資源簡介

(共31張PPT)
化學反應的速率與限度
快慢差別很大的化學變化
化學反應速率
概念：化學反應速率用來衡量化學反應進行的快慢程度。
表示方法：化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。（通常用符號v表示）
計算公式： v =Δc/Δt
單位： mol/(L·min)或mol/(L·s)
例題：向一個容積為1L的密閉容器中放入2mol SO2和1mol O2，在一定條件下，2s末測得容器內有0.8mol SO2，求2s內SO2、O2、SO3的平均反應速率。
解： 2SO2 + O2 2SO3
n(起始) 2mol 1mol 0
n(變化)
n(2s后) 0.8mol
1.2mol
0.6mol
1.2mol
在一定條件下：N2O4 2NO2在20秒內N2O4的濃度由0.1mol/L降到0.06mol/L，則v(N2O4)[單位：mol/(L·s)]為 A、0.1 B、0.002 C、0.06 D、0.04
思考題：為什么鹵素單質與氫氣反應的條件和劇烈程度不相同？決定化學反應速率的主要因素是什么？
H2+F2=2HF 在暗處能劇烈化合并發(fā)生爆炸
H2+Cl2=2HCl 光照或點燃發(fā)生反應，光照時發(fā)生爆炸化合，H2在Cl2中點燃時安靜燃燒，發(fā)出蒼白色火焰
H2+Br2=2HBr 加熱至一定溫度才能反應
H2+I2=2HI 不斷加熱才能緩慢反應
影響化學反應速率的因素
內因：反應物的性質——決定因素
外因：外界條件，包括濃度、溫度等各項反應條件
思考1：為什么要將食物存放在溫度低的地方（如電冰箱）？
食物的變質腐敗是食物的緩慢氧化過程。
低溫下食物腐敗速率大大降低，不易變質。
溫度越低，化學反應速率越小。
思考2：實驗時，通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混勻后再進行反應。原因是什么？
固體研細后其表面積極大地增加，大大增加了反應物之間的接觸機會，可以提高反應速率，有利于反應的進行。
固體表面積越大，化學反應速率越大。
思考3：人們常把固體試劑溶于水配成溶液再進行化學實驗，原因是什么？
溶液中溶質以分子或離子形式存在，且分布均勻，使反應物分子或離子之間直接接觸的機會極大地增加，可以大大提高反應速率。
當物質以溶液狀態(tài)存在時，能增大化學反應速率。
思考4：實驗室常用約30％左右的硫酸溶液與鋅粒反應制取氫氣，當反應進行一段時間后，氣泡變少（鋅粒有剩余），如果添加一些適當濃度的硫酸溶液到反應容器中，氣泡又會重新增多起來。原因是什么？
反應進行一段時間后，氣泡變少的原因是c(H+)減小，反應速率減小；如果添加適當濃度的硫酸溶液，由于溶液中c(H+)增大，所以反應速率增大，氣泡重新增多起來。
反應物濃度越大，化學反應速率越大。
實驗：催化劑對化學反應速率的影響
反應物 條件 現象 結論
5mL H2O2溶液
用帶火星木條檢驗氣體產物 不加其他試劑
加入FeCl3
加入MnO2
溶液中快速產生大量氣泡，帶火星木條復燃。
溶液中快速產生氣泡，帶火星木條復燃。
溶液中緩慢產生少量氣泡，帶火星木條沒有明顯變化。
MnO2和FeCl3能 加快H2O2分解速率，且MnO2的催化效果 更加顯著。
結 論
影響化學反應速率的外界條件包括：
溫度
固體的表面積
反應物的狀態(tài)
溶液的濃度
催化劑……
小 結
化學反應速率：衡量化學反應進行的快慢程度的物理量。
計算公式： v =Δc/Δt
影響因素：
內因——反應物的性質（決定因素）
外因——溫度、固體的表面積、反應物的狀態(tài)、溶液的濃度、催化劑等。
可逆反應
可逆反應：在同一條件下正反應方向和逆反應方向均能進行的化學反應。
思考與交流：水的生成與電解，二次電池的放電與充電，CO2和H2O在植物體中通過光合作用合成糖與糖在人體內氧化生成CO2和H2O，它們是否屬于“可逆反應”？
練習：
對于可逆反應2SO2+O2 2SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2足夠長時間后，18O原子（ ）
A、只存在于O2中
B、只存在于O2和SO3中
C、只存在于SO2和O2中
D、存在于SO2、O2和SO3
D
化學反應的限度
化學平衡狀態(tài)：在一定條件下，一個可逆反應進行到一定程度時，正向反應速率與逆向反應速率相等時，反應物濃度和生成物濃度不再改變，達到一種表面靜止的狀態(tài)。
特征：
宏觀——反應物和生成物的濃度不在改變
微觀——v(正反應)＝v(逆反應)≠0。
化學反應的限度
化學平衡狀態(tài)是可逆反應達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應所能達到或完成的最大程度，即該反應進行的限度。
改變條件可以改變一個化學反應的限度，即改變化學平衡狀態(tài)——化學平衡的移動。
練習：
對化學反應限度的敘述，錯誤的是（ ）
A、任何可逆反應都有一定的限度
B、化學反應的限度是不可改變的
C、化學反應的限度與時間的長短無關
D、化學反應達到限度時，正逆反應速率相等
B
思考：下圖是建筑物的定向爆破，
你從中得到什么啟示？
化學反應條件的控制
——如何提高煤的燃燒效率
思考1：煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關系？與煤的充分燃燒有何關系？
煤被研得越細，粉末越小，與空氣中O2的接觸面積越大，燃燒越充分，反應速率越快。
思考2：空氣用量對煤的充分燃燒有什么影響？原因是什么？
空氣充足，煤燃燒得充分，產物主要為CO2，放熱量大；
空氣不足，則煤燃燒不充分，部分生成CO，CO排放到空氣中造成污染，且生成CO時，放出的熱量大大減小。
思考3：應選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？
應選擇保溫隔熱且耐熱的爐（灶）膛材料。
盡管煤燃燒是放熱反應，但反應過程中煤燃燒需要提供部分能量才能進行，而利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應的持續(xù)進行。
選用保溫隔熱材料的目的，正式防止熱量散失。
思考4：如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？
可將燃燒后的廢氣通過熱交換裝置，供其他方面使用。
這樣做是為了盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱量，提高熱能的利用率。
思考5：燃料不充分燃燒有何危害？
產生熱量少，浪費資源。
產生污染物，危害人體健康。
思考6：燃料充分燃燒的條件是什么？
燃料燃燒必須與空氣接觸，且溫度要達到燃料的著火點。
燃料充分燃燒要考慮到兩點：一是燃燒時要有足夠多的空氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。
小結：反應條件的控制
關于人類需要或對人類有利的化學反應
升高反應溫度、使用催化劑等增大反應速率，以提高生產或工作效率；
增大廉價反應物的濃度、或增大氣體反應物的壓強，以提高原料的利用率或轉化率。
小結：反應條件的控制
關于有害或人類不需要的化學反應
降低反應溫度、使用負催化劑等，降低反應速率；
隔離會引發(fā)反應的物質，如在金屬表面形成保護層、森林火災時制造隔離帶等。
小結：反應條件的控制
關于特定環(huán)境或特殊需要的化學反應
對反應條件進行特殊的控制，如定向爆破、火箭發(fā)射等。
謝 謝

展開更多......

收起↑