第一篇:高中化学 第二章 第三节 化学反应速率与限度导学案 新人教版必修2
第二章 第三节化学反应速率与限度(1)
编写:2012学年化学备课组
【学习目标】
1.通过实验认识化学反应的速率。
2.理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。【学习重点】化学反应速率的概念,影响化学反应速率的因素。【预备知识】
1、列举一些在初中化学学习中或日常生活中有关化学反应快慢的例子。
2、物理课本上是怎样衡量宏观物体的运动快慢的呢?化学反应快慢又应该怎样衡量呢?
【基本知识】 一.化学反应速率
1.定义:通常用单位时间内()来表示。2.物理意义:表示化学反应进行的程度的物理量。3.数学表达式:v=。4.常用单位:或。注意:
(1)在同一化学反应里,用不同物质表示的化学反应速率不一定,但表示的意义,故在反应时应指明用哪种物质来表示。
(2)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取值,化学反应速率可表示某一时间段内的速率,而非速率(填平均或瞬时)。
(3)在同一化学反应中,不同的物质表示同一化学反应的速率,各物质的速率之比等于化学方程式中的之比。
(4)固体或气体反应中的液体物质,反应在其表面进行,它们的“浓度”是变的,因此一般用固体、纯液体表示化学反应速率;
【课堂练习1】已知反应A+3B=2C+D在某段时间内以A的浓度表示的化学反应速率为1mol/(L·min),则此段时间内以C的浓度表示的化学反应速率为()
A.0.5mol/(L·min)B.1mol/(L·min)C.2mol/(L·min)D.3mol/(L·min)【课堂练习2】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应: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:用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol/(L·s)用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·s)2s时物质A的转化率为70%2s时物质B的浓度为0.7 mol/L 其中正确的是()
A.B.C.D. 转化率=反应中消耗的量/反应开始时投入的该物质的总量
二、化学反应速率大小的比较
1.对于反应:mA+nB=pC+qD,υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=。
2.比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小,应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用来表示的反应速率后,才能比较。
【课堂练习3】在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是()
A.υ(H2)=0.1 mol/(L·min)B.υ(NH3)=0.3 mol/(L·min)C.υ(N 2)=0.2mol/(L·min)D.υ(H2)=0.3 mol/(L·min)
三、影响化学反应速率的因素
1、内因:由反应物的决定
2、外因(外界条件对化学反应速率的影响)⑴温度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,升高温度,可以反应速率;降底温度,可反应速率。⑵催化剂对化学反应速率的影响
催化剂能化学反应速率。
总结:影响化学反应速率的外界条件,除了、,还有:①固体的表面积。一般说固体反应物的表面积,反应速率;固体反应物的表面积,反应速率。②反应物的状态。③溶液的浓度:反应物浓度,化学反应速率;减小反应物浓度,化学反应速率。
【课堂练习4】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10ml,2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是()A.10℃ 20mL 3mol/L的X溶液B.20℃ 30mL 2molL的X溶液 C.10℃ 10mL 4mol/L的X溶液D.10℃ 10mL 2mol/L的X溶液
【课堂练习5】铁片和稀硫酸制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是()
A.加热B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸 C.滴加少量CuSO4溶液D.不用铁片,改用铁粉
【疑点反馈】:(通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识,请记录下来)
第二篇:高中化学必修2化学反应的速率与限度知识点
化学反应的速率与限度
教学目标 1.知识目标:
(1)理解化学反应速率的概念。(2)了解影响化学反应速率的因素。
(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。2.能力目标:
(1)通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力;
(2)通过体验科学探究的过程和化学研究的基本方法,培养自主学习的能力。
3.情感、态度和价值观目标:
(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
(3)在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法。教学重点难点
重点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素,化学平衡状态的判断
难点:化学反应速率的有关计算,化学平衡状态的判断
一、化学反应速率
1.定义:是用来衡量化学反应行快慢程度的物理量,2.表示方法: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(只取正值)。
C(A)表达式:(A)
t3.单位:mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h)等
4.化学反应速率只适用于气体和溶液,不适用于固体和纯液体(因其浓度是一个常数)
5.同一反应中,以不同物质表示的反应速率之比=方程式的计量数之比(计算依据)
即对于反应 aA+ bB = cC + dD
υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)= a :b :c :d 6.比较反应快慢时,要换算成同一物质,且统一单位
例:在四个容器中进行反应 N2+3H2=2NH3,分别测得如下速率,则反应最快的是()
A.υ(N2)= 2 mol /(L · min)
B.υ(H2)= 6 mol /(L · min)
C.υ(NH3)= 4 mol /(L · min)
D.υ(H2)= 0.1 mol /(L · s)
二、化学反应速率的影响因素:
(1)主要因素:反应物本身的性质(2)外界条件:
① 其它条件不变时,升高温度,反应速率加快。(适用于所有化学反应,不管吸热还是放热)
② 其它条件不变时,加入正催化剂,反应速率加快
正催化剂能加快化学反应速率,负催化剂能减慢化学反应速率,若
无特殊说明,都指正催化剂
③ 其它条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快。
A.不适用于固体和纯液体
B.只与浓度有关,而与物质的总量无关
④ 对于有气体参加的反应,其它条件不变时,增大压强,化学反应速率加快
A.只适用于有气体参加的反应 B.压强是通过改变浓度来影响速率的
⑤ 对于有固体参加的反应,增大接触面积(如研细和混匀),反应速率加快
⑥ 对于某些反应,光照能加快反应速率 ⑦ 放射线辐射、超声波、电弧、强磁场等
三、化学反应的限度 1.可逆反应
① 定义:同一条件下,正向和逆向同时进行的反应 ② 特点:A.二同:同一条件;正、逆反应同时进行
B.可逆的相对性:有些反应在同一条件下逆反应倾向很小,视为“不可逆”
C.不可能进行完全
③ 表示方法:可逆符号“
”
例: 在密闭容器中进行下列反应:X2(g)+ Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应在一定条件下达平衡时各物质的浓度有可能是()A.Z为0.3mol/L
B.X2为0.2mol/L
C.Y2为0.35mol/L
D.X2为0.4mol/L 2.化学平衡状态 ①平衡状态如何建立
A.反应开始时:υ(正)最大,υ(逆)= 0 B.反应过程中:C反应物↓υ(正)↓; C生成物 ↑ υ(逆)↑ C.达到平衡状态:v(正)= v(逆)。
此时反应物和生成物的浓度不再改变,达到“化学平衡状态”,简称“化学平衡”
② 化学平衡的特征:“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”
A.“逆”:化学平衡只存在于可逆反应中 B.“等”:平衡时 υ(正)= υ(逆)≠ 0 C.“动”:化学平衡是一个动态平衡
D.“定”:平衡时反应物和生成物的浓度、质量分数、体积分数保持不变
E.“变”:改变外界条件时,若υ正)≠υ(逆),则平衡会发生移动,(即旧的平衡被破坏,并在新的条件下建立新的平衡。)
③ 化学平衡状态的判断依据
对于反应mA(g)+nB(g)A.υ(正)= υ(逆)
pC(g)+qD(g)
(同一物质υ(正)、υ(逆)数值相等,不同物质υ(正)、υ(逆)之比等于方程式中系数之比)
B.各组分的C、n、m、V%、n%、m%不变(即组分含量恒定)C.有色气体参与反应:体系颜色不变
D.恒容,m+n≠p+q, 压强、M恒定则达到平衡 E.对同种物质而言,断键的物质的量=成键的物质的量 例1:一定条件下,恒容容器中进行反应 2A(g)+ B(g)反应已达平衡状态的是
在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态A、密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容器容积不变,反应物A是固体,只要反应没有达到平衡状态,气体的质量就会不变,当达到了平衡状态后,气体的质量不再发生变化,此时气体的密度不变,故A正确;B、根据方程式可知,无论是否达到平衡状态,B、C的浓度之比始终是2:1,故容器内B、C的浓度之比为2:1无法判断是否达到了平衡状态,故B错误;C、由于B和C的化学计量数不相等,达到平衡状态时,B的生成速率等于2倍的C的消耗速率,故C错误;D、体系中气体只有B、C,无论是否达到了平衡状态,体积比始终是2:1,体积分数始终不变,故D错误,所以答案选A。
A.A、B、C的物质的量浓度之比为2:1:3
3C(g),能说明B.各组分含量相等
C.混合气体压强不随时间改变 D.混合气体的密度不随时间改变 E.混合气体的平均相对分子质量不变
例2:一定条件下,恒容容器中进行反应2A(g)+ B(g)说明已达平衡状态的是
A.A、B的消耗速率之比等于2:1 B.混合气体压强不随时间改变 C.混合气体的密度不随时间改变 D.混合气体的平均相对分子质量不变
例3:一定条件下,恒容容器中进行反应2A(g)+ B(g)说明已达平衡状态的是 A.混合气体压强不随时间改变
B.混合气体的密度不随时间改变.C.混合气体的平均相对分子质量不变 D. 2υ(A)正=3υ(C)逆
3、化学反应的限度
① 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度 ② 任何化学反应都有一定的限度,只是不同反应的限度不同 ③ 化学反应的限度决定反应物在该条件下的转化率
物质A的转化率α = ×100%(常用物质的量计算)
3C(g)+ D(g), 能
3C(g)+ D(s), 能④ 改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度
第三篇:化学反应速率与限度教学设计
“化学反应速率”教学设计
化学111班
11240119 谢灵君
一、学习内容分析 1.《课程标准》、《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求。
《课程标准》的要求:通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
《学科教学指导意见》的基本要求:① 了解化学反应速率及其简单计算。② 认识影响化学反应速率的因素,并能解释有关现象。
2.本课内容的组成成分和在模块学习中的地位和作用;(1)本课内容的组成成分
本课内容包括:对化学反应速率概念的理解与计算化学反应速率;影响反应速率快慢的因素;应用化学反应速率的知识解释生活中的现象。本节课通过观察镁条,铁片分别和盐酸的反应,来观察放出氢气的快慢,用放出氢气的快慢来比较反应进行的快慢,从而引出用化学反应速率来衡量化学反应进行的快慢。用双氧水的例子来说明化学反应速率的计算。又通过活动与探究的三个实验来探究影响化学反应速率的外部因素.通过现实生活中的现象让学生能运用化学反应速率的知识去解释生活中的现象,对化学反应速率概念的理解有更深的体会。
(2)在模块学习中的地位和作用
本课安排在苏教版必修二专题二第一单元的第一课时,学习本节课内容对于以后学习化学平衡与化学反应限度具有指导性的作用,是非常重要的基础性内容也是化学学习当中从表面向内部的开端,化学必修一是以感官感受来接触物质,化学反应速率是从感性到理性思维的转化,用定量的方式来描述化学反应速率的快慢。培养学生以定量的方式学习化学,对今后逻辑思维的提升具有重要意义。通过学习本课内容还能解释生活中的现象,通过现象看本质。通过对影响反应速率的因素的实验探究,让同学们多角度的学习化学反应速率的影响因素,学习从多个角度思考问题。
教学重点: 化学反应速率概念的掌握,化学反应速率的计算,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
二、学习者分析
1.分析学生已有的认知水平和能力基础;
① 高中的学生年龄已经超过15岁,基本可以抽象思维,但抽象思维还没完善,需要强化抽象思维的能力。② 学生已经掌握了很多快慢不同的化学反应,可以说出那些反应快,那些反应慢,但是还不能定量的描述化学反应的快慢。③ 对于影响化学反应速率快慢的因素掌握的不全面,只知其一,不知其二。④ 学生可以观察到生活中有关化学反应快慢的现象,但是意识不到是什么造成的这种现象,不能解释这种现象发生的原因。
2.分析学生学习本课可能遇到的困难和问题;
①能学会化学反应速率的概念,但是不能运用相关原理解释现象
②对于化学反应速率的基础计算不能熟练运用,对于图像当中的化学反应速率不能快速反应
③对于不同物质表示同一化学反应速率学习起来会有困难(不宜拓展)
三、教学目标
1、知识与技能目标
① 能用化学反应速率描述化学反应的快慢 ② 掌握化学反应速率的相关计算 ③ 知道影响化学反应速率的因素
2、过程与方法
独立操作有关影响因素的实验,并交流讨论实验现象,完成对实验现象的总结与归纳
3、情感态度与价值观
通过化学反应速率的学习,体会生活中有关化学反应速率的现象。感受以定量的思维考虑问题。
四、课前准备
1.学生的学习准备;
准备化学2教材、笔记本,能课前预习要学习的内容 2.教师的教学准备;
搜集图片、音像资料,课堂练习题并结合教学设计制作成多媒体课件。3.教学环境的设计与布置; 多媒体设备
4.教学用具的设计和准备。
实验仪器用品:烧杯若干,试管若干,酒精灯,100ml量筒,10ml量筒,镊子,滤纸 实验试剂:蒸馏水,酒精,4%H2O2,12%H2O2,二氧化锰粉末,0.2mol·l-1氯化铁溶液
五、教学过程设计
活动1:创设情境,课题导入
[视频展示]:播放一段氢气与氯气混合后,用点燃的镁条接近集气瓶发生爆炸的视频 [图片展示]:展示爆炸,铁生锈,牛奶变质,溶洞的形成的图片
[引课]:通过视频与图片,我们知道不同的化学反应,都有新的物质生产,都伴随这能量的变化,这些变化一秒钟就能完成(如视频播放的那样),而有的反应却成百上千年才能完成(如溶洞的形成)。再比如酸碱溶液中和反应进行的很快,不使用催化剂时氮气和氢气化合成氨气的反应则很慢。我们知道物理上用速度表示单位时间内物体运动的快慢,那我们依据什么来比较化学反应的快慢呢?我们用化学反应速率来描述化学反应的快慢,那到底什么是化学反应速率呢?今天我们一起来学习化学反应速率。活动2:实验演示,科学探究
[学生分组实验]:取两支烧杯,烧杯中各加25ml酒精和蒸馏水,再取两颗绿豆粒大小的钠,分别放入两支烧杯中观察现象。
[提问]:xxx通过刚才的实验你观察到了什么现象?
[学生]:钠和水反应剧烈,在水面上游动,钠快速消失,反应快,而酒精缓慢移动,钠变小的慢。
[教师]:好的,钠与水反应剧烈,反应速率快,与酒精反应速率慢。我们是用肉眼观察比较这两个反应的快慢。从实验当中我们也可以知道反应物的性质是影响反应速率的关键因素。如果现在只有单一的一个反应,如酒精与钠的反应,我们怎么用反应速率说明它反应的快慢呢? [学生交流讨论] [教师提示]:大家可以想想,在物理中计算速度的公式。物体运动时,路程会随着时间改变。那在化学反应中又是什么会随着时间的改变而改变呢?反应物会怎么样?生成物会怎么样?思考一下怎么类比到我们的化学反应中。xxx,你来给大家讲一下你的想法。
[学生]:在物理中我们用路程和时间的比值来计算物体运动的速度。在化学反应中,随着时间的改变,反应会越来越少,生成物会越来越多。
[教师]:回答的很好,那在物理中用km、m表示路程走了多少,那在化学反应中用什么表示反应物或者生成物的量呢?
[大部分学生]:浓度表示反应物或者生成物的量。
[得出结论]:化学反应速率表示化学反应的快慢,化学反应速率可用单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。其常用单位是moL·(L·min)-1或moL·(L·s)-1。(用公式推到化学反应速率的单位)
[教师提示]:不论是用反应物表示反应速率还是用生成物表示反应速率,化学反应速率都取正值,且是某一段时间内的平均速率。
[板书]:写出结论,写出化学反应速率的数学表达式。
[习题巩固]:习题在投影仪投出,题目设置3道。都是运用公式的简单习题,且随着题目的顺序难度稍增。
[交流讨论]:我们已经知道,决定化学反应速率大小主要取决于反应物的性质,而外界条件也是影响化学反应速率的因素。请大家依据自己的经验和学过的知识来讨论哪些外界条件能影响反应速率,又是怎样影响的?
[教师]:大家应该都有自己的想法了吧,那我们动手实验,看看刚才讨论的结果对不对。[教师提示]:实验时一定要注意量的控制,尤其要注意哪些量改变了哪些量不变,条件的控制对是实验成功的关键。
[学生分组1实验1]:取两支大试管,各加入5ml 12%的过氧化氢溶液(即双氧水),将其中一支试管用水浴加热,观察并比较两支试管中发生的变化。
[学生分组2实验2]:取两支大试管,各加入5ml 4%的过氧化氢溶液,用药匙向其中一支试管内加入少量二氧化锰粉末,观察反应有什么变化。
[教师提示]:请同学们思考一下二氧化锰的作用是什么,初中学过氯酸钾制氧气,也有二氧化锰,作用是否相同呢?
[学生分组3实验3]:取两支试管,分别加入5ml 4%、5ml 12%的过氧化氢溶液,在各加入几滴0.2mol·l-1 氯化铁溶液,观察气泡生成的快慢。
[实验组之间讨论]:实验组将本小组的实验现象描述给其他同学,并由其他组同学思考造成这种现象的原因。按此方式,将三个组的实验现象与结果相互展示。[教师活动]:板书写下同学们的发言。(写在可擦板书的位置)
[教师总结]:实验1是通过温度的控制,通过观察气泡出现的时间与快慢,来看反应速率。由此可得出结论,一般条件下,温度越高,反应速率越快。
实验2是通过加入催化剂,观察气泡出现的快慢,来看反应速率,由此出加入催化剂可以使化学反应速率加快。
实验3是通过控制浓度的改变,实验结论为在一定范围内,浓度越高,化学反应速率越快。
其实不止这三个因素对化学反应速率有影响,压强越大,反应速率也越大,固体的颗粒物大小也有关。颗粒物越小则反应速率越快。[教师活动]:板书写下影响因素的结论,分点写。活动3:联系实际,知识迁移
[问题解决]:为什么食物要放在冰箱里?
实验室为什么要将固体磨细在和其他物质反应?
工业上合成氨为什么要用催化剂? [学生交流讨论] 生1:冰箱的温度低,可以降低食物变质的化学反应,有利于食物的保存 生2:颗粒物越小则反应速度也越快,可以减少反应的时间 生3:催化剂可以提高反应速率,有利于工业生产
教师再次总结以上同学回答的问题,并以详细的方式回答。活动4:回顾要点,交流感受
[教师活动]:回顾反应速率的含义,计算,单位,以及影响因素这样的基础知识 [教师提问]:同学们联系实际,谈谈控制化学反应速率对生活生产有什么意义? [视频展示]:播放一小段化工生产有关控制反应速率的视频 视频放完,本节课结束。
六、形成性练习
1,下列关于反应速率的说法中,错误的是()A.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢 B.决定反应速率的主要因素是反应物的性质 C.反应速率的快慢只和外部因素有关
D.在一般情况下,温度越高,反应速率越快
2,在铝与稀硫酸的反应中,已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L,若不考虑反应过 ,程中溶液体积的变化,则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是()
A、0.02 mol/(L•min)-1 B、1.8mol/(L•min)-
1C、1.2 mol/(L•min)-1 D、0.18 mol/(L•min)-1
3,NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳,对此反应,下列叙述正确的是()
A 使用适当的催化剂不改变反应速率 B 降低压强能提高反应速率 C 升高温度能提高反应速率 D 改变压强对反应速率无影响
4,生产面粉的工厂都要挂上“严禁烟火”的牌子,请分析其原因是什么?
七、板书设计
§化学反应速率
一,反应速率
概念:用来表示化学反应的快慢 计算式:v=ΔC/Δt 单位:moL·(L·min)-1或moL·(L·s)-1。二,影响化学反应的因素 内因:反应物本身的性质
外因:温度,压强,浓度,固体反应物颗粒大小,催化剂,接触面积
第四篇:化学②必修2.3《化学反应的速率和限度》教案
第三节
化学反应的速率和限度
第1课时
[教学目标]
1、通过实验探究认识不同的化学反应其速率不同,了解化学反应速率的概念及其表达方式,知道反应的快慢受浓度、温度、压强、催化剂等条件的影响。
2、认识控制化学反应速率对人类生产、生活的意义。
3、学习实验探究的基本方法,提高观察和动手实验的能力,逐步学会比较、归纳等学习方法。[重点难点]
化学反应的概念和影响因素 影响化学反应速率的因素 [教学过程]
[创设情境] 展示图片资料,使学生了解自然界或生产、生活中的化学反应进行有快、慢之分。例如,爆炸、铁桥生锈、奶的变质、溶洞的形成。结合这些例子说明人类需要控制反应 进行的快慢。[提出问题] 怎样比较和判断反应的快慢?请提出你认为可行的方法,并进行实验。[学生分组实验] 取两只小烧杯,各加入25mL蒸馏水、无水酒精。取两小块绿豆般大小的金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,分别投入盛有蒸馏水、酒精的两只小烧杯中,观察、比较和记 录发生的现象。
通过观察可得,蒸馏水与金属钠的反应比无水酒精剧烈,钠较快消失,产生的气泡十分剧烈,使钠在水面迅速游动,而金属钠在无水酒精中只是缓缓放出气体。[教师补充讲解] 同学们通过肉眼观察来比较两种化学反应速率的大小,实验还说明反应主要决定于 反应物的性质。但是,如果只是研究一个化学反应的快慢,例如只判断金属钠与无水酒精反应的快慢,该怎么办? [交流讨论] [归纳小结]
比较的方法可以帮助我们判断两种或几种化学反应速率的相对大小,但是要判断一 个化学反应速率的大小,应当看该反应反应物单位时间里减少的量或生成物单位时间增 加的量。由于反应都在一定的容器或一定体积的溶液中进行,反应物或生成物量的变化 可以通过容器或溶液中物质浓度的变化来表示。因此,我们可以得到如下结论:
一、化学反应的速率
1、化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
2、化学反应速率可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。其常用单位是mol/(L·min)或mol/(L·s)[交流讨论]
我们已经知道,决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质,而外界条件也是反应速率的影响因素。请大家依据自己的经验和学过的知识来讨论哪些外界条件能影响反应速率,又是怎样影响的? [实验探究]
演示实验P48 2-5,2-6 探究温度,催化剂对反应速率的影响 [归纳小结]
二、影响化学反应速率的因素
内因:化学反应速率的大小主要决定于反应物的性质。
外因:温度,温度越高反应速率越快;催化剂,能大大改变化学反应速率;反应气体的压强、固体反应物的颗粒度等因素对反应速率都有影响。
[思考与交流]
1、人们为什么使用电冰箱储存食物?
2、实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细,并混匀后再进行反应。原因是什么?
第2课时
[教学目标]
1、认识可逆反应、化学反应限度的涵义,初步学会根据反应速率判断化学反应所能达到的限度,初步了解影响化学反应限度的因素。
2、通过对“提高煤的燃烧效率”的讨论,认识控制外界反应条件对化学反应的重要作用。[重点难点]
化学反应限度的涵义和影响因素。反应条件对化学反应限度的影响。[教学过程] [创设问题情境] 通过前面的学习,我们知道化学反应中,反应物之间是按照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?在化学的发展史上,有一件与之有关的事曾经引起了化学家极大的兴趣。(炼铁高炉尾气之谜)。
可逆反应在一定条件下反应物不能完全消耗,存在着一个反应程度的问题,请分析当 反应达到最大限度时,化学反应所表现出来的特征?(从速率、物质的浓度两方面来分析)[交流讨论] 小组代表发言 [教师归纳]
可逆反应有两个方向,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物和生成物的浓度将保持不变,反应达到最大的限度。
[教师讲解]
当反应的条件改变后,若正、逆反应速率不能保持相等,反应原有的限度改变,浓度、温度、压强等外界条件的改变都可能改变反应原有的化学限度。在工业生产中我们可以充分利用这一规律,选择和控制反应的条件,使化学反应能更好地符合人们的预期效果。
[问题解决Ⅰ]
利用p50 科学史话内容,让学生分析讨论:
(1)为什么增加高炉的高度不能减少CO的浓度?(2)你认为可以从哪些方面考虑减少CO的浓度? [问题解决Ⅱ] 因为改变条件要改变反应进行的快慢,改变浓度、温度、压强等条件还可能改变反应进行的程度,试分析采取哪些措施可以提高煤的燃烧效率? [总结]
化学反应限度的涵义、影响因素及研究化学反应限度的实际意义。
第五篇:化学反应速率与限度综合卷1
化学反应速率与限度
11.(12分)现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的,但此法反应物的转化率不高。
(1)已知1 mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,生成NH3(g),放出92.2 kJ热量,写出反应的热化学方程式:________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若该反应在298 K、398 K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1K(填“>”“=”“<”)
2(3)在一定温度下,向容积不变(始终为10 L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,此时氨气的体积分数为,用氮气表示的反应速率为。
若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的建议:
________________________________________________________________________
_____________________________________________________________(任意写一条)。
(4)在上述相同条件下,若起始时加入4 mol NH3、2 mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时 NH3的体积分数比(3)中(填“大”、“小”或“相等”)。
12.(16分)(2010·新课标全国卷)某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_______________________________
________________________________________________________________________;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________
________________________________________________________________________;
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有___________________
_________________________________________________________________(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V1=,V6=,V9=;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈色,实验E中的金属呈色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:。
13.(12分)(2012·张家界调研)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
-1ΔH=131.3 kJ·mol
能使反应速率加快的措施有。
①增加C的物质的量
②升高反应温度
③随时吸收CO、H2转化为CH3OH
④密闭定容容器中充入CO(g)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+
1①实验1中以v(2②该反应的逆反应为(填“吸”或“放”)热反应。
(3)在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol的CO和6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0
该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①由图可知反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而在t2、t8时都改变了条件,试判断t8时改变的条件可能是。
②若t4时降压,t5时达到平衡,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
14.(10分)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一:甲同学利用Al、Fe、Mg和2 mol/L的稀硫酸,设计实验方案研究影响反应速率的因素。
要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是__________________________。(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图装置同温下进行定量实验。用大小形状相同的Fe分别和0.5 mol/L及2 mol/L的足量稀H2SO4反应。通过
___________________________
可以说明浓度对化学反应速率的影响。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在开始一段时间内,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述现象,某同学认为该反应放热,导致溶液温度上升,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,可以在反应一开始时加入。
A.硫酸钾B.硫酸锰C.氯化锰D.水
11.解析:(2)该反应是放热反应,随着温度的升高,平衡逆向移动,化学平衡常数减小。
(3)平衡时气体的物质的量是(2 mol+8 mol)×80%=8 mol。所以气体的物质的量减少2 mol。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始物质的量(mol):280
转化物质的量(mol): 1
32平衡物质的量(mol): 152
所以NH3所占的体积分数为:2 mol/8 mol=25%,v(N2)=1 mol/(10 L×10 min)=0.01 mol·L-1·min-1。
建议应该从该反应是气体体积减小的放热反应角度提出。
(4)将NH3完全转化可知,此时的加入量相当于(3)的起始量,故能够达到完全相同的平衡状态。答案:(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
-1ΔH=-92.2 kJ·mol
(2)>
-1-1(3)25% 0.01 mol·L·min 增大氢气浓度或增大氮气浓度或增大反应物浓度或降温或增大压强
或及时转移走生成的氨(其他合理答案均可)(任选一点)
(4)相等
12.解析:稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜,是利用锌置换出铜,构成Cu—Zn原电池,加快锌的反应速率,Ag2SO4也可以达到同样效果。由于是研究CuSO4的量对氢气生成速率的影响,所以硫酸的浓度要相同,一是所加硫酸的量相同,二是混合溶液的体积相同,所以V1~V5均为30,由F组数据可知,CuSO4溶液的体积加水的体积为20 mL。A组中无铜生成,反应后锌呈灰黑色,E组中生成较多的铜,呈暗红色。有较多的铜生成时,其覆盖在锌表面,降低了锌与溶液的接触面积。
答案:(1)Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池,加快了氢气产生的速率
(3)Ag2SO
4(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(任写两种即可)
(5)①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积
13.解析:(1)增加炭的质量,不能改变其浓度,不能加快反应速率,吸收CO、H2相当于降低生成物浓度,其反应速率下降;充入CO增大生成物浓度,可使反应速率加快。mol-2.4 mol(2)v(CO2)=v(CO)=2 L×5 min
-1-1=0.16 mol·L·min,实验1、2对比可知,升高温度,生成H2、CO2的量减小,说明逆反应是吸热反应。
(3)①本反应前后气体物质系数之和不等,t8时逆反应速率急剧提高且与正反应速率相等,故只能是加催化剂的原因。
②t4时降压,平衡左移,v(逆)急降,然后在t5时平衡。
-1-1答案:(1)②④(2)①0.16 mol·L·min ②吸(3)①使用了催化剂 ②
2++14.解析:在回答实验二的两个问题时,第(1)问的猜想,可以从比较生成物Mn(过渡金属)与K
2+(主族金属)的区别中找到答案,即通常是过渡金属或其离子具有催化性;而(2)中氯化锰中也含Mn,-却不能选为催化剂,原因在于其中的Cl易被酸性高锰酸钾溶液氧化。
答案:实验一:(1)比较反应物本身的性质对反应速率的影响 温度相同
(2)测定和比较同时间内产生氢气的体积(或测定比较产生同体积氢气所需时间的长短)
2+实验二:(1)Mn的催化作用(或催化剂)(2)B