人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度课文课件ppt

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高中化学必修第二册(2019人教版)知道化学反应速率的概念及表示方法。能利用公式进行简单的计算化学反应速率。学习目标 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。新课引入 初中我们通过观察对比实验现象来定性描述化学反应的快慢。定性描述如何定量描述化学反应的快慢呢？新课引入 Δc 表示某物质浓度的变化，常用单位mol/LΔt 表示时间变化，常用单位s、minΔn 表示某物质物质的量的变化，常用单位mol1.定义2.表达式3.单位 化学反应速率是用来描述化学反应快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示均取正值常用单位为mol·L-1·s-1 [mol/(L·s)]或mol·L-1·min-1 [mol/(L· min)]1 mol/(L·s) =60 mol/(L· min) 一、如何表示化学反应的快慢？ COVID-191. 化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率2. 固体和纯液体的浓度视为常数，Δc均为0，因此不能用固体或纯液体表示反应速率3. 化学反应速率不出现负数（都是正值）一、如何表示化学反应的快慢？ 1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( 　 )A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B.化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D一、如何表示化学反应的快慢？ 4.化学反应速率与化学计量数的关系：一、如何表示化学反应的快慢？ 【例1】向4L容器中充入0.7moL SO2和0.4moL O2，在一定条件下反应， 5s末测得容器内剩余SO2 是0.3moL，求5s内SO2、O2和SO3反应速率？2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)Δn(mol） Δc(mol/L） v(mol · L-1·s-1） 0.4 0.2 0.40.1 0.05 0.10.02 0.01 0.02由计算结果可知v(SO2)： v(O2) ： v(SO3) = 2:1:2化学反应速率之比 = 化学计量数之比= 物质的量(浓度)变化量之比【结论】同一反应的速率可用不同物质来表示，其数值可能不同，但表示的意义相同，所以需要指明具体物质。二、化学反应速率的计算方法  二、化学反应速率的计算方法 “三段式法”计算 mA(g) ＋ nB(g) ⇌ pC(g) ＋ qD(g)起始量(mol/L)m n 转化量(mol/L)x x · n/m x · p/m x · q/m某时刻量(mol/L) m-x n- x · n/m x · p/m x · q/m其中“转化”的部分即为该物质的Δc二、化学反应速率的计算方法 【例2】将2.0 mol SO2 和1.0 mol O2 在2 L的密闭容器中发生反应：2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)，反应2秒后，剩余的 SO2 为0.8 mol，求2秒内O2的化学反应速率2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)起始量(mol） 转化量(mol） 2s量(mol） 2.0 1.0 01.2 0.8 v(O2)＝ Δn/(V·Δt) ＝ 0.6/(2×2) mol/(L·s) ＝ 0.15mol/(L·s) 0.4 1.20.6 1.2三、化学反应速率大小的比较方法 【例3】已知反应 A(g)＋3B(g) ⇌ 2C(g) ，在不同条件下，分别用A、B、C三种物质表示的速率为：①v(A)＝0.2 mol/(L·s)；②v(B)＝0.45 mol/(L·s)；③v(C)＝0.45 mol/(L·s)，则通过所学知识对反应在① ② ③条件下进行的快慢程度排序。【答案】三者速率大小为③＞①＞② 【解析】不同物质比较化学反应速率快慢时，要先转化为同种物质表示的反应速率，然后再进行比较。根据化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，将②③中的反应速率都用物质A表示为：②v(A)＝0.15 mol/(L·s)，③v(A)＝0.225 mol/(L·s)三、化学反应速率大小的比较方法 同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，不能直接通过数值的大小比较反应的快慢，若要比较则可使用以下两种方法：归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则先换算成同一物质来表示反应速率，再比较数值的大小比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g) ⇌ cC(g)＋dD(g)，比较v(A)/a与v(B)/b，若v(A)/a＞v(B)/b，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。【例4】反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为：①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1则该反应速率的快慢顺序为( )A.④>③=②>① B.④④ D.④>③>②>①A三、化学反应速率大小的比较方法 高中化学必修第二册(2019人教版)通过影响化学反应速率的因素学习，学会“变量控制”的科学方法，增强证据推理的意识。能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。学习目标 调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。钢铁腐蚀 食物腐坏 炼钢 合成氨新课引入 不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于:_____________________ 。反应物本身的性质 一、影响化学反应速率的内因 思考与讨论 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?向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺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试剂研细并混匀铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同增大反应物接触面积降低温度增大反应物接触面积增大反应物浓度影响化学反应速率的因素 【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。影响化学反应速率的因素 ① 产生气泡速率慢② 产生气泡速率快当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大降低温度，化学反应速率减小1. 探究温度对化学反应速率的影响二、影响化学反应速率的外因 加入1 mol/L 盐酸的试管中生成气泡的速率更快当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大。降低反应物浓度，化学反应速率减小。2. 探究浓度对化学反应速率的影响二、影响化学反应速率的外因 增大(减小)固体或纯液体用量，化学反应速率_______，离子反应中增大不参加反应的各离子浓度，化学反应速率______。不变不变MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快。即当其他条件相同时，催化剂(正)能加快化学反应速率。②、③产生气泡的速率远大于①对可逆反应，催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率。3. 探究催化剂对化学反应速率的影响二、影响化学反应速率的外因 催化剂是现代化学中关键而神奇的物质之一。据统计，有80％以上的化工生产过程使用了催化剂，目的是增大反应速率，提高生产效率。 催化剂在资源利用、能源开发、医药制造、环境保护等领域就有广泛的应用。催化剂能极大提高化学反应速率而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化。 生物体内几乎所有的化学反应都是由生物体内存在的特殊催化剂——酶所催化。 酶具有更高的选择性和催化效率，且反应条件温和等特点。科学技术社会——神奇的催化剂二、影响化学反应速率的外因 学习指导P551.下列实验操作能达到实验目的的是（ ）C课堂检测2.某实验小组利用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液与0.2 mol·L-1 H2SO4溶液的反应研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下表:(提示:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O)下列说法错误的是 ( 　)A.研究温度的影响时，应将溶液混合后置于不同温度的水浴中B.此实验小组探究了浓度和温度对化学反应速率的影响C.实验②中a=5.0 D.t2>t1>t3A课堂检测对于气体来说，在相同温度下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越多。增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度，化学反应速率增大;减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度，化学反应速率减小。4. 探究压强对化学反应速率的影响二、影响化学反应速率的外因 其他条件一定，一定量的气体，体积变小，压强变大。4. 探究压强对化学反应速率的影响二、影响化学反应速率的外因 【思考1】如果反应物是固体或液体(溶液)时，改变压强对反应速率有影响吗？无影响，仅适用于有气体参加或生成的反应。【思考2】温度、容积不变，对于工业合成氨反应，在反应容器中充入N2或者充入Ar，压强如何变化？化学反应速率如何变化？压强增大反应物的浓度增大化学反应速率增大充入N2压强增大反应物的浓度不变化学反应速率不变充入Ar【思考3】温度、压强不变，对于工业合成氨反应，在反应容器中充入Ar，化学反应速率如何变化？体积增大反应物的浓度减小化学反应速率减小充入Ar二、影响化学反应速率的外因 4. 探究压强对化学反应速率的影响5. 固体反应物表面积对化学反应速率的影响 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率_____；减小固体反应物的表面积，化学反应速率_____。形成原电池，光照、声波、使用合适的溶剂等也能影响化学反应的速率。6. 其他因素对化学反应速率的影响加快减慢【结论】改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变，反应速率才会改变加快加快加快加快减慢减慢减慢加快 不变减慢反应物自身的化学性质越活泼，化学反应速率越快归纳小结3.判断正误(1)无论是吸热反应还是放热反应，温度升高，反应速率一定增大(2)对一定条件下发生的反应：C(s)+O2(g) = CO2(g)，增加C的量，化学反应速率加快(3)改变压强，化学反应速率一定改变(4)铁和硫酸反应时，硫酸浓度越大，产生H2的速率越大(5)增加水的量，能使Mg与H2O的反应速率大于Na与H2O的反应速率(6)Fe与盐酸反应时，加入NaCl固体，由于c(Cl-)增大而使反应速率加快√×××××增加或减少固体（或纯液体）的量，化学反应速率不改变只有改变实际参加反应的离子或物质浓度，化学反应速率才会改变课堂检测4.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3(s)＋3H2(g) 2Fe(s)＋3H2O(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由：(1)增加氧化铁的质量(不考虑表面积的变化)：_____，理由：____________________ _____________________________。(2)保持容器的体积不变，增加氢气的通入量：_____，理由：___________________________________________________。(3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气：_____，理由：_________________________________________________________________________________。(4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气：_______，理由： _______________________________________________________________________________。不变改变用量不影响化学反应速率变大增大反应物浓度加快化学反应速率变小充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小保持压强不变，不变容器的容积不变，充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变纯固体的浓度视为常数，课堂检测高中化学必修第二册(2019人教版)了解可逆反应、化学平衡和化学反应的限度的含义；掌握化学平衡的特征，同时发展“变化观念与平衡思想”的学科核心素养；通过数据分析和图像处理，培养分析解决问题的能力。学习目标 19世纪下半叶，炼制生铁的高炉排出的废气中总是含有没有利用的CO。工程师认为是CO与铁矿石接触不充分造成的，于是增加高炉的高度。然增高后，尾气中CO的比例竟然没有改变。新课引入 我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？ ① 2H2 + O2 = 2H2O 已知：2mol 1mol ② 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 已知：2mol 1mol ??2mol