定濃度的稀鹽酸的試管中，發現的生成速率v隨時間t的變化關系如圖，
其中速率變化的原因是反應放熱，溫度升高時速率加快；
速率變化的原因是鹽酸濃度變稀世反應速率減小。
（3）壓強：對于有氣體參加的反應，其它條件不變時，增大壓強可以增大反應速率；減小壓強，可以減小化學反應速率。
解釋：在溫度、氣體的物質的量不變時，增大壓強，必縮小容器——引起氣體的濃度增大，所以，反應速率加快。
（4）催化劑：選擇適當的催化劑可以成千上萬倍的加快反應速率。
“催化劑”：能改變反應速率，而在反應前后本身的組成和化學性質不發生變化。
【實驗2-6】在3支大小相同的試管中各裝入約5%的溶液，再向其中兩支試管中分別加入少量粉末、1～2滴溶液。對比觀察。
現象 結論
加入 產生大量氣泡 加快分解速率
加入溶液 產生大量氣泡 加快分解速率
不加其它試劑 產生少量氣泡 無催化劑時緩慢分解
（5）其他：如：固體的表面積（顆粒度）、激光、射線、超聲波、紫外線、溶劑等。
（6）惰性氣體對反應速率的影響：
①恒溫恒容，加入惰性氣體（或不參加反應的氣體），容器P增大，但各物質C不變，v不變。
②恒溫恒壓，加入惰性氣體（或不參加反應的氣體），容器V增大，各物質C減小，v減小。
【隨堂練習】
1.下列措施肯定能使化學反應速率增大的是（ ）
A.增大反應物的量 B.增大壓強
C.升高溫度 D.使用催化劑
2.溶液跟稀反應的化學方方程式為：。下列各組實驗中，溶液中最先變渾濁的是（ ）
反應 反 應 物
溫度 V
℃ V（ml） C（） V（ml） C（） （ml）
A 10 5 0.1 10 0.1 5
B 10 5 0.1 5 0.1 10
C 30 5 0.1 5 0.1 10
D 30 5 0.2 5 0.2 10
3.下列條件一定能使反應速率加快的是（ ）
①增加反應物的物質的量②升高溫度③縮小反應容器的體積④加入生成物⑤加入
A．全部 B．①②⑤ C．② D．②③
4.反應在2L的密閉容器中進行，1分鐘后，減少了，則平均每秒鐘變化正確的是（ ）
A．NO： B．：
C．： D．：
5.在的反應中，經過一段時間后，的濃度增加了 ,在此時間內用表示的反應速率為。則此一段時間是（ ）
A．1秒 B．2秒 C．0.44秒 D．1.33秒
6.在其它條件不變時，10℃時以某物質表示的反應速率為3 ，已知溫度每升高10℃反應速率是原來的2倍，則溫度為50℃時，該反應的速率為（ A ）
A． B．
C． D．
7.在反應中，的起始濃度為，經100秒鐘后，的濃度為，則反應速率：____________。
8.某反應的速率，當溫度每升高增快為原來的2倍，如果溫度由降到，則該反應的速率約為原來的________倍。
9.在某一密閉容器中有A、B兩種氣體， 開始時濃度分別為、，A跟B反應生成C，反應方程式為：。t秒末時， 用C表示的反應速率為，則此時B的濃度為____________。
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】
8.【答案】32
9.【答案】
【第2課時】
【教學目標】
知識與技能
1．理解可逆反應、化學反應平衡的概念
2．化學反應限度的本質原因及外部特征。
3．學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗。通過實驗探究響形成化學反應平衡的概念及化學反應限度的概念
過程與方法
1．重視培養學生科學探究的基本方法，提高科學探究的能力。
2．通過探究實驗認識化學平衡與反應限度，并用得到的結論去指導去分析和解決實際問題。
情感、態度與價值觀
有參與化學科技活動的熱情，有將化學知識應用于生產、生活實踐的意識，能夠對與化學有關的社會和生活問題做出合理的判斷。
【教學重點】
化學反應速率概念；了解影響化學反應速率的因素。
【教學難點】
化學反應限度概念；了解影響化學反應限度的因素。
【教學難點】
化學反應限度的本質原因及外部特征。
【教學準備】
多媒體課件、投影儀。
【教學過程】
新課導入
二、化學反應的限度
（一）可逆反應：
1、定義：在同一條件下，同時向正、反兩個方向進行的反應
2、特點：
（1）向兩個相反的方向進行的兩個化學反應，在相同的條件下同時進行、共存，兩個化學反應構成了一個對立的統一體。
（2）符號：“”號
（3）通常從左向右的反應稱為正反應，從右向左的反應稱為逆反應；
（4）在反應體系中，與化學反應有關的各種物質濃度均不能為零。
（二）化學反應限度
1、定義：當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時，反應物和生成物的濃度不再改變，達到表面上靜止的一種“狀態”，這就是這個反應所能達到的限度；此時這個狀態就叫做化學平衡狀態。
反應開始：
反應過程中：逐漸減小，逐漸增大；反應物濃度減小，生成物濃度增大；
平衡時：；各組分的濃度不再變化。
2.化學平衡的特征：
等：；
定：各組分的濃度一定；
動：動態平衡 。
變：如果外界條件的改變，原有的化學平衡狀態將被破壞，平衡發生移動。
【例1】．在可逆反應體系加入后，哪些物質中會含有？
答：、、中均含有。
3.影響化學平衡的條件：（催化劑不影響化學平衡）
（1）濃度：增大反應物的濃度或減少生成物的濃度，平衡向正反應方向移動；
減少反應物的濃度或增大生成物的濃度，平衡向逆反應方向移動。
（2）溫度：升高溫度平衡向吸熱反應方向移動；
降低溫度平衡向放熱反應方向移動。
（3）壓強：（只對于有氣體參加且反應前后氣體總體積發生變化的反應）
增大壓強平衡向氣體總體積縮小的方向移動 ；
減小壓強平衡向氣體總體積增大的方向移動 。
三、化學反應條件的控制
促進有利的化學反應：提高反應物的轉化率即原料的利率、加快反應速率等。
抑制有害的化學反應：減慢速率、減少或消除有害物質的產生，控制副反應的發生等。
這就涉及到反應條件的控制。通過控制反應條件，可以改變反應速率（加快或減慢）；也可以在一定程度上改變一個化學反應的限度，使可逆反應朝著有利于人們需要的方向進行。【應用】工業上合成氨的生產中：既要考慮反應的速率也要考慮反應所能達到的限度。二者兼顧，通過控制反應器的溫度和壓強，使反應既快又能達到較大的限度。
合成氨的反應：
反應特點：正反應是放熱反應、氣體總體積縮小的反應
控制條件：
速率快：高溫有利
（1）溫度 生產中二者兼顧，選擇適宜的溫度（約）
反應限度: 低溫有利
速率快：高壓有利
（2）壓強 生產中采用中壓法（）
反應限度：高壓有利
（3）催化劑：還原鐵粉為主體的多成分催化劑。
【隨堂練習】
1、高溫高壓催化劑條件下，氫氣和氨氣置于密閉容器中反應能夠得到氨氣嗎？為什么？
答：不能。因為該反應是可逆反應。
2.對于達到平衡的可逆反應：（正反應為放熱），下列敘述中正確的是（ ）
A.反應物和生成物的濃度相等 B.增大壓強不利于氨的合成
C.反應物和生成物的濃度不再變化 D.降低溫度，平衡混合物里氨的濃度減小
【答案】C
3.下列反應達到平衡后，加壓或降溫都能使平衡向正反應方向移動的是（ ）
A. 正反應吸熱
B. 正反應放熱
C. 正反應吸熱
D. 正反應放熱
【答案】D
6.在一定條件下，可逆反應（正反應放熱）達到平衡后，
若使平衡向正反應方向移動，可采取的措施是（ ）
A.升高溫度 B.增大的濃度
C.增大壓強 D.使用催化劑
【答案】BC

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