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第三节 化学反应的速率和限度
一.化学反应的速率
二.化学反应的限度
三.化学反应条件的控制
知识目标:
1.掌握化学反应速率 的概念 ,及化学反应速率 的表示方法。
2 .掌握影响化学反应速率的因素。
能力目标:
经历化学反应限度、实验对该问题的再认识,理解形成了化学反应限度的概念
情感目标:
提高学习化学的兴趣,深刻体会到化学知识与生活的密切联系,培养正确的科学价值观
重点:
难点:
化学反应速率和反应限度;
了解影响化学反应速率的因素
人是化学反应是有限度的
1.1 化学反应速率的概念
对化学反应进行的快慢描述的物理量(与物理上的速度加以区别)
1.2 化学反应速率的表示方法
用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
浓度常用mol.L-1,时间常用s,min。
化学反应的速率单位为:mol/(L·min)或mol/(L·s)
数学表达式为:
一.化学反应的速率
1. V是标量,只有大小没有方向
2. V是平均值,不同时刻的V是不相同的
3. 固体或者纯净的液体没有浓度的变化,所以不能用它们的浓度的变化来表示V的大小既V不能用固态或纯液态来表示
4. 对于同一个化学反应,不同物质所表示的V之比等于它们的计量系数之比
1.3 影响化学反应的因素
⑴ 化学反应的实质是:
旧的化学键断裂,新的化学键形成
⑵ 化学反应发生的先决条件:
反应物分子相互接触和碰撞
⑶ 在化学上,把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子,特点是:
①活化分子拥有较高的能量
②对某一个反应来说,在温度不变时,活化分子在反应物中所占的百分数是不变的,与温度呈正比。
在化学上,把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞;不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞;无效碰撞次数越多,反应速率越慢。
力量不够
取向不好
好球!有效碰撞
反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞?
①有足够的能量使旧键断裂
②碰撞时要有合理的取向
分子运动
相互碰撞
分子具有足够的能量
活化分子
有 合 适 的 取 向
有效碰撞
发生化学反应
化学反应发生的条件
化学反应速率与单位时间内分子间的有
碰撞次数(有效碰撞频率)有关。
1.3.1浓度对化学反应速率的影响
原因:对于任何化学反应,外界条件不变时,活化分子百分数是一定的,即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以随着反应物的浓度增大时,活化分子浓度也相应的增大,反应速率也必然增大。
规律:外界条件不变时,随着反应物浓度的增大,反应速率也增大,反之亦然。
a、此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此量的变化不会改变其化学反应速率。
b、对于气体或溶液反应,浓度的改变与反应速率的关系也并非都符合此规律,如果随着浓度的改变,物质的本质发生了变化,那么反应速率的含义也就不同了,所以不能一概而论。如:硫酸与铁的反应
注意:
1.3.2压强对反应速率的影响
原因:对气体反应来说,如果外界条件不变,增大压强,就是增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓度,因而可以增大化学反应的速率。
规律:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。
a、压强影响,只适用于讨论有气体参加的反应,但并不一定全部是气体。
b、压强影响反应速率,只适用于体积改变的反应。对于没有发生体积变化的反应,则没有影响。也就是说压强变则体积变,实质是浓度的变化。若容器的体积不变,因为各气体的浓度没有变,则速率不变。
注意:
1.3.3 温度对化学反应速率的影响
原因:①浓度一定时,升高温度,非活化分子吸收能量转化为活化分子,从而增大了活化分子的浓度,反应速率增大。②温度升高,使分子运动的速度加快,单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加,反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。
规律:外界条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应速率。
注意:温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。
1.3.4 催化剂对化学反应速率的影响
原因:在外界条件不变的情况下,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,增大活化分子浓度,因而使反应速率加快。
规律:催化剂可以改变化学反应的速率,但不可以改变化学反应的平衡。
小结:影响化学反应速率的外因
影响
外因
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
活化分子百分
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