澄城中学高二化学教(学)案
年级:高二 编写人:杨云云 审核人:成会侠 编制时间:2011-11-8
课题 第三节 化学反应速率(第一课时)
班级 授课(完成)时间 教师(学生)
教 ]
学
目
标 知识与技能 能灵活利用化学平衡移动原理和化学反应速率的有关 知识对“v – t”图象和“v – T(或P)”图象进行分 析。
过程与方法 培养学生运用数型结合分析问题的能力。
情感态度与价值观 通过图象分析培养学生严谨求实的科学态度。
重点难点
学生自学反馈
新知导学 备注
注意:(每种图象均按不可逆反应和可逆反应两种情况分析)
一、“v – t”图象
1.不可逆反应的“v – t”图象(以锌与稀硫酸反应为例)
分析:影响化学反应速率的外界因素主要有浓度、温度、压强和催化剂,还有反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、电磁波等。若只改变其中的一个外界条件,对反应速率的影响只是单向的,变化的趋势只有逐渐增大或减小。通常情况下,在锌与 稀硫酸的反应中,至少存在浓度和温度两个因素的影响,且效果相反。在t0~t1内,一种因素起主导作用;在t1~t2内,另一种因素起主导作用。根据实验情景,气体(生成的H2)在常压下是不断排出的。硫酸 的起始浓度最大,随着反应的进行,因c(H+)减小,故反应速率减小。然而活泼金属与H+的反应是放热的,体系温度升高使反应速率增大。在t0~t1内,温度的影响起主导作用;在t1~t2内,浓度的影响起主导作用。
2.可逆反应的“v–t ”图象 以反应mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g);△H 为例
(1)一定条件下会达到化学平衡状态
分析:当反应开始时,反应物的浓度最大,因而正反应速率最大;而生成物的起始浓度为零,因而逆反应速率也为零。以后,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,正反应速率就逐渐减小;生成物的浓度逐渐增大,逆反应速率就逐渐增大。如果外界条件不发生变化,化学反应进行到一定程度的时候,正反应速率和逆反应速率相等,此时,化学反应进行到最大限度,也就达到了化学平衡状态。
(2)改变外界条件,化学平衡可能会发生移动
方法规律:若有一条曲线是连续 的,则必为改变浓度;若曲线均突增(减),则必为改变温度或压强;若仍为一条水平线,则为等体积反应改变压强或使用了催化剂。凡正(逆)速率线在上者,反应必向正(逆)反应方向移动。即上方速率决定平衡移动的方向。
【练习】1.在一密闭体系中发生下列反应:N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g)(正反应放热)右图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图,回答下列问题:
(1)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化?
(2)下列各时间段时,氨的体积分数最高的是( )
A.t 0~t1
B.t2 ~t3
C.t3~t4
D.t5~t6
2.在密闭容器中充入A、B或C、D进行可逆反应:aA(g)+bB(g) = cC(g)+dD(g);△H下图Ⅰ和Ⅱ分别表示反应达平衡后,改变温度和压强对反应速率及平衡的影响,则下列结论中正确的是( )
A.开始时充入C和D:a+b>c+d △H>0 B.开始时充入C和D:a+b<c+d △H<0
C.开始时充入C和D:a+b>c+d △H<0 D.开始时充入A和B :a+b<c+d △H<0
3.下图是合成氨的反应(N2+3H2 = 2NH3;△H<0)速率随时间的变化曲线
(1)t0时反应从哪个方向 开始?向哪个方向进行?
(2) t1、 t2、 t3、 t4、 t5、 t6、 t7、 t8分别改变的条件及平衡移动方向怎样?
二、“v – T(或P)” 图象
1.不可逆反应的“v – T(或P)”图象
特点:曲线总是上升的应呈凸弧状
2.可逆反应的“v – T(或P)”图象(以反应mA(g)+nB(g) =pC(g)+qD(g);△H 为例)
分析:改变温度或改变气体反应的压强,对正、逆 反应速率的影响是相同的,但影响的程度不同。升高(降低)温度对吸热(放热)反应方向的速率的影响程度较大;增大(减小)压强对气体分子数减小(增大)反应方向的速率的影响程度较大。
方法规律:正、逆反应速率曲线的交点往右,哪条曲线在上,温度(或压强)对该反应方向的速率的影响程度就较大,该反应就是吸热反应(或气体分子数减小的反应)。若没有交点,可将曲线按其变化趋势适当延长,也可作相同温度(或压强)点上两曲线的切线,切线的斜率大者,温度(或压强)对该反应方向的速率的影响程度就较大。
【练习】在密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g) =cZ(g)+dW(g);△H
下图所示该反应速率(v)随温度(T)、压强(P)的变化情况,请回答下列问题:
(1) △H 0, a+b c+d。(填“>”、“<”或“=”)
(2)温度T1和T3相比, T1对 反应有利, T3对 反应有利。 (填“正”或“逆”)
(3)当温度依次升高到T1、T2、T3时,在反应到达平衡的过程中,正反应速率的变化情况依次是 。(填“增大”、“减小”或“不变”)