2015-2016学年高一化学人教版必修2导学案：第2章第3节 化学反应的速率和限度

67第三节化学反应的速率和限度第1课时化学反应的速率【学习目标】1.了解化学反应速率的含义及其表示方法。2.了解影响化学反应速率的因素。3.初步了解控制化学反应速率的常用方法。【自主学习】一、化学反应速率1.表示化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的________________或生成物浓度的____________来表示。(1)计算公式：________________。(2)常用单位：_______________________________________________________________。2.意义化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量，同一化学反应用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值可以不同，但这些数值所表示的意义相同。3.规律对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的________________________________________________________________________。如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝____________。点拨(1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，必须指明是用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。(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正值，而且是某一段时间内的平均速率，不是某一时刻的瞬时速率。(3)在一定温度下，对于固体和纯液体物质来说，其单位体积里的物质的量不会改变，即它们的物质的量浓度为常数，故一般不用固体或纯液体物质来表示反应速率。提醒计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。68[议一议]1.某一化学反应在第5s时的反应速率是0.2mol·L－1·s－1的说法正确吗？2.一个化学反应的速率可以用任何一种反应物或生成物来表示吗？二、影响化学反应速率的因素1.温度对化学反应速率影响的探究实验操作试管中均为2～3mL相同浓度的滴有FeCl3溶液的H2O2溶液实验现象①产生气泡速率______②产生气泡速率______③产生气泡速率________实验结论对于反应2H2O2=====催化剂2H2O＋O2↑来说，温度越高，H2O2的分解速率越____2.催化剂对化学反应速率影响的探究实验操作实验现象①有______气泡出现②产生________气泡③产生______气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2的分解速率______3.影响化学反应速率的因素除________________________外，还有____________________、反应物的________、固体____________、压强、溶剂、光照等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。点拨(1)升高温度，无论对于吸热反应还是放热反应，都能加快化学反应速率。69(2)催化剂分为正催化剂和负催化剂，正催化剂可以加快化学反应速率，负催化剂可以减慢化学反应速率。[议一议]在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：_____________________。(2)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：_____________________________________________。(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2：________。(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：________________________。(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：____________。(6)同样大小的石灰石分别在0.1mol·L－1的盐酸和1mol·L－1的盐酸中反应速率不同：______。(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：__________________________________。(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内，在正常体温(37℃)时，就可以被氧化，这是因为：______________________________________________________________。【难点突破】一、化学反应速率的计算和比较例1将4molA和2molB在2L的密闭容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(s)＋B(g)2C(g)，反应2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1。下列说法正确的是()A.用物质A表示2s内的平均反应速率为0.3mol·L－1·s－1B.用物质B表示2s内的平均反应速率为0.6mol·L－1·s－1C.2s时v(C)＝0.3mol·L－1·s－1D.2s时物质B的浓度为0.7mol·L－170归纳总结1.化学反应速率的计算方法(1)根据v(A)＝ΔcAΔt计算。(2)根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算。2.反应速率大小比较的两种方法同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化：(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较vAa与vBb的相对大小，若vAa＞vBb，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。变式训练1反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1则此反应在不同条件下进行最快的是()A.②③B.①③C.②④D.②二、影响化学反应速率的因素例2向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小的排列顺序正确的是()甲：500℃，10molSO2和5molO2反应乙：500℃，V2O5作催化剂，10molSO2和5molO2反应丙：450℃，8molSO2和5molO2反应丁：500℃，8molSO2和5molO2反应A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲归纳总结71化学反应速率影响因素注意点(1)主要因素(内因)不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。(2)外界因素(外因)①温度：当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率。②催化剂：当其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。③浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。④压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以增大化学反应速率；减小气体的压强，可以减小化学反应速率。⑤固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。⑥反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。⑦形成原电池，可以增大氧化还原反应的反应速率。变式训练2下列各组反应(表中物质均为反应物)，在反应刚开始时，放出H2的速率最大的是()金属(粉状)/mol酸的浓度及体积反应温度/℃AMg∶0.16mol·L－1硝酸10mL60BMg∶0.13mol·L－1盐酸10mL60CFe∶0.13mol·L－1盐酸10mL60DMg∶0.13mol·L－1硫酸10mL60归纳总结分析判断影响化学反应速率大小因素时应遵循以下思路：(1)先看内因在内因不相同的情况下(即反应物不相同)，只能根据反应事实及实验现象定性分析反应的快慢。72(2)内因相同时，再看外因在内因相同的情况下(即反应物相同)，可根据外界条件对反应速率的影响来定量判断反应速率的大小。【当堂过关】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浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B.化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1所表示的意思是：时间为1s时，某物质的浓度为0.8mol·L－1C.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.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显2.在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mol·L－1变为0.2mol·L－1，则在这10s内A的化学反应速率为()A.0.02mol·L－1B.0.02mol·L－1·s－1C.0.06mol·L－1·s－1D.0.06mol·L－1·min－13.在反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)中，不可能使反应速率明显增大的措施是()A.增大压强B.升高温度C.增大CO2的浓度D.增加碳的量4.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中，产生氢气的速率变化曲线如图所示。下列因素中，影响该反应速率的是()①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl－的浓度A.①④B.③④C.①③D.②③5.某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：73(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)5min内用Z表示的平均反应速率为______________________________________。(3)化学反应速率受到很多因素的影响，例如：实验室制取氢气时一般用粗锌替代纯锌和稀硫酸反应，这是利用________原理加快了氢气生成的速率。第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制【学习目标】1.了解可逆反应的含义及其特征。2.认识化学反应的限度，知道外界条件改变时化学反应限度能发生改变。3.初步了解化学反应达到平衡状态的标志。4.了解控制反应条件在生产和科研中的作用。【自主学习】一、化学反应的限度741.可逆反应(1)概念：在同一条件下____________方向和__________方向均能进行的化学反应。(2)特征：反应不能________________，或者在一定条件下反应物与生成物________________。2.化学平衡状态(1)建立过程：如对于可逆反应2SO2＋O2催化剂△2SO3，在一定温度下，将2molSO2(g)和1molO2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学平衡建立的过程如图所示。①反应开始时，正反应速率________，原因是________________________；逆反应速率________，原因是____________________________。②反应进行中，正反应速率的变化是________________，原因是_______________________；逆反应速率的变化是________________，原因是_______________________。③反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是________________，反应物的浓度________________，生成物的浓度________________。(2)概念：对于可逆反应，如果外界条件(________、________、________等)不发生改变，当________反应进行到一定程度时，____________________与__________________相等，反应物的________与生成物的________不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，