《化学反应的快慢和限度》导学案2-2.doc

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高一化学（必修2）第2章导学案

第2节　化学反应的快慢和限度

第1课时　化学反应的快慢

主备人：

方兰群审核人：

使用时间：

编号：

2-2-1学生姓名

【学习目标】1.知道化学反应速率的概念，可以进行简单的化学反应速率计算。

2.知道浓度、温度和催化剂等因素会对化学反应速率产生怎样的影响，以调控某些化学反应的快慢。

【学习重、难点】影响化学反应速率的因素。

【学法指导】自主学习、动手实践、合作探究、展示练习

【基础链接】　

1．物体运动有快慢，在物理上用速率来表示物体运动的快慢，如：

汽车运动速率：

v＝100km·h－1。

化学反应有快慢吗？

根据生活常识及前面学习的化学知识，举例说明哪些化学反应较快，哪些较慢？

2．在物理上用速率来表示物体运动的快慢，那么在化学上怎样定量表示化学反应进行的快慢呢？

一、　化学反应快慢的表示方法

【探究活动】

　物理上可以用单位时间里物体运动的路程表示物体运动的速率，化学上常用单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示化学反应的速率。

根据物理上学过的计算物体运动速率的方法试着计算化学反应速率：

1．某一反应物的浓度是2mol·L－1，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6mol·L－1，求该反应的反应速率。

2．向一个体积为1L的容器里放入2molSO2和1molO2，在一定条件下发生反应2SO2＋O22SO3,2s末时，测得容器内有0.8molSO2，请用：

（1）SO2浓度的变化来表示该反应在这段时间内的反应速率。

（2）O2浓度的变化来表示该反应在这段时间内的反应速率。

【归纳总结】

　化学反应快慢的表示方法：

　化学反应速率是用来描述化学反应进行快慢的物理量，化学反应速率通常用单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示，数学表达式为v（B）＝；单位通常为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1等[一般浓度单位为mol·L－1，时间单位为s（秒）或min（分）]。

二　、影响化学反应快慢的因素

　利用下列试剂和仪器，设计合理的实验方案验证影响化学反应速率的因素。

试剂：

表面积大致相同的镁条、铁片、过氧化氢溶液（3%）、盐酸（0.5mol·L－1,3mol·L－1）、块状碳酸钙、碳酸钙粉末、二氧化锰粉末。

仪器：

试管、药匙、镊子、胶头滴管、酒精灯、试管夹、导管、水槽、量筒

方法引导：

（1）探究实验的一般程序：

提出假设——方案设计——验证假设——得出结论。

（2）探究实验的一般方法：

对照实验法、控制变量法。

实验内容

实验现象

结论

各取一块表面积大致相同的镁条、铁片分别放入两支试管中，再分别加入适量0.5mol·L－1盐酸，观察现象

各取一块铁片分别放入两支试管中，再分别加入适量0.5mol·L－1盐酸和3mol·L－1盐酸，观察现象

各取一块铁片分别放入两支试管中，再分别加入适量0.5mol·L－1盐酸，用酒精灯加热其中一支试管，观察现象

取少量块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别放入两支试管中，再分别加入适量3mol·L－1盐酸，观察现象

在两支试管中分别加入适量过氧化氢溶液（3%），再向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，观察现象

【归纳总结】1．影响化学反应速率的因素

影响化学

反应速率

的因素

规律

内

因

反应物

的性质

在其他条件相同时，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快，反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢

外

因

催化剂

在其他条件相同时，使用催化剂，化学反应速率加快（或减慢）

反应物的温度

在其他条件相同时，升高反应物的温度，化学反应速率加快；降低反应物的温度，化学反应速率减慢

外

因

反应物

的浓度

在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢

气态反

应物的

压强

在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；减小气态反应物的压强，化学反应速率减慢

固体反

应物的

表面积

在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢

其他

光波、电磁波、超声波、溶剂等也能影响化学反应的速率

2.调控化学反应速率的意义

调控化学反应速率在生产实践中具有十分重要的意义。

【学习小结】

【达标检测】

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是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1

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．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显

2．在一个密闭容器中盛有N2和H2，它们的起始浓度分别是1.8mol·L－1和5.4mol·L－1，在一定条件下它们反应生成NH3,10min后测得N2的浓度是0.8mol·L－1，则在这10min内NH3的平均反应速率为（　　）

A．0.1mol·L－1·min－1 B．0.2mol·L－1·min－1

C．0.3mol·L－1·min－1 D．0.6mol·L－1·min－1

3．反应C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）在一体积可变的密闭容器中进行。

下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是（　　）

①增加C的用量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入氮气使容器内压强增大　④保持压强不变，充入氮气使容器的体积变大

A．②④ B．①③ C．③④ D．①④

4．对于A2＋3B22C的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是（　　）

A．v（B2）＝0.8mol·L－1·s－1B．v（A2）＝0.4mol·L－1·s－1

C．v（C）＝0.6mol·L－1·s－1D．v（B2）＝4.2mol·L－1·min－1

5．讨论下列问题：

（1）人们为什么用电冰箱储藏食物？

（2）在做有关固体与固体反应的化学实验时，通常将两种固体药品研细后再混合反应，这是为什么？

　　（3）已知氯酸钾发生分解反应会释放出氧气并生成氯化钾，但反应速率很低。

请你设想一下，有哪些条件可以提高氯酸钾发生分解反应的速率？

　（4）实验室常用30%的稀硫酸与锌粒反应制取氢气，反应开始气泡较多，当反应进行一段时间后，仍有较多的锌粒剩余，但气泡变得明显稀少了，请解释原因。

【作业】

1．下列关于化学反应速率的叙述不正确的是（　　）

A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量

B．单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应速率就快

C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示

D．化学反应速率的单位有mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1

2．下列措施一定能使化学反应速率增大的是（　　）

A．增大反应物的量 B．增大压强C．升高温度 D．使用催化剂

3．甲、乙两容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减少4molA，乙中每分钟减少

2molA，则两容器中的反应速率（　　）

A．甲快 B．乙快 C．相等 D．无法确定

4．把下列四种X溶液，分别加入盛有10mL2mol·L－1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。

其中反应速率最大的是（　　）

A．20mL3mol·L－1的X溶液B．20mL2mol·L－1的X溶液

C．10mL4mol·L－1的X溶液D．10mL2mol·L－1的X溶液

5．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。

下列叙述中不正确的是（　　）

A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小

B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好

C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间

D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一

段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位

6．100mL6mol·L－1的H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，要想减缓反应进行的速率，但又不影响生成的氢气的总量，可向反应物中加入适量的（　　）

A．硫酸钠固体 B．稀盐酸C．硫酸钾溶液 D．硝酸钾溶液

7．向4.0L容器中充入0.70molSO2和0.40molO2,4s末测得剩余SO20.30mol，则v（O2）

为（　　）

A．0.10mol·L－1·s－1B．0.025mol·L－1·s－1

C．0.50mol·L－1·s－1D．0.0125mol·L－1·s－1

8．将5.6g铁粉投入盛有100mL2mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2min时铁粉刚好溶解完

全。

如果反应前后溶液的体积不变，则该反应的平均速率可表示为（　　）

A．v（Fe）＝0.5mol·L－1·min－1B．v（H2SO4）＝1mol·L－1·min－1

C．v（H2）＝1mol·L－1·min－1D．v（FeSO4）＝0.5mol·L－1·min－1

9．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化

如下图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，

结果应是（　　）

A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1

B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1

C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1

D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1

【课后感悟】

第2节　第2课时　化学反应的限度

主备人：

方兰群审核人：

使用时间：

编号：

2-2-2学生姓名

【学习目标】1.认识可逆反应，知道可逆反应的进行有一定的限度，在一定条件下能达到平衡状态。

2.了解化学平衡状态的特征，认识化学平衡是相对的。

【学习重、难点】化学平衡观点的建立。

【学法指导】自主学习、动手实践、合作探究、展示练习

【基础链接】　前面我们学习过钠、氯气与水的反应，在水足量的情况下，钠块能完全消失，氯气与水反应后的溶液呈黄绿色且有氯气的气味。

分析上述反应现象，两反应是否都能进行完全？

你对氯气与水的反应有什么新的认识？

一、　可逆反应

【探究活动】

　以前学习的化学反应中，有的能进行到底，有的不能进行到底，这些不能进行到底的化学反应，大多都具有一定的可逆性，称为可逆反应，观察下列化学方程式，指出哪些能进行完全，哪些化学反应是可逆反应？

（2）、（3）是可逆反应吗？

　【归纳总结】

1．可逆反应的定义：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

2．可逆反应的特点：

（1）________________________________________________________________________

（2）________________________________________________________________________

（3）________________________________________________________________________

说明：

①通常把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。

②在可逆反应的化学方程式中用“________________”代替“===”。

二、　化学平衡

【探究活动】

1．化学平衡的建立：

以2SO2＋O22SO3为例。

在一定条件下，将0.2molSO2和0.1molO2通入1L的密闭容器中，发生反应。

反应刚开始时：

反应物的浓度________，正反应速率________；

生成物的浓度________，逆反应速率________。

反应进行中：

反应物的浓度________________，正反应速率________________________，

生成物的浓度________________，逆反应速率________________________。

最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率________，此时，反应物的浓度

________________，生成物的浓度也________________，但反应仍在进行，反应达到了

最大限度。

请你画图表示上述过程中正反应速率和逆反应速率随时间变化的情况：

2．分析上述SO2、O2反应建立平衡状态的过程，认识化学平衡状态。

（1）化学平衡状态是指在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，_____________，

________________________________________________________________________简称化学平衡。

（2）化学平衡状态的特征

①等—___________________________

②定——_______________________

③动——________________________

④变——____________________________

（3）判断：

①从反应速率角度：

________________________________________________________________________；

且达到平衡时正、逆反应速率都__________零（填“等于”或“不等于”）。

②从物质浓度角度：

________________________________________________________________________。

③从含量的角度：

________________________________________________________________________。

三、　化学平衡移动

【实验探究】

　实验原理：

二氧化氮（NO2）通常为红棕色气体，四氧化二氮（N2O4）通常为无色气体。

在常温、常压下，二氧化氮就能转化为四氧化二氮，且反应是可逆的，正反应为放出热量的反应。

2NO2（g）N2O4（g）

实验操作

实验装置

实验现象

实验结论

建立新平衡状态速率时间图像

将装有二氧化氮（NO2）和四氧化二氮（N2O4）混合气体的烧瓶分别浸入冷水和热水中，观察现象

【归纳总结】

1．化学平衡移动的概念：

已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被________，并在新的条件下建立起________________________的过程。

该过程可表示为

某条件下的化学平衡平衡破坏新条件下的新化学平衡

2．化学平衡移动的影响因素

影响化学平衡移动的因素有________、________、________等。

【学习小结】

【达标检测】

1．下列不属于可逆反应的是（　　）

A．氯气与水反应生成盐酸与次氯酸

B．N2与H2在一定条件下可以生成NH3，同时NH3又可分解为N2和H2

C．电解水生成H2和O2，氢气和氧气转化成H2O

D．SO2溶于水和H2SO3分解

2．在密闭容器内进行下列反应：

X2（g）＋Y2（g）2Z（g）

已知X2、Y2和Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1。

当反应在一定条件下达到平衡时，各物质的浓度有可能是（　　）

A．Z为0.3mol·L－1 B．Y2为0.2mol·L－1

C．X2为0.2mol·L－1 D．Z为0.4mol·L－1

3．对可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等B．M、N全都变成了Q

C．M、N、Q的浓度都保持不变D．反应已经停止

4．在一定温度下，反应A2（g）＋B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（　　）

A．单位时间生成nmol的A2同时生nmolAB

B．容器内的总压强不随时间变化

C．单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2

D．单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的B2

5．已知H2和I2生成HI的反应释放能量：

H2（g）＋I2（g）2HI（g）

下列措施不能使平衡发生移动的是（　　）

A．其他条件不变，将烧瓶内气体温度升高10℃

B．其他条件不变，将烧瓶内气体温度降低10℃

C．其他条件不变，用注射器向烧瓶中充入一定量的氦气

D．其他条件不变，用注射器向烧瓶中充入一定量的氢气

【作业】

1．能充分说明可逆反应N2（g）＋O2（g）2NO（g）已达到平衡状态的是（　　）

A．O2的消耗速率等于NO的消耗速率

B．容器内始终有N2、O2和NO共存

C．容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变

D．单位时间内每生成nmolN2，同时生成2nmolNO

2．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（　　）

①固体燃料粉碎　②液体燃料雾化　③煤经气化处理　④通入足量的空气

A．①③ B．①②③C．①③④ D．全部

3．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所

示，下列表述正确的是（　　）

A．此反应的化学方程式为2MNB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡

C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍

4.

恒温下，amolA和bmolB在如图所示活塞可自由滑动的容器中发生如下反应：

A（g）＋

2B（g）2C（g），一段时间后达到平衡，生成nmolC。

则下列说法中正确的是（　　）

A．物质A、B的转化率之比为a∶b

B．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为（a＋b）∶（a＋b－）

C．若起始时放入2amolA和2bmolB，则达平衡时生成nmolC

D．当v正（A）＝2v逆（B）时，可判定反应达到平衡

5．欲提高合成氨：

N2＋3H22NH3反应的反应速率，下列措施可行的是（　　）

①采用高温　②采用高压　③使用催化剂　④增大N2的浓度　⑤增大H2的浓度

A．①②③ B．②③④ C．①③⑥ D．全部

6．已知2SO2＋O22SO3是工业制H2SO4的一个重要的反应，控制此反应条件，使之

向有利于生成SO3的反应方向进行，下列有关叙述错误的是（　　）

A．使用催化剂（V2O5）可提高该反应的反应速率

B．定期抽走SO3，有利于提高SO3的产率

C．增大O2的浓度，有利于提高SO2的转化率

D．增大SO2的浓度，有利于提高SO2的转化率

7．对于化学反应A（g）＋3B（g）3C（g），下列措施既可加快反应速率，又可提高A的转

化率的是（　　）

A．使用催化剂 B．增大A物质的浓度

C．增大B物质的浓度 D．减小C物质的浓度

【课后感悟】

第2节　第3课时　规律与方法

主备人：

方兰群审核人：

使用时间：

编号：

2-2-3学生姓名

【学习目标】学会化学反应速率的计算方法，掌握影响化学反应速率的因素，能利用化学平衡的标志判断平衡状态。

【学法指导】自主学习、合作探究、展示练习

【知识总结】

一、有关化学反应速率的计算方法

1．表示方法：

通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示。

2．计算公式：

v（B）＝。

其中Δc（B）为物质B的物质的量浓度变化量，Δt为时间的变化量，v（B）为物质B的化学反应速率。

3．化学反应速率与化学方程式的联系

在同一化学反应中，同一时间段内，用各物质表示的该化学反应在一定时间内的平均反应速率之比＝在化学反应方程式中各物质的化学计量数之比＝各物质在反应中变化的物质的量之比＝各物质在反应中变化的物质的量浓度之比。

即：

对于反应aA＋bB===cC＋dD（A、B、C、D均不是固体或纯液体）有v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝a∶b∶c∶d。

典例1　反应A（g）＋3B（g）2C（g）＋2D（g），在不同情况下测得的反应速率如下，其中反应速率最小的是（　　）

A．v（D）＝0.4mol·L－1·s－1

B．v（C）＝3mol·L－1·min－1

C．v（B）＝0.6mol·L－1·s－1

D．v（A）＝0.15mol·L－1·s－1

典例2　化学反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）在2L的密闭容器中发生，5min内NH3的质量增加了1.7g。

求v（NH3）、v（N2）、v（H2）。

　二、化学反应速率的影响规律

　影响化学反应速率因素的总结

典例3　高温下，炽热的铁跟水蒸气在一可变容积的密闭容器中进行如下反应：

3Fe（s）＋4H2O（g）===Fe3O4（s）＋4H2（g），下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（　　）

A．加正催化剂

B．将容器的体积缩小一半

C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大

D．压强不变，充入N2使容器体积增大

典例4　分析下列情况是否是可逆反应达平衡的判断依据，用“是”或“否”填表。

反应

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）（反应前后气体化学计量数之和不等）

H2（g）＋I2（g）2HI（g）（反应前后气体化学计量数之和相等）

v正＝v逆

各组分的质量或物质的量不变

各组分浓度或体积分数不变

总物质的量不变

总压强不变

密度不变

混合气体平均相对分子质量不变

颜色深浅不变

三、判断化学平衡状态的依据

　可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征：

一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。

这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据。

可逆反应具备这两个特征之一，它就达到了化学平衡状态。

当对一个具体的可逆反应判断其是否达到