化学反应速率学案
第二章反应速率和化学平衡
第一节化学反应速率
一．学习目标
1、了解了化学反应速率的概念和表示方法
2、使学生具有初步的利用反应速率计算的能力
3、了解关于反应速率的图象
二．学习预习
1、概念：_________________________________________________________________
2、数学表达式：
____________________________________________________
3、各物理量的单位：__________________________
4、请区别：
根据1L密闭容器中的反应：2H2+ O2= 2H2O
起始物质的量（mol） 2 1 2
20分钟后物质的量（mol） 1 0.5 3
20分钟内物质的量变化量（mol）____ ____ ____
20分钟内物质的量浓度变化量（mol/L）____ ____ ____
10分钟内物质的量浓度变化量（mol/L）0.5 0.25 0.5
10分钟内平均反应速率（mol/L。min）____ ____ ____
10分钟内平均反应速率之比____ ：____ ：____
注：
1、化学反应速率是标量，即只有大小，没有方向。
2、化学反应在整个进行过程中不是匀速的，即不同时刻的化学反应速率是不相同的，所以通常计算出来的速率是_________速率。
3、同一反应中，用不同物质表示的反应速率数值可能_______，因此，在表示反应速率时必须标明____________________。
4、对于固体物质或气态反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此不用_______和______________表示化学反应速率。
5、同一反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的_____________之比。三．课堂巩固
题型一：反应速率的计算
1.已知4NH3 +5O2═4NO +6H2O，若反应速率分别用V NH
3、V O
2
、V NO、V H
2O
（mol·L-1·min-1）
表示，则正确的关系是：（）A. 4/5V NH3=V O2 B. 5/6V O2=V H2O C.2/3V NH3=V H2O
D.4/5V O2=V NO
2．将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列可逆反应：NH4Br(s) NH3(g)＋HBr(g) 2HBr(g) Br2(g)＋H2(g) 。2min后，测得c(H2)＝0.5mol/L，c(HBr)＝4mol/L，若上述反应速率用v(NH3)表示，下列反应速率正确的是（）
A．0.5mol/(L·min) B．2.5 mol/(L·min) C．2 mol/(L·min) D．5 mol/(L·min)
3.在体积数V升的密闭容器中进行下列反应，mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)用A物质表示的平均反应速率为am/p mol·L-1min-1,则十分钟内，D物质增加的物质的量是（）A、pqtm/a B、atm/q C、aqVt/p D、aVm/p 4．一定温度下，向容积为2L的真空容器内(装有催化剂)通人1 mol氮气和3 mo1氢气，3 min 后测得容器内的压强是起始的0.9倍。在此时间内，用氢气的量的变化来表示的反应的平均速率V(H2)是( )
A .0.2 mo1／(L·min)
B 0.6 mo1／(L·min)
C.0.1 mol／(L·min)
D. 0.3 moI／(L·min)
5.已知反应：A + 3B = 2C + D，在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol·(L·min)-1,,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（）
A 0.5 mol·(L·min)-1,
B 1mol·(L·min)-1
C 2 mol·(L·min)-1,
D 3 mol·(L·min)-1,
6.在容积为2L的密闭容器中发生3A(g)+B(g) 2C(g)的反应。若最初加入的A和
B都是4mol，A的平均反应速率为0.12 mol·L-1·s-1，则10s后容器中的B是（）
A 1.6mol
B 2.8mol
C 3.2mol
D 3.6mol
题型二：反应速率大小比较
7．在2A＋B 3C＋4D中，表示该反应速率最快的是（）A．υ(A) = 0.5mol·L－1·s－1B．υ(B) = 0.3 mol·L－1·s－1
C．υ(C) = 0.8mol·L－1·s－1D．υ(D)= 1 mol·L－1·s－1
86.由下列四种X的溶液，分别加入四个盛有10mL、2mol盐酸的烧杯中，并加水稀释至50 mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（）
A、20mL, 3mol·L-1
B、20mL,2mol·L-1
C、 10mL, 4mol·L-1
D、10mL, 2mol·L-1
9.在相同温度下，下列化学反应速率最慢的是（）
(A)10mL 0.1mol／L Na2S2O3＋10mL 0.1mol／L H2SO4
(B) 5mL 0.1mol／L Na2S2O3＋5mL 0.1mol／L H2SO4
(C) 5mL 0.1mol／L Na2S2O3＋5mL 0.05mol／L H2SO4
(D) 10mL 0.05mol／L Na2S2O3＋10mL 0.05mol／L H2SO4
题型三：化学方程式系数的确定
10.某温度下V 升容器中进行反应：XA(气) +3B 气)====YC(气),开始时充入
10amolA,30amolB, t 分钟后容器中有8amolA,24amol 的B 和4amol 的C, 则X,Y 值分别是
A X=2，Y=1
B X=1，Y=3
C X=1，Y=2
D X=3，Y=1
11.把0.6mo1X 气体和0.4mo1Y 气体混合于2L 容器中，使其发生如下反应：
3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g)，5 min 末生成0.2 mo1 W ，若测知以Z 浓度变化表示的平均
反应速率为0.0lmol ／(L ·min)，则n 的值为 ( )
A 4
B 3
C 2
D 1
12．在一个密闭容器中，放入3升X 气体和2升Y 气体，在一定条件下发生下列反应：
4X （气）＋3Y （气）
2Q （气）＋nR （气）。达到平衡时，容器内压强比原来增加5%，X 的浓度减少1/3，但温度不变，则该反应式中的n
值应为（ ）
A 、 3
B 、 4
C 、 5
D 、 6
题型四：反应速率与图象结合
13.某温度时，在2L 容器中，X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间变化
的曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为_________________。反应开始
至2min ，用Z 表示的平均反应速率为_________________
14．在容积固定为4L 的密闭的容器中，进行可逆反应：X （g ）+2Y （g ） 2Z （g ）达到
平衡时在此过程中，以Y 的浓度改变表示的反应速率V 正，V 逆与时间t 的关系如上图，则
图中阴影部分面积表示（ ）
A .X 的浓度的减少
B .Y 的物质的量的减少
C .Z 的浓度增加
D . X 的物质的量的减少
二、影响化学反应速率的因素
一．学习目标
1. 掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法；
2. 通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从
图像中挖掘化学信息的能力。
3. 使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化
剂等条件对化学反应速率的影响。
二．课前预习
1、内因：___________________________________________
2、外因：
（1）浓度
__________________________________________________________________________
碰撞理论：活化分子：_____________________________________________________ 有效碰撞：____________________________________________________
活化能：_______________________________________________________
注：固体、纯液体的浓度为固定值，它们的量的改变不会影响化学反应速率
（2）压强
受压强影响的反应类型：_________________________________________________
压强影响化学反应速率的本质：
__________________________________________________________
注：固体、液体或液体间的反应，忽略压强对反应速率的影响。
（3）温度
温度影响反应速率的本质：
__________________________________________________________________________
温度影响反应速率的经验规律：
_____________________________________________________________________________ （4）催化剂
过渡态理论：_______________________________________________________________
催化剂影响化学反应速率的本质：
____________________________________________________________________________
酶的催化特点：
_____________________________________________________________________________ （5）其它__________________________________________________________________三．衔接高考
例1．（07北京理综）一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ。下列说法正确的是（）A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·S)
1
B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来的2
C．若增大压强，则物质Y的转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的△H＞0
例2．（2007广东22）“碘钟”实验中，3I－＋S2O82－＝I3－＋2SO42－的反应速率可以用I3－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号①②③④⑤
c(I－)/mol·L－0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c(SO42－)/mol·L－0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t /s 88.0 44.0 22.0 44.0 t2 回答下列问题：
（1）该实验的目的是。
（2）显色时间t2＝。
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为（填字母）
A . <22.0s
B . 22.0～44.0s C.＞44.0s D. 数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是。课堂巩固
1、下列说法正确的是
A、增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子百分数，从而使有效碰撞次数增大
B、有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C、升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D、催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千成万倍地增大反应速率
2、在固定体积密闭容器里，按2：1的体积比充入SO2和O2两种气体，在一定温度和压强下进行反应。1min末时，v(SO2)=Amol．L-1．min-1,在2min末时，SO3还在不断增加，那么2min末时，仍用SO2表示该反应的化学反应速率将是( )
A．小于Amol．L-1．min-1 B大于Amol．L-1．min-1
C 等于Amol．L-1．min-1 D无法确定
2NO在密闭容器中进行，下列条件中哪些能加快该反应的反应
3、对于反应N2+ O2
速率（假定温度不变）( )
A、缩小体积使压强增大
B、体积不变充入N2使压强增大
C、体积不变充入He气使压强增大
D、压强不变，充入He气
4、在10℃时，某化学反应速率为0．1 mol．L-1．s-1，若温度每升高10℃，反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率增加到1．6 mol．L-1．s-1则该反应需在什么温度下进行（）
A、30℃
B、40℃
C、50℃
D、60℃
5、亚氯酸盐（NaClO2）可用做漂白剂，在常温下不见光时候可保存约一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而分解：5HClO2=4ClO2↑+H++Cl-+H2O.分解时，刚加入硫酸时反应缓慢，
随后突然反应释放出ClO2,这是因为
A、酸性使亚氯酸的氧化性增强
B、溶液中的H+起催化作用
C、溶液中的Cl-起催化作用
D、逸出的 ClO2使反应的生成物浓度降低
《影响化学反应速率的因素》阶梯训练
1、把下列四种X 溶液，分别加进四个盛有10mL 、2mol/L 的盐酸的烧杯中，并且均加水稀
释至50mL,此时，其中反应速率最快的是（ ）
A .10mL 2mol/L B. 20mL 2mol/L C. 10mL 4mol/L D. 20mL 3mol/L
2、下列反应中，当其他条件不变时增大压强，化学反应速率加快的是（ ） ① N 2 + O 2 2NO 2 ② Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4 ③ 2NH 3 N 2 + 3H 2
④ 2SO 2 + O 2 2SO 3
A 只有①
B ①②③
C ①③④
D 全部
3、在恒温恒容的密闭容器中进行反应：A(g) B(g) + 2C(g).若反应物的浓度由
2mol/L 降到0.8mol/L 需要20s ，那么反应物浓度由2mol/L 降到1.4mol/L,所需要的时间
A 等于10s
B 大于10s
C 小于10s
D 无法判断
4、对已达平衡的下列反应：2X(g)+Y(g) ，减小压强对反应产生的影响是（ ）
A 逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡逆向移动
B 逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡正向移动
C 正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D 正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
5、升高温度时，化学反应速率加快的主要原因是（ ）
A 该化学反应的过程是吸热的
B 该化学反应的过程是放热的
C 分子运动速率加快，使反应物分子的碰撞机会增多
D 反应物分子的能量增加，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
6、下列关于催化剂的说法中正确的是 （ ）
A 催化剂能使不起反应的物质发生反应
B 催化剂能加快化学反应速率
C 催化剂在化学反应前后，性质和质量都不变
D 催化剂在化学反应过程中，质量和性质都不变
7、对于一个气态反应体系，如图所示表示的是 反应速率和时间关系，其中1t 为达到平衡需要的时间， 2t -3t 是改变条件后出现的情况，则该条件可能是（ ） t
A 加压
B 增大反应物浓度
C 升温 D
8、一定能使化学反应速率加快的因素是 （ ）
①扩大容器的容积 ②使用催化剂 ③增加反应物的物质的量 ④升高温度 ⑤缩小容
积 ⑥增大压强
A ②③
B ②③④⑥
C ②③④⑤
D ②④
9、设C + O 2 = CO 2 △H>0 反应速率为1v ，N 2 + 3H 2
2NH 3 △H<0 反应速率为2v 。对于
上述反应，当温度升高时，1v 和2v 的变化情况是 （ ）
A 同时增大
B 同时减小
C 1v 增大2v 减小
D 1v 减小2v 增大
10、将ag 块状碳酸钙与足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线下图所示，在
相同的条件下，bg(b 示）正确的是 （ ） 11．将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应： 2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol·L -1，现有下列几种说法： ①用物质A 表示的反应平均速率为0.3 mol·L -1·s -1 ②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6 mol·L -1·s -1 ③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L -1 其中正确的是（ ） A ．①③ B ．①④ C ．②③ D ．③④ 12、从下列实验事实所引出的相应结论正确的是（ ） 2HI 13．在一体积不变的密闭容器中发生如下化学反应：2A(g) B B(g)＋C(g)。当物质A 的起始浓度为1.0 mol ·L － 1、物质B 、C 的起始浓度为0时，物质A 的浓度、转化率以及物质B 的浓度随反应时间的变化如下列各图所示： 则下列有关说法中正确的是（ ） A ．条件I 、条件II 时的反应温度不同，压强相同 B ．条件I 时可能未使用催化剂，条件II 时可能使用了催化剂 C ．条件III 时的平衡混合物中，物质C 的浓度等于0.6 mol ·L － 1 D ．条件IV 和条件II 相比较，条件IV 时可能缩小了容器体积 14．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) △H ＜0，673 K ，30 M Pa 下n(NH 3)和n(H 2)随时间变化的关 系如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A ．点a 的正反应速率比点b 的大 B ．点c 处反应达到平衡 C ．点d(t 1时刻)和点e(t 2时刻)处n(N 2)不一样 D ．其他条件不变，773 K 下反应至t 1时刻，n(H 2)比上图中d 点的值大 15.将等物质的量的A 和B 混合于2L 的密闭容器中，发生如下反应： 3A(g)+B(g) x C(g)+2D(g) 5min 后测得c(D)=0.5mol ·L -1,c(A):c(B)=3:5,C 的反应速率为 0.1mol ·L -1·min -1 图I ：在条件I 时 的反应情况 图Ⅱ：在条件Ⅱ时的反应情况 图III ：在条件III 时的反应情况 图Ⅵ：在条件Ⅵ时的反应情况 H n a b c d e NH 32t 1t 2t 0 ① A 在5min 末的浓度是 ②v(B)= ③x= 16.将化合物A 的蒸气1mol 充入0.5L 容器中加热分解：2A(g) B(g)+nC(g)。反应到3min 时，容器内A 的浓度为0.8 mol ·L -1，测得这段时间内，平均速率()C v ＝0.6 mol ·L -1·min -1。 则化学方程式中的n 值为＝ ()B v = 17.在一密闭容器中充入1molH 2和1molI 2,压强为P （Pa ），并在一定温度下发生反应： H 2(g)+I 2(g) 2HI(g) ①保持容器容积不变，向其中加入1molH 2,反应速率加快吗？ 理由是 ②保持容器容积不变，向其中加入1molN 2（N 2不参与反应）,反应速率加快吗？ 理由是 ③保持容器中气体压强不变，向其中加入1molN 2（N 2不参与反应）,反应速率 理由是 ④保持容器中气体压强不变，向其中加入1molH 2和1molI 2(g),反应速率 理由是 18.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成-1价的氯和+6价的硫 v 的速率如图所示，已知这个反应的速率除了与反应物浓度有关外， 还随着溶液中)(+ H c 增大而加快 ① 写出该反应的离子方程式 ② 为什么反应开始时反应速率加快 ③ 为什么反应后期反应速率下降 19．在下列事实中，什么因素影响了化学反应速率： ①食品在夏天容易变质，冬天则不会出现该现象 ②熔化的KClO 3放出气泡很慢，撒入少量MnO 2,会很快产生气体 ③工业上常将固体燃料粉碎以提高燃烧效率 ④同浓度等体积的硫酸与盐酸，和同样大小质量相等的锌粒反应，产生气体有快有慢 ⑤集气瓶中H 2和Cl 2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸 ⑥浓硝酸常盛放在棕色试剂瓶中，且放在黑暗，温度低的地方 20．T ℃时，有甲、乙两个密闭容器，甲容器的体积为1L ，乙容器的体积为2L ，分别向甲、 乙两容器中加入6molA 和3molB ，发生反应如下：3 A （g ）+b B （g ）3C （g ）+2D （g ）；△H<0，4min 时甲容器内的反应恰好达到平衡，A 的浓度为2.4mol/L ，B 的浓度为1.8mol/L 。 根据题给信息回答下列问题： （1）甲容器中反应的平衡速率v（B）= ，化学方程式中计量数b= 。（2）乙容器中反应达到平衡所需时间t 4 min（填“大于”“小于”或“等于”），原因是。（3）T℃时，在另一个体积与乙相同的丙容器中，为了达到平衡B的浓度仍然为1.8mol/L,起始时,向丙容器中加入C、D的物质的量分别为3mol、2mol，则还需加入A、B的物质的量分别是、。 （4）若要使甲、乙容器中B的平衡浓度相等，可以采取的措施是。 A、保持温度不变，增大甲容器的体积至2L B、保持容器体积不变，使甲容器升高温度 C、保持容器压强和温度都不变，向甲中加入一定量A气体 D、保持容器压强和温度都不变，向甲中加入一定量B气体 21. 有如下化学反应：2A（g）＋B（g）2C（g）△H<0。 （1）将4molA和2molB在2L的容器中混合，经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，用物质A表示的平均反应速率为____________；2s时物质B的浓度为_____________。 （2）若把a mol A和b mol B充入一密闭容器中，达到平衡时它们的物质的量满足： n（A）＋n（B）=n（C），则A的转化率为_________________； （3）若将4molA和2molB加入体积可变的等压容器中，一定温度下达到平衡状态，测得气体总物质的量为4.2mol。此时，混合气体中C的体积分数为_____________（精确到0.1%）；若再通入少量B气体，体系中A的体积分数_____________（填“增大”、“减小”或“不变”），若要使A的体积分数再达到与原平衡状态相同，可采取的措施（写两种）_____ _______________________________________________。 （4）右图是一定条件下该反应过程中，体系内各物质浓度的变化情况。反应处于平衡状态的时间是________________，t2时曲线发生变化的可能原因是________________，若在t4时将B的浓度增大0.lmol·L－1，假设达到平衡的时间为t0~t1的1/2，且增加的B全部转化。请在上图中画出各物质浓度的变化情况。 专题六化学反应速率和化学平衡 复习内容： 1．化学反应速率的定义及影响因素 2．化学反应方向的判断方法及化学平衡标志的判断方法 3．等效平衡原理和平衡移动原理及其应用 4．化学反应条件的控制 一、化学反应速率 1．化学反应速率是用来衡量化学反应行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2．表示方法：v(A)=△c(A)/△t 单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h) 3．同一化学反应用不同物质表示的速率数值可能不同，速率之比等于其计量数之比。 4．化学动力学基础——有效碰撞、活化能、过渡态理论 有效碰撞——能发生化学反应的碰撞。有效碰撞发生的条件是发生碰撞的分子具有较高的能量和分子在一定的方向上发生碰撞。 活化分子——在化学反应中，能量较高、可能发生有效碰撞的分子。 活化能——活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。 过渡态理论——反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。过渡态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。 5．影响因素——浓度、压强、温度、催化剂、光、电、波、接触面、溶剂等 （1）浓度：固体、纯液体的浓度均可视作常数。故改变固体物质的量对速率无影响。 （2）压强：对反应前后气体总分子数没有改变的可逆反应来说，当压强改变时，V正、V逆的改变程度是相同的；对反应前后气体总分子数发生改变的可逆反应来说，当压强增加时，V正、V逆的改变程度是不相同的。 （3）温度：温度对V正、V逆的影响是不同的，升温时吸热反应一边增加的倍数要大于放热反应一边增加的倍数；降温时放热反应一边减少的倍数要小于吸热反应一边减少的倍数。 （4）催化剂：使用催化剂能同等程度地改变V正、V逆。 二、化学反应的方向和限度 1．在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。 2．自发进行的方向——体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。 熵(S)——衡量一个体系混乱度的物理量。 3．焓变（△H）与混乱度（△S）综合考虑 混乱度：气态＞液态＞固态 4．化学反应方向的控制 △H＜0、△S＞0，一定能自发进行 △H＞0、△S＜0，一定不能自发进行 △H＜0、△S＜0，低温下能自发进行 △H＞0、△S＞0，高温下能自发进行 5．化学反应的限度 ①化学平衡状态——在一定条件下的可逆反应，正逆反应速率相等，反应物和生成物 的浓度不再发生变化。一定条件下可逆反应进行的最大限度。 ②化学平衡的特点——动态平衡，V正=V逆≠0， ③化学平衡常数——一定温度下，到达平衡后各物质的物质的量浓度的关系。表达式： ④化学平衡判断的标志: a．V正＝V逆。即单位时间内某一物质生成量和消耗量相等，或对某一物质而言生成化学键的量和断裂化学键的量相等。 b．体系中各组分物质的百分含量保持不变。即各种物质的浓度、物质的量、颜色等都不变；混合气体的总物质的量、总体积、总压强、平均相对分子质量也不变。（但对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应，就不能用混合气体的总物质的量、总体积、总压强、平均相对分子质量已经不变来判断可逆反应已经达到平衡） 三、化学平衡的移动 1．影响因素：浓度、压强、温度 平衡移动规律（勒夏特列原理）改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。 2．等效平衡——同一反应，在一定条件下所建立的两个或多个平衡中，混合物中各成分的含量相同，这样的平衡称为等效平衡。3．等效平衡的分类（参阅上次下发的讲义） I类：恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即△V≠0的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。 II类：恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即△V=0的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。 III类：恒温恒压下对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。4．速率和平衡图像分析 （1）反应速度图像——看起点，看变化趋势，看终点。 （2）化学平衡图像分析法： 三步分析法：一看速率变化；二看正逆速率变化的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 四要素分析法：看曲线的起点、变化趋势、转折点、终点。 先拐先平：先出拐点的曲线先达到平衡。 化学反应速率及其影响因素练习 一、选择题（16*3＝48） 1．下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ） A 、化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质 的量的增加 B 、化学反应速率为0.8 mol /（L·s ）是指1s 时某物质的浓度为0.8mol/L C 、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 、决定反应速率的主要因素是反应物的浓度 2．下列条件一定能使反应速率加快的是：①增加反应物的物质的量②升高温度③增大压强④加入生成物 ⑤加入MnO 2（ ） A ．全部 B ．①② C ．② D ．②③ 3．已知：4 NH 3 + 5 O 2 = 4 NO + 6 H 2O ，若反应速率分别用v （NH 3）、v （O 2）、v （NO ）、v （H 2O ）（mol/（L?s ））表示，则正确的关系是（ ） A ．()3NH V 5 4= v （O 2） B ．65 v （O 2）= v （H 2O ） C ． 32v （NH 3）= v （H 2O ） D ．5 4 v （O 2）= v （NO ） 4．将4 mol A 气体和2mol B 气体在2L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应，2A(g) + B(g) = 2C(g)，若经2s 后测得C 的浓度为0.6mol/L ，现有下列几种说法：①用物质A 表示的反应的平均速率为0.3mol/（L?s ）；②用物质B 表示的反应的平均速率为0.6mol/（L?s ）；③2s 时物质A 的转化率为70%；④2s 时物质B 的浓度为0.7moL/L 。其中正确的是（ ） A 、①③ B 、①④ C 、②③ D 、③④ 5．200C ，将10ml 0.1mol/l Na 2S 2O 3溶液和10ml 0.1mol/l 的H 2SO 4溶液混合，2分钟后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高100C ，化学反应速率增大到原来的2倍，那么500C 时，同样的反应要看到明显浑浊，需要的时间是（ ） A ．15秒 B ．20秒 C ．40秒 D ．48秒 6．在一定条件下，在2L 的密闭容器中充入2molSO 2 和一定量的O 2 ，发生反应2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g)，进行到4min 时，测得n(SO 2)=0.4mol ，若反应进行到2min 时，容 器中n(SO 2)为（ ）。 A ．1.6mol B ．1.2mol C ．大于1.6mol D ．小于1.2mol 7．对于密闭容器中进行的反应：N 2+O 2 == 2NO ，下列条件中哪些能加快该反应速率的（假 定改变下列条件时温度不变）（ ） A ．缩小体积使压力增大 B ．体积不变充入N 2使压强增大 C ．体积不变充入He 气使压强增大 D ．减小压强使体积增大 8．将等物质的量的X 2和Y 2置于一密闭容器中，在一定条件下发生反应 mX 2(g)+nY 2(g) === pZ(g)，在某一时刻，测得容器中C （X 2）=0.9mol·L -1 ，C （Y 2）=0.1mol·L -1 ， 《化学反应的速率和限度》教学设计 第一课时 三维目标： 知识与技能： 1．通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素。 2. 会比较化学反应速率的快慢。 过程与方法： 1. 通过实验探究总结化学反应速率的影响因素。 2．增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。 情感态度与价值观： 1．从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。 2．培养学生良好的实验习惯，认真的观察能力。 教学重点：化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。 教学难点：影响化学反应速率的因素。 教学用具：实验用品 教学方法：图片展示——实验探究——小组讨论——归纳总结——习题巩固 教学过程： 新课引入： [投影]：图2-17 快慢差别很大的化学反应 [思考与交流]：通过投影观察到在我们的生活中，有的反应很快，有的反应很慢，但许多反应我们希望快，有些反应希望慢，人们希望能控制反应速率的快慢为人类造福。 根据投影同学们交流一下在炸药爆炸、金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成、石油及煤生成等方面，那一些人们希望快？那一些人们希望慢？ [学生活动]： [讲述]：咱们这一节就要讨论人们最关心的化学反应速率的快慢问题。 [板书]：第三节化学反应的速率和极限 一、化学反应的速率 [讲述]：不同的化学反应速率快慢千差万别，快与慢是相对而言，在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示想类似，化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。 ［学生活动］：学生认真阅读教材，结合运动速率的理解，自学化学反应速率的知识内容。 ［提问］：请一位同学回答一下化学反应速率的定义是什么？ ［回答］：通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，用来衡量化学反应进行快慢程度的。 ［板书］：1. 化学反应速率的概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 第一节 化学反应速率 学习目标： 1、了解化学反应速率的涵义 2、理解化学反应速率的表达式及其简单计算 3、了解化学反应速率的测量方法 学习过程： 一、化学反应速率 1、涵义：是描述 物理量,是指单位时间、单位体积内反应物 或生成物的物质的量的变化。 2、表示方法： 3、数学表达式： 4、单位: 、 二、化学反应速率的简单计算 如反应方程式∶mA+nB=pY+qZ 则 V A = ，V B = ， V Y = ，V Z = 。 例析： 密闭容器中，合成氨反应∶ N 2 + 3H 2 = 2NH 3 起始浓度（mol/L ） 8 20 0 5min 后（mol/L ） 6 浓度变化（mol/L ） 则 V （N2）=△C/△t= ； V （H 2）=△C/△t= ； V （NH 3）=△C/△t= 。 由以上可知∶ V （N 2）: V （H 2 ）: V （NH 3）= 学与问∶ 一个化学反应的速率用不同的反应物或生成物来表示，数值可能 但含 义 , 速率之比等于该反应方程式中对应 之比。 练习 (1)在一定条件下，密闭容器中合成氨，3H 2+N 2==2NH 3，开始时测得C （H 2） =4mol/L ，C （N 2）=1mol/L ，2S 末，测得C （N 2）=0.9mol/L 。求V （H 2）为多大？ (2)实验室利用氯酸钾制氧气。某学生测得生成氧气的平均速率为 0.01mol/L·min，氧气的密度约为1.28g/L，欲制取500mL（标态下）的氧气，需要时间为（） A、2min B、4min C、6min D、8min (3)向2L的密闭容器(内有催化剂)充入2mol的SO2和1molO2，经2S，测得容器内有1mol的SO3，则该反应的速率可怎样表示？ (4)在下列过程，需要加快化学反应速率的是（） A、钢铁腐蚀 B、塑料老化 C、食物腐烂 D、工业炼钢 (5)某温度时，图中曲线X，Y，Z是在2L容器中X， Y，Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图 中数据分析，该反应的化学方程式为＿＿＿ ＿；反应从开始计时， 2分钟内Z的平均反应速率为____ 。 三、化学反应的速率的测量 化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有∶ １、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）； ２、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）； ３、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 实验分析∶（实验２一１） 结论：反应物（指气体和液体，不含纯液体和固体）的浓度越大，反应时间越短，反应速率越快。 习题练习∶１９页练习１一５题 小结： (1)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率.因此,表示化学反应的速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准.不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比. (2)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是指瞬时速率. (3)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。 预习第二节影响化学反应速率的因素 1、化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关。（可阅读绪言部分）想一想，我们以前学过的和日常生活中改变速率的方法有哪些？ 2、我们知道的改变反应速率的措施有∶加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂、汽车加大油门、炉膛安装鼓风机、把煤块粉碎后使用、用冰箱保存食物、糕点盒装小包除氧剂等等。 思考与探究 2.1化学反应速率巩固训练人教版选修四一、选择题表示X，2 s时间 内用mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g)1．在2 L密闭容器中进行如下反应：m0.3( ) s)，则的平 均反应速率为2 s时间内，Q物质增大的物质的量为mol/(L·pq0.61.2mqq1.61.2mol ．mol B．mol CA．．mol D pppp) 2.下列说法中，不正确的是( A.反应热指的是反应过程中放出的热量 B.中和反应都是放热反应伴随着能量变化的过程不一定是化学反应 C. D.单液原电池中化学能转化成电能和热能) ( 下列过程中ΔH小于零的是3. 氯化铵分解得氨气NHCl固体混合 B.与A.Ba(OH)42实验室制备氢气C.碳酸钙分解得二氧化碳 D. ，若最初加入的A和B都是2 L在的密闭容器中，发生反应3A(g)＋4 B(g)2C(g)4.－1－1mol，测得10 s内A的平均速率v(A)＝0.12 mol·L·s，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是( ) A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol 5.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，发生反应：3X(g)＋Y(g) nZ(g)＋2W(g)，5 min末生成0.2 mol W，若测知以Z浓度变化来表示的平均速率为－1－1) Z·min，上述反应中气体的化学计量数n的值是( 0.01 mol·LA.1 B.2 C.3 D.4 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的6.一定温度下，向容积为2 L) 物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 ( A.该反应的化学方程式为3B＋4D2C ＋6Av(D) ＝1 sB.反应进行到时，v(A)1－1－·s0.05 mol·L的平均反应速率为B时，6 s反应进行到C. 高中化学《第二节化学反应的快慢和限度》导学案 【考纲要求】 1.了解化学反应速率的概念。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 3.了解化学反应的可逆性。 4.了解化学平衡建立的过程。 5.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响。 6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活生产和科学研究领域中的重要作用。 第一课时化学反应速率 【学习目标】 1、1.了解化学反应速率的概念，使学生知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。 “催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计2、。通过“认识化学反应的快慢” 半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。 3、通过“催化剂与化学工业”等资料介绍，使学生了解控制反应条件在生产和 科学研究中的作用。 重点：影响化学反应速率的因素 难点：影响化学反应速率的因素 【课前预习区】 [问题思考] 1.展示塑料袋，塑料袋给我们的生活带来了很大的方便，也给我们带来无限麻烦。为什么？ 2.物体运动有快有慢，我们可以用速率描述其快慢。化学反应有快有慢，我们是如何描述其快慢呢？又有哪些因素影响着化学反应的快慢呢？我们能否控制反应的快慢呢？ 【课堂互动区】 为学生提供阅读材料——硫酸制造业的发展， 提高化学反应速率是化学反应研究的又一重要内容，思考： [问题组1] 1、在化学反应过程中还有哪些物理量发生了改变？ 2、怎样表示某一化学反应的速率？ [整理归纳]一、化学反应的快慢 1、化学反应速率： 表达式： [活动探究] 课本P41 试剂与药品：表面积大致相同的镁条、铁片、H2O2(3%),盐酸（0.5 mol/L），盐酸（3 mol/L），块状碳酸钙，碳酸钙粉末,MnO2粉末 仪器：试管，药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯,水槽，量筒，试管夹，导管。 [问题组2] 1.压强对反应速率有没有影响呢？如果有影响，将是如何影响的？ 第2课时化学反应的限度 1.了解化学反应的可逆性,知道化学反应是有一定限度的。 2.了解化学平衡状态的判定方法。 3.了解控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义。 本课时宜从日常生活和实验中的化学现象引出有关的概念和原理,经过对化学反应的可逆性→可逆反应→化学平衡状态的分析推进,让学生认识化学反应是有限度的。 1.可逆反应 (1)在同一条件下,①正向反应(反应物→生成物)和②逆向反应(生成物→反应物)能同时进行的化学反应称为可逆反应。 (2)可逆反应的特点有“四同”:同一反应;(反应处于)同一条件;(正、逆反应)同时进行;(反应物和生成物)同时存在。 (3)可逆反应用化学方程式表示时,不用“”,而用“③”。 2.化学反应的限度 (1)化学平衡状态的建立 在密闭容器中加入1 mol H2和1 mol I2发生反应: H2(g)+I2(g)2HI(g) 对于以上反应: ①当反应刚开始时,反应物的浓度④最大。 ②当反应刚开始时,正反应速率⑤最大。 ③随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大。 ④随着反应的进行,v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大,达到平衡时,v(正)=v(逆)。 ⑤反应进行到⑥v(正)=v(逆)时,宏观上处于“静止”状态。 ⑥此时,反应物和生成物浓度不再改变。 ⑦这个状态称为⑦化学平衡状态。 ⑧此时反应未停止,仍在进行,只是任何一种物质反应掉的速率和生成的速率相等。 (2)化学平衡状态的特点 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下所能达到的最大限度,当可逆反应达到平衡状态时,v(正)=v(逆)≠0。 3.化学反应条件的控制 (1)在生产、生活中,化学反应条件的控制主要是促进有利反应和控制有害反应两个方面: ①促进有利反应,提高原料利用率,加快有利反应的速率; ②控制有害反应,减少甚至消除有害物质的产生,减慢有害反应的速率。 (2)为加快煤燃烧的反应速率,对煤炭颗粒的要求是⑧越小越好,对空气的要求是保持适当过量,并保证煤炭与空气中的氧气⑨充分接触。 第二章 第一节 化学反应速率学案 第一课时 一、化学反应速率 [演示实验2－1]：请描述现象 。 1、化学反应速率的定义：是衡量 ，通常用 来表示。 2、单位：通常为 或 。 3、数学表达式： 。 [课后，请在此通过回忆填写有关化学反应速率的注意事项]： （1） （2） （3） （4） [例一]：某温度时2L 容器中X 、Y 、Z 三种物质的变化曲 线如图所示。 由图中数据分析该反应的化学方程式： 。 反应开始至2min Z 的平均反应速率为 。 [总结解题技巧]： [练习]：1、反应4NH3+5O2=4NO+6H2O ，在5L 的密闭容器中进行，半分钟后NO 的物质的两浓度增加了0.3 mol/L ，则反应的平均速率v(X)为 （ ） A. )2(O v =0.01 mol/(L ·s) B. )(NO v =0.08 mol/(L ·s) C. )2(O H v =0.003 mol/(L ·s) D. )3(NH v =0.01 mol/(L ·s) 2、某一反应物的浓度是2.0mol.L －1，经过4 min 后，它的浓度变成1.68mol.L -1，则在这4min 内它的平均反应速率为 ( ) A ．0.2 mol/(L ·min) B ．0.1 mol/(L ·min) C ．0.04 mol/(L ·min) D ．0.08 mol/(L ·min) 3、在铝与稀H2SO4的反应中，已知10s 末硫酸的浓度减少了0.6 mol.L －1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则l0s 内生成硫酸铝的平均反应速率是 ( ) A ．0.02 mol/(L ·s) B ．1.8 mol/(L ·s) C ．1.2 mol/(L ·s) D ．0.18 mol/(L ·s) 4、向4L 容器中充人0.7molSO 2和0.4 molO 2，1s 末测得剩余SO 2是0.3 mol ，则 v(O2)( ) A ．0.100 mol/(L ·min) B ．0.025 mol/(L ·s) C ．0.05 mol/(L ·min) D ．0.0125 mol/(L ·s) 5、在mA ＋nB= pC 的反应中，(m 、n 、p 为各物质的化学计量数)现测得C 每2分钟增加 2mol.L 第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c (A)·c (B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均 为1 mol·L -1 时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 2.00 1.42 0.99 0.71 0.56 0.48 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42.100.2-=??= t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099.042.1--=??=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071.099.0--=??=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056.071.0--=??=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO)和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据： 第二节影响化学反应速率的因素（学案） [教学目标] 1．知识目标 （1）理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 （2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 2．能力和方法目标 （1）掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法； （2）通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。 [教学重点、难点]压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。二:影响化学反应速率的因素 内因 影响反应速率的外因主要有 例一定条件反应N2+3H2=2NH3达平衡,当单独改变下述条件后有关叙述错误的是（） A.加催化剂,V(正)和V(逆)都发生变化,且变化的倍数相等 B.加压,V(正)和V(逆)都增,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数 C.降温,V(正)和V(逆)都减少,且V(正)减少倍数大V(逆)减少倍数 D.增加[N2],V(正)和V(逆)都增大,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数 (一)浓度对化学反应速率的影响 反应物浓度越大,化学反应速率________. 例下列四种X溶液,分别放入盛有10mL2mol/LHCl烧杯中,加水稀释至50mL,X和HCl和缓进行反应,其中反应速率最大的是（） A.20mL3mol/LX溶液 B. 20mL2mol/LX溶液 C.10mL4mol/LX溶液 D.10mL2mol/LX溶液 (二)温度对化学反应速率的影响 温度升高,化学反应速率__________. (三)压强对化学反应速率的影响 [思考1]2L密闭容器中,投入5molN2,8molH2,在催化剂存在的条件下发生反应,2min 时,测得容器内生成NH34mol,若将容器的体积减小为原来的一半,其他条件不变,同样生成4molNH3所花费的时间___2min(<,=,>,),为什么? [思考2]在室温条件,通过什么途径可以改变容器体积? [结论]有气体参与的反应,压强增大,化学反应速率____ 参加反应的物质是固体,液体或溶液时,压强对反应速率___影响?(填有,无) [探讨]N2 + 3H2==2NH3反应在密闭容器中进行 1. 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快,不变,减慢)，原因是_________ 2. 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_____,原因是________ 。 四:催化剂 催化剂定义:________________________________________________________________? 请例举几例催化剂对化学反应速率影响的实例./ [实验演示] H2O2分解: 现象____________________________________________________________________ 结论____________________________________________________________________ [实验探讨] 如何加快铁与盐酸的反应速率? 2.下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中,解释图象的成因.(纵坐标为H2的生成速率) v（H2 . [随堂练习] 1。 ①升温；②改变生成物浓度；③增加反应物浓度；④加压 （A）①②③（B）①③（C）②③（D）①②③④ 2．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2 对此反应，下列叙述正确的是（） （A）使用催化剂能加快反应速率 （B）改变压强对反应速率没有影响 （C）冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大 （D）无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响 3．设C+CO22CO-Q1，反应速率为υ1；N2+3H22NH3+Q2，反应速率为υ2。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（）。 （A）同时增大（B）同时减小 （C）υ1增大，υ2减小（D）υ1减小，υ2增大 4．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由如图2-1-1表示，在下列因素中，①盐酸的浓度，②镁条的表面积，③溶液的温度，④氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（）。 （A）①④（B）③④ （C）①②③（D）②③ ） 6．容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应 A（气）+2B（气）2C（气） 以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正，υ正、υ逆与时间的关系图如所示。已知反应速率υ的单位为mol·L-1·s-1，则图中阴影部分的面积可表示（）。 （A）A的物质的量浓度的减少（B）B的物质的量浓度的减少 （C）C的物质的量增加（D）B的物质的量减少 7．煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（）。 （A）把块状矿石碾成粉末（B）向炉内喷吹氧气 学生姓名学习 小组 编制 教师 使用 日期 包科 领导 班级学科学案 编号学生 评价 教师 评价 课题 2.3化学反应速率与限度（3） 学习目标知识与技能 1.理解可逆反应、化学平衡的概念 2.化学反应限度的本质原因及外部特征 过程与方法运用类比的方法，挤压气球形成化学平衡的概念，并用得到的结论去分析和解决实际问题。 情感态度与 价值观 有发现问题，揭示问题的能力，能够对与化学有关的社会和生活问题作出合 理的分析判断 学习重点化学反应限度的概念 学习难点化学反应限度的本质原因及外部特征 学法指导 学习过程 【问题】化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的，我们正是据此进行有关化学方程式的计算。你是否思考过这样的问题：一个化学反应在实际进行时（如化学实验、化工生产等），给定量的反应物是否会按照化学方程式中的计量关系完成转变产物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？ §2.3化学反应速率和限度（3） 三、化学反应限度 【阅读】必修2P50 科学史话——炼铁高炉尾气之谜 【归纳】（一）可逆反应和不可逆反应 1.可逆反应：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的的化学反应称为可逆反应。 正向反应：由反应物到生成物的反应（或把从左向右的反应） 逆向反应：由生成物到反应物的反应（或把从右向左的反应） 【列举】合成氨： N 2+3H 2 2NH 3 二氧化硫的催化氧化：2SO 2+O 2 2SO 3 氯气溶于水：Cl 2+H 2 O HCl+HClO 2.不可逆反应：在同一条件下可逆程度很小（逆反应倾向很小）。 【列举】氢气和氯气反应：H 2+Cl 2 =2HCl 硝酸银和氯化钠反应：Ag++Cl-=AgCl↓ 【质疑】可逆反应和不可逆反应的化学方程式在书写上有什么不同？ 【小结】可逆反应的化学方程式中用“”连接，不可逆反应的化学方程式中用“=”连接【思考与交流】必修2P51 水的生成（H 2+O 2 )与电解，二次电池的放电与充电，CO 2 和H 2 O在植物体中通过光合作用合成糖 与糖在人体内氧化生成CO 2和H 2 O，它们是否属于“可逆反应”？谈谈你的见解。 【分析】它们都不属于可逆反应。可逆反应指在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的的化学反应。而所给的这几组的条件不同，不属于可逆反应。 【资料】在压强为101KP温度为773K的密闭容器中，二氧化硫和氧气以体积比为2:1进行催 化氧化。实验测得，在反应“终止”时，SO 2转化为SO 3 的量只有90%。请结合思考与交流归纳 2.3.1《化学反应的速率》导学案 [学习目标] 1.通过实验认识化学反应速率。 2.理解化学反应速率的含义。 3.知道化学反应速率的定量表示方法。 [重、难点] 1.理解化学反应速率的概念，能用化学反应速率准确表示化学反应的快慢； 2.会进行化学反应手里的计算和大小的比较。 [知识记忆与理解] 一、化学反应速率 1.基元反应： ________________________________________________________________ 2．化学反应速率： （1）意义：___________________________________________________________ （2）定义：通常用单位时间内__________________________________或某生成物 浓度(或质量、物质的量等)的增大来表示。 化学反应速率的表达式是________________________________________________ （3）单位：反应物(或生成物)的浓度可以用mol?L－1表示，反应时间可以用s、min、 h等表示。所以化学反应速率的单位是_________、__________、____________。 3．化学反应速率的特点 (1)同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能________，但表示的意义________。固体和纯液体的浓度始终不变，不能用来表示化学反应速率。 (2)用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于该化学方程式中_____________之比。 (3)化学反应速率是一段时间内的平均速率，时间越短，越接近瞬时速率。 二、测定化学反应速率的常用方法 测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内反应体系中某物质浓度的变化。 第二章化学反应速率和化学平衡 第二节影响化学反应速率的因素（第二课时） [教学目标] 1．知识目标 （1）理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 （2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 2．能力和方法目标 （1）掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法； （2）运用探究式教学，通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。 [教学重点、难点]用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响 【教学过程】 化学反应是物质运动的一种形式，那么决定这种运动形式运动速率的因素是什么？影响因素是什么？ 1.决定因素：参加化学反应的物质的性质（即反应能否发生） 2.影响因素：⑴浓度；⑵温度；⑶压强⑷催化剂；⑸其他因素 一、浓度对化学反应速率的影响 〖思考〗从有效碰撞的角度分析原因？ 反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大 二、压强对化学反应速率的影响 〖思考〗从有效碰撞的角度分析原因？ 增大压强，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数目增多，反应速率加快。结论：其它条件不变时，有气体参加的反应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。 〖思考〗：压强对于任意化学反应的速率都有影吗？ 注意： 1、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。 2、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 一. 化学反应速率 1.定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的， 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/（L·min）或mol/（L·s） 2.计算公式v =Δc /Δt 注意：①一般来说，随着化学反应的进行，浓度等外界条件在不断改变，因此在某一段时间内，化学反应的速率也在 不断变化。我们通过上述方法计算得到的速率值是指某 一段时间内的平均速率。在中学阶段只研究平均速率。 ②一般不用固体物质或纯液体表示反应速率，因为固体物质或纯液体的浓度为定值。 3.特点 (1) .同一反应同一段时间内用不同物质表示化学反应速率时,数值可能不同,但意义一样. (2)同一段时间内用不同物质表示的反应速率比值等于各物质化学方程式中的化学计量数之比。如反应mA+nB=pC+qD的v （A）∶v （B）∶v （C）∶v （D）=m∶n∶p∶q (3)比较反应速率快慢一般要以同一物质的速率值作为标准来比较 二. 化学反应速率的测定 化学反应的速率是通过实验来测定的。包括能够直接观察的某些性质,如释放出气体的体积和体系的压强;也包括必须依靠仪器来测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率。 第二节影响化学反应速率的因素 一. 影响化学反应速率的因素 1.概念: (1)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞. (2)活化分子: 能够发生有效碰撞的分子 (3)活化能: 活化分子多出的那部分能量 注意: 发生有效碰撞的分子一定是活化分子,而活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞; 活化分子间的有效碰撞是发生化学反应的充要条件。 2. 影响化学反应速率的因素分为内因和外因两个方面。内因是指参加反应的物质本身的性质。外因是指外界条件如浓度压强温度催化剂等。影响化学反应速率的决定因素是内因。 二.外界因素对反应速率的影响 1.浓度对反应速率的影响 在其它条件相同时, 增大反应物浓度, 化学反应速率加快;减小反应物浓度,化学反应速率减慢。 因为当其它条件一致下，增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率加快，但活化分子百分数是不变的。 注意:固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．,．不能用其表示反应速率，它们的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的大小可影响反应速率。 2.压强对反应速率的影响 对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时（除体积），增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率加快；反之则减小。 注意：压强的改变，本质上是改变气体的浓度，因此，压强改变，关键看气体浓度有没有改变，v才可能改变。若体积不变，加压（加入不参加此化学反应的气体）反应速率就不变。因为浓度不变，单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下，加入反应物，同样是加压，增加反应物浓度，速率也会增加。 3.温度对反应速率的影响 其它条件相同时, 升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。 只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反应速率加大（主要原因）。当然，由于温度升高，使分子运动速率加快，单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快（次要原因）。一般来说，温度每升高10℃反应速率增大到原来的2～4倍。 4.催化剂对反应速率的影响 使用适当的催化剂可以大幅度提高反应速率。 使用正催化剂能够降低反应所需的活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。习题中一般指的是正催化剂。 5.其他因素对反应速率的影响 增大固体表面积（粉碎），光照也可增大某些反应的速率，此外，超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。习题中构成原电池也可增大反应的速率。 【注意】改变外界条件时，若正反应速率增大，逆反应速率也一定增大，增大的倍数可能不同，但不可能正反应速率增大，逆反应速率减小。 第三节化学平衡 第一课时化学平衡 一.可逆反应与不可逆反应 1. 可逆过程: 当温度一定时,饱和溶液中的固体溶质的溶解过程和溶液中的溶质分子回到溶质表面的结晶过程一直在进行,而且两种过程的速率相等,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不变。我们把这类过程称作可逆过程。 2. 可逆过程的表述 表述这类过程时,约定采用” ”来代替反应中原来用的”=”,把从左到右的过程称作正反应;从右到左的过程称作逆反应。 3.可逆反应 (1)定义:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。 (2)特点:①两同:即相同条件、正反应逆反应同时进行 ②符号” ”两边的物质互为反应物、生成物 ③在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存,如 223 2SO+O2SO 反应体系中有SO2、O2、SO3。 二.化学平衡： ⑴. 化学平衡研究的对象：可逆反应。 ⑵. 化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态。⑶. 化学平衡的特征： 动：动态平衡。平衡时v正==v逆≠0 等：v正＝v逆 化学反应的快慢 一、教材内容分析 本节教学设计使用山东科学技术出版社《化学2（必修）》第二章第二节《化学反应的快慢和限度》第一课时的教学内容。 第二章第一节从“热力学”角度研究化学反应，而本节将从“动力学”的角度研究化学反应，使学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角，继续认识化学反应，初步建立一个有关化学反应的完整知识体系。本课时教学内容从日常生活中学生熟悉的化学现象和化学实验入手，引出化学反应进行的快慢现象。在此基础上通过实验探究，总结影响化学反应进行的快慢因素，使学生在探究过程中感受化学反应的可控性，认识学习化学对利用化学反应为人类服务的重要意义。本节标题由原人教版教材的“化学反应速率”转变为“化学反应的快慢”，这一变化说明本节教学的重点由“定量计算”转为“定性描述”。 二、学生学习情况分析 本节课虽然属于化学基本理论教学，但并不枯燥。学生在日常生活和已学的知识中，已经对很多化学反应进行的剧烈和缓慢有了感性认识，因此对化学反应的快慢并不陌生；另外学生经过《化学1（必修）》的学习，实验探究能力有了进一步的发展，但在本节的学生“探究”过程中，学生首次接触到半定量研究的实验方法，对学生探究活动设计要求较高，给教学三维目标的落实带来了一定的难度。因此教师课前一定要认真指导学生实验探究方案的设计，注意变量的控制。 三、设计思想 在高中新课程的背景下，化学教师应该在教学过程中着眼于学生的发展需求，创设科学研究情境，运用科学研究办法，促使学生学习方法的转变，让学生能够主动探究问题，解决问题，获得知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的发展，使学生创新意识和创新能力得到进一步的提高。 通过对教材的分析，本教学设计对教材进行重新整合，具体思路为： 1．通过课题直接引入探究实验，组织学生进行化学反应的快慢的探究学习活动。 探究内容一：通过实验一，引导学生对化学反应进行有快有慢的认识进一步清晰，知道决定化学反应进行快慢的因素是反应物本身的性质；并且探索问题：如何观察一个化学反应的快慢。 探究内容二：通过实验二至实验五，知道影响化学反应的快慢的其他条件。 2．在完成探究实验的基础上，提出如何定量表示化学反应的快慢。通过讨论，形成化学反应速率的概念、表示方法和单位，并且进行概念性的简单计算。 3．设计课外探究实践活动，培养学生自主探究的能力。 四、教学目标 《化学反应速率》导学案 一、化学反应速率 【知识回顾】 1. 化学反应速率是描述化学反应快慢的物理量。 通常用单位时间内反应物的减少或生成物的增加来表示。 2.表达式： 3.单位： 二、化学反应速率的测定 【实验方案思考】 Zn(s)＋2H ＋ (aq) ＝ Zn 2＋ (aq) ＋H 2(g)ΔH ＜ 0 从化学反应速率的定义和反应方程式提供的变量，从理论上考虑应如何测定该反应速率？ 【实验原理】 测定Zn 与10mL 4mol/L 的硫酸反应收集10mLH 2所需的时间Δt （S ）。设实验条件下气 体摩尔体积为Vm L ·mol －1，忽略反应过程中溶液体积变化，以Zn 2＋ 浓度变化表示反应速率： v (Zn 2＋ ) ＝Δc ( Zn 2＋ )Δt ＝Δn ( Zn 2＋ )V 溶液Δt ＝Δn (H 2)V 溶液Δt ＝V (H 2)/V m V 溶液Δt 【实验药品】锌粒、4mol/L 的硫酸溶液 【实验装置】 【实验步骤】 1、连接实验装置，查装置的气密性。 2、将量筒装满水，拇指堵住量筒口倒置水槽。 3、向试管中缓慢加入锌粒。 4、向试管中倒入10mL 硫酸溶液，迅速塞紧橡皮塞，固定装置，立即记录开始时刻。 5、保持量筒竖直收集气体，观察现象，待收集气体刚好10mL 时记录下结束时刻。 课堂练习：化学兴趣小组测定Zn 与10mL 某浓度的硫酸反应收集22.4mL （已换算为标准状况）H 2所需的时间，实验数据记录如下： 1.多次测量，取反应的平均时间为 分钟。 2.忽略反应中溶液体积的变化，以Zn 2 的浓度变化表示反应速率为 mol/(L ?min) 。 3. 以H ＋ 的浓度变化表示反应速率为mol/(L ?min) 。 【实验反思】 1.实验过程中产生气泡快慢程度是否相同？你所测定的化学反应速率是一段时间内的平均速率还是某一时刻的瞬时速率？ 2.你会不会以Zn(s)浓度变化表示反应速率？为什么？ 3.分别以H ＋和Zn 2＋ 浓度表示反应速率时所得的数值不相同，表示快慢程度一样么？它们之间存在什么数量关系？ 【反思小结】 1. 化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。且浓度的变化都取正值，所以化学反应速率为正值。 2. 由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。 3.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但表示的意义一样。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用哪种物质做标准。 4.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。 对于反应：aA(g)+bB （g ）=mM （g ）+nN （g ） v (A) a ＝v (B)b ＝v (M)m ＝v (N) n ； 【思考】：若同一反应在不同情况下的反应速率分别用v (A)和v (B)表示，且v (A) a ＞v (B)b ， 则A 表示的反应速率比B 表示的反应速率。 【我的收获】专题六《化学反应速率和化学平衡》复习学案
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