人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度课文内容ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度课文内容ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了浓度温度催化剂，控制变量法，N2H2，速率不变等内容，欢迎下载使用。
【学习任务一】身边的化学，发现问题
【思考与讨论】在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？
【问题1】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。在科学研究和实际应用中，对化学反应进行的快慢进行定量的描述或比较时，要使用同一定义或标准下的数据。你能通过已学的知识解析什么是定性，什么是定量吗？
【学习任务二】化学反应速率的定性和定量描述
（1）光的传播速度是很快的----（2）光在空气中的传播速度3×108m/s----
思考1：如何表征化学反应的快慢？
ml/(L•s)或ml/(L•min)
思考2：如果说某条件下，某段时间内合成氨反应的化学反应速率是0.1ml/(L•s)，你觉得合理吗？
【问题2】如何对化学反应的快慢进行定量的描述或比较？
ml/(L·min)或ml/(L·s)
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（均取正值）来表示。
反应：N2(g) + 3H2(g)= 2NH3(g)在密闭容器中进行，不同时间各物质浓度如下，完成下表并求出各物质在2 s内的速率。
思考3：以上数据中，分别用N2、H2、NH3表示的三个反应速率数据所表示的实际反应快慢是否一样？由此你能得出怎样的结论？
1、化学反应速率指一段时间内的平均速率。2、用不同物质表示的同一反应速率，其数值可能不同，但意义相同，且满足反应 方程式中的化学计量数之比。
练习：下列表示合成氨反应的化学反应速率中，实际反应最快的是A.v（N2）=0.1/(ml•s)B.v（H2）=0.25/(ml•s)C.v（NH3）=1.0/(ml•min)D.v（N2）=0.8/(ml•min)
在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),经过5s后,测得SO3的物质的量为0.8 ml。填写下表:
0.08 ml/(L·s)
0.04 ml/(L·s)
[思考与交流]从上述题目中，你能总结出什么规律吗？
同一反应中用不同的物质来表示反应速率时 其数值可能不同 (但意义相同)。 各物质的速率之比=化学计量数之比
【学习评价2】1 L的密闭容器中,发生反应4A(s)+3B(g)====2C(g)+D(g),经2 min后B的浓度减少0.6 ml·L-1。对此反应速率的正确表示是(　　)A.用A表示的反应速率是0.4ml/(L·min)B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1C.在2 min末的反应速率用B表示是0.3 ml/(L·min)D.在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小,用C表示的速率的值逐渐增大
【注意】(1)化学反应速率是某物质在单位时间内浓度的变化值,属于平均速率。(2)不用固体和纯液体表示反应速率。
【学习评价三】1.CO和NO2均为有毒气体,已知反应4CO+2NO2 N2+4CO2在五种不同条件下发生反应的化学反应速率如下:①v(CO)=1.5 ml/(L·min); ②v(NO2)=0.7 ml/(L·min);③v(N2)=0.4 ml/(L·min); ④v(CO2)=1.1ml/(L·min);⑤v(NO2)=0.01ml/(L·s); 请比较上述五种情况反应的快慢。
【解析】②经转化可表示为v(CO)=2v(NO2)=1.4 ml/(L·min);③v(CO)=4v(N2)=1.6 ml/(L·min);④v(CO)=v(CO2)=1.1ml/(L·min);⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02 ml/(L·s) =1.2 ml/(L·min), 故反应速率为 ③ > ① > ② > ⑤ > ④。
2.医学上把未满月(出生28天内)新生儿的黄疸,称之为新生儿黄疸,新生儿黄疸是指新生儿时期,由于胆红素代谢异常,引起血清中胆红素浓度升高,而出现以皮肤、黏膜、巩膜及其他组织被染成黄色为特征的病症,是新生儿中最常见的临床问题。科学家为探究胆红素的作用机理,在特定条件下用一定波长的光照射胆红素,发现其能发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图所示,试计算反应4～8 min的平均反应速率和推测第16 min反应物的浓度。
由图可知,0～4 min期间,反应物浓度变化为(40-20)μ ml·L-1=20μ ml/L,4～8 min期间,反应物浓度变化为(20-10)μ ml·L-1=10μ ml/L,可知,每隔4分钟,浓度变化量降为原来的一半。所以8～12 min浓度变化为5μ ml/L,12～16 min浓度变化为2.5μ ml·L-1。所以16 min时浓度为10μ ml·L-1-5μ ml/L-2.5μ ml/L=2.5μ ml/L 。
【学习任务三】影响化学反应速率的因素
【思考】对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，如食物的变质、橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀:有些则希望其快些，如氨、硫酸等化工产品的生产、酸奶的发酵等等。该如何实现这些目的？影响化学反应速率的因素有哪些呢？
思考4：你认为哪些因素可能影响化学反应速率？请举例说明。
思考5：如何研究浓度、温度对反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O速率的影响？
【问题1】 在相同条件下，等质量(金属颗粒大小基本相同) 的Na和Mg分别与冷水的反应，哪个更剧烈(反应速率更快)？为什么？
影响化学反应速率的主要因素（内因）：反应物本身的性质
【问题2】 Mg与冷水的反应比较缓慢，但新型的即热饭盒却能利用该反应放出的热量来达到“即热”的目的。你认为可能的原因是什么？（提示：即热饭盒分两层，一层是水，另一层是铁粉、镁粉和氯化钠的混合物。）
【猜想】 一、铁粉或氯化钠在该反应中起催化剂作用。二、 铁、镁和氯化钠溶液形成原电池。
探究验证1： 将镁条浸于冷水中，单独加入氯化钠或铁粉，发现反应速率并没有明显变化。探究验证2： 将镁条浸于冷水中，同时加入氯化钠和铁粉。发现反应速率增大。
结论：铁粉或氯化钠溶液并非催化剂，同时加入铁粉和氯化钠溶液，反应速率加快，说明形成了原电池。
右图：铁、镁和氯化钠溶液混合
【思考】 形成原电池反应速率加快，但不能达到“即热”效果。还有哪些方法？
实验探究3：催化剂对化学反应速率的影响
①参加反应，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；②只能改变反应速率，不能将不反应变成反应；③极大地加快反应速率(增大几个~十几个数量级)；④具有高度的选择性(专一性)和一定的活化温度；⑤酶：具有更高的选择性，催化效率也远远高于非酶催化剂。
【科学 技术 社会】 神奇的催化剂
【思考】 除了形成原电池，或加入催化剂外，还可以通过什么方法加快镁和水的反应速率？（结合生活常识，思考可能的影响因素，并探究验证）
【猜想】1.温度 （食物放冰箱，变质速率就慢了）2.浓度 （洗涤剂多放一些，相同时间去污效果更好）3.接触面积 （用煤粉代替煤块,可以使炉火更旺）。。。。。。
实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大至原来的2～4倍。
②反应物浓度对化学反应速率的影响
滴加1 ml·L-1盐酸的试管中先产生气泡
增大反应物盐酸的浓度生成CO2的速率加快
【小结】外界条件对化学反应速率的影响其他条件不变时,改变某一条件:
压强对反应速率的影响。
　　原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，因而可以增大化学反应的速率。
　　结论：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。
用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响
二、压强对化学反应速率的影响
压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同的方法改变体系的压强时，应从本质出发，具体分析。压强的改变只对气体有影响，对固体或液体的浓度影响忽略不计。
单位体积内活化分子数增大
讨论1：取一个容积固定的密闭容器，充入Ar后，对速率如何影响？
这种做法绝不是教材中所说“增压”范畴，（教材中的增压必须缩容）
讨论2：向容积可变的容器中充入惰性气体，分析速率变化情况
【问题解决】 除了形成原电池，或加入催化剂外，还可以通过什么方法加快镁和水的反应速率？
将氯化钠改为氧化钙，氧化钙和水反应，放出热量，温度迅速升高，加快镁和水的反应速率。（将镁条变成镁粉，增大接触面积，也可以加快反应速率）。
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应，并比较其反应快慢，可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。请根据提供的试剂，设计实验探究浓度/温度对化学反应速率的影响。
[实验用品]烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。0.1 ml/L Na2S2O3溶液、0.1 ml/L H2SO4溶液、蒸馏水。
【思考】为什么实验2要加入蒸馏水？
【方法导引】 变量控制 科学研究中，对于多因素(多变量)的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题,分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如，以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同;而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同;最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。
【思考与讨论】通过改变化学反应的条件来调控化学反应速率的情况，在实际的生产和生活中常常会遇到。下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素?(1)向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。(2)把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。(3)做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
鼓风：增大氧气浓度 粉碎：增大反应物的接触面积
冰箱：降温 除氧剂：降低反应物浓度
研碎和配成溶液都是增大接触面积
1. 下列各组化学反应，反应速率最快的是 反应物 反应物浓度 温度A. H2和F2 均为0.02mL/L 5℃B. H2和Br2 均为1mL/L 100 ℃ C.H2和Cl2 均为1mL/L 50℃D. H2和N2 均为4mL/L 300℃
物质本身的性质是决定化学反应速率快慢的主要因素
2.某探究小组用硝酸与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用硝酸浓度为1.00 ml·L－1、2.00 ml·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验硝酸的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。完成以下实验设计表，并在实验目的一栏填出对应的实验编号：