《2022年高中化學 專題二《化學反應速率與化學平衡》教案 蘇教版選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中化學 專題二《化學反應速率與化學平衡》教案 蘇教版選修4（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中化學 專題二《化學反應速率與化學平衡》教案 蘇教版選修4 一、 化學反應速率 1. 概念及計算公式 對于反應體系體積不變的化學反應，通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示化學反應速率 計算公式 單位：mol·L-1·s-1 2. 應用中應注意的問題 ①概念中的反應速率實際上是某段時間間隔內(nèi)的平衡反應速率。時間間隔越短，在這段時間發(fā)生的濃度變化越接近瞬時反應速率（指在某一瞬間的反應速率） ②對某一具體化學反應來說，在用不同物質(zhì)表示化學反應速率時所得數(shù)值往往不同。用各物質(zhì)表示的核心反應速率的數(shù)值之比等于化學方程式中各物質(zhì)的系

2、數(shù)之比。 ③氣體的濃度用 氣體的物質(zhì)的量/容器的體積 來表示 ④無論用任何物質(zhì)來表示，無論濃度的變化是增加還是減少，都取正值，反應速率都為正數(shù)（沒有負數(shù)）。 ⑤在發(fā)言中對于固體或純液體而言，其物質(zhì)的量濃度無意義，所以不用題目來表示化學反應速率。 二、影響化學反應速率的因素 （一）內(nèi)因： 物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學反應速率大小的決定因素，反應類型不同有不同的化學反應速率，反應類型相同但反應物不同，化學反應速率也不同。 不同化學反應 反應物性質(zhì) 決定于 同一化學反應 反應條件 決定于 濃 度 壓 強 溫 度 催化劑 其他因素 （

3、二）外界條件對化學反應速率的影響 1. 濃度對化學反應速率的影響。 結(jié)論：其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學反應的速率。 注意：a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應，對于純固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。 原因：在其他條件不變時，對某一反應來說，活化分子百分數(shù)是一定的，所以當反應物的濃度增大時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應的增多，反應速率也必然增大。 單位體積分子總數(shù)增多， 但活化分子百分數(shù)不變 增大濃度(或加壓) 。 反應速率加快 單位體積分子總數(shù)不變，

4、但活化分子百分數(shù)增大 升高溫度或催化劑 單位體積活化分子數(shù)增多 有效碰撞次數(shù)增多 2. 壓強對反應速率的影響。 　　結(jié)論：對于有氣體參加的反應，若其他條件不變，增大壓強，反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。 　　原因：對氣體來說，若其他條件不變，增大壓強，就是增加單位體積的反應物的物質(zhì)的量，即增加反應物的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，因而可以增大化學反應的速率。 3. 溫度對化學反應速率的影響。 結(jié)論：其他條件不變時，升高溫度，可以增大反應速率，降低溫度，可以減慢反應速率。 原因：(1)濃度一定時，升高溫度，分子的能量增加，從而增加了活化分子的數(shù)量，反應速率增大。

5、 (2)溫度升高，使分子運動的速度加快，單位時間內(nèi)反應物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應速率也會相應的加快。前者是主要原因。 4. 催化劑對化學反應速率的影響。 結(jié)論：催化劑可以改變化學反應的速率。正催化劑：能夠加快反應速率的催化劑。負催化劑：能夠減慢反應速率的催化劑。 如不特意說明，指正催化劑。 原因：在其他條件不變時，使用催化劑可以大大降低反應所需要的能量，會使更多的反應物分子成為活化分子，大大增加活化分子百分數(shù)，因而使反應速率加快。 5. 其他因素：如光照、反應物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波

6、、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學反應的速率產(chǎn)生影響 6. 有效碰撞：能夠發(fā)生化學反應的碰撞。 活化分子：能量較高、有可能發(fā)生有效 碰撞的分子。 活化能：活化分子的平均能量與所有分子平均能量之差。 活化分子百分數(shù)： (活化分子數(shù)/反應物分子數(shù))×100% 第二單元《化學反應的方向和限度》 一、自發(fā)反應：在一定條件下，無需外界幫助就能自動進行的反應。 能量判據(jù)：體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（△H ＜ 0）。 對于化學反應而言，絕大多數(shù)的放熱反應能自發(fā)進行，且放出的熱量越多，體系能量降低越多，反應越

7、完全 焓變（△H）是決定反應能否自發(fā)進行的因素之一，但不是唯一因素 熵：衡量一個體系混亂度的物理量叫做熵，用符號S表示。 對于同一物質(zhì)：S（g）﹥S（l）﹥S（s） 熵變：反應前后體系熵的變化叫做反應的熵變.用△S表示。 △S=S生成物總熵－S反應物總熵 反應的△S越大,越有利于反應自發(fā)進行 熵判據(jù)：體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度增加（ △S＞0）。且△S越大，越有利于反應自發(fā)進行。 正確判斷一個化學反應 是否能夠自發(fā)進行： 必須綜合考慮反應的焓變和熵變 焓變和熵變對反應方向的共同影響 判斷依據(jù)： △G= △H－T △S ＜

8、0 反應能自發(fā)進行 1. △H <0，△S>0 該反應一定能自發(fā)進行； 2. △H >0，△S<0 該反應一定不能自發(fā)進行； 3. △H <0，△S<0 該反應在較低溫度下能自發(fā)進行 4. △H >0，△S>0 該反應在較高溫度下能自發(fā)進行 注意： 1．反應的自發(fā)性只能用于判斷反應的方向，不能確定反應是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例如金剛石有向石墨轉(zhuǎn)化的傾向，但是能否發(fā)生，什么時候發(fā)生，多快才能完成，就不是能量判據(jù)和熵判據(jù)能解決的問題了。 2．在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質(zhì)。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現(xiàn)相反的結(jié)果。例如石墨經(jīng)高溫

9、高壓還是可以變?yōu)榻饎偸摹? 二．可逆反應 (1)可逆反應：在相同條件下，能同時向正、逆反應方向進行的反應。 不可逆反應：在一定條件下，進行得很徹底或可逆程度很小的反應。 (2)可逆反應的普遍性：大部分化學反應都是可逆反應。 (3)可逆反應的特點： ①相同條件下，正反應和逆反應同時發(fā)生 ②反應物、生成物共同存在 ③可逆反應有一定的限度(反應不能進行到底) 三、化學平衡 1.化學平衡狀態(tài)的定義 指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。 2.化學平衡狀態(tài)的特征 X(B)不變 注意 對象 條件 狀態(tài) 結(jié)果 可逆

10、反應 一定 V(正)=V(逆) 動 動態(tài)平衡：V(正)≠0；V(逆)≠0 等 定 變 V(正)＝V(逆)≠0 c(B)或n(B)或φ(B)一定 條件改變→平衡改變 逆 化學平衡的研究對象是可逆反應 3.化學平衡狀態(tài)的標志 (1)υ正 = υ逆 （本質(zhì)特征） ① 同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。 ② 不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。 (2)反應混合物中各組成成分的含量保持不變（外部表現(xiàn)）： ① 各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積（氣體）、物質(zhì)的量濃度均保持不變。 ② 各組

11、成成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)均保持不變。 ③ 若反應前后的物質(zhì)都是氣體，且總體積不等，則氣體的總物質(zhì)的量、總壓強（恒溫、恒容）、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）均保持不變。 ④ 反應物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。四.化學平衡常數(shù) (1)定義:在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度系數(shù)之冪的積與反應物濃度系數(shù)之冪的積比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)。用 K 表示。 (2) 表達式： aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g) 在一定溫度下無論反應物的起始濃度如何，反應達平衡狀態(tài)后，將各

12、物質(zhì)的物質(zhì)量濃度代入下式，得到的結(jié)果是一個定值。 這個常數(shù)稱作該反應的化學平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù) (1)K 的意義： K 值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正反應進行的程度大,反應物的轉(zhuǎn)化率也越大。因此，平衡常數(shù)的大小能夠衡量一個化學反應進行的程度，又叫反應的限度。 (2)一定溫度時，同一個反應,其化學方程式書寫方式、配平計量數(shù)不同，平衡常數(shù)表達式不同。 (3)在平衡常數(shù)的表達式中，物質(zhì)的濃度必須是平衡濃度（固體、純液體不表達）。在稀溶液中進行的反應，水的濃度可以看成常數(shù)，不表達在平衡常數(shù)表達式中，但非水溶液中的反應，如果反應物或生成物中有水，此時水的濃度不能看成

13、常數(shù)。 (4)K>105 時,可認為反應進行基本完全。 (5)K只與溫度有關(guān)，與反應物或生成物濃度變化無關(guān)，與平衡建立的途徑也無關(guān)，在使用時應標明溫度。溫度一定時， K 值為定值。 2.平衡轉(zhuǎn)化率 (1)定義:物質(zhì)在反應中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量的比值 (2)表達式: 小結(jié)：反應的平衡轉(zhuǎn)化率能表示在一定溫度和一定起始濃度下反應進行的限度。 利用化學平衡常數(shù)可預測一定溫度和各種起始濃度下反應進行的限度。 (3)產(chǎn)品的產(chǎn)率:轉(zhuǎn)化率的研究對象是反應物，而產(chǎn)率的研究對象是生成物。 第三單元《化學平衡的移動》 一、化學平衡的移動 （1）定義：可逆反

14、應中舊的化學平衡的破壞，新化學平衡的建立過程叫化學平衡的移動。 一段時間后 條件改變 （2）移動的原因：外界條件發(fā)生變化。 v正≠v逆 舊平衡 新平衡 移動的方向：由v正和v逆的相對大小決定。 平衡向正反應方向移動。 ①若V正＞V逆 ， 平衡不移動。 ②若V正＝V逆 ， ③若V正＜V逆 ，平衡向逆反應方向移動 （3）平衡移動的標志： 各組分濃度與原平衡比較發(fā)生改變。 （4）影響化學平衡的條件 (1)增大反應物或減小生成物的濃度化學平衡向正反應方向移動 減小反應物或增大生成物的濃度化學平衡向逆反應方向移動 (2) A：溫度升

15、高，會使化學平衡向著吸熱反應的方向移動； B：溫度降低，會使化學平衡向著放熱反應的方向移動。 V t 0 V(正) V(逆) ① 升高溫度度 ② 降低溫度 V t 0 V(正) V(逆) V(逆) V(正) 如正反應是放熱反應,改變溫度時其平衡移動的圖象是: V(逆) V(正) (3) (對于反應前后氣體體積改變的反應) A：增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動； B：減小壓強，會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。 [注意] ①對于反應前后氣體總體積相等的反應，

16、 改變壓強不能使化學平衡移動； ②對于只有固體或液體參加的反應， 改變壓強不能使化學平衡移動； (4)催化劑只能使正逆反應速率等倍增大，不能使化學平衡移動。 二、勒夏特列原理∶ 如果改變影響平衡的條件之一（如溫度，壓強，以及參加反應的化學物質(zhì)的濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。 三、等效平衡 化學平衡的建立與途徑無關(guān)，即可逆反應無論從反應物方向開始，還是從生成物方向開始，只要條件不變（定溫定容、定溫定壓），都可以達到同一平衡狀態(tài)，此為等效平衡。 （1）定義：在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，只是起始加入

17、情況不同的同一可逆反應達到平衡后，任何相同組分的分數(shù)（體積、物質(zhì)的量）均相等，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。 在等效平衡中，若不僅任何相同組分的分數(shù)（體積、物質(zhì)的量）均相同，而且相同組分的物質(zhì)的量均相同，這類等效平衡又互稱為同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 (2) 等效平衡的規(guī)律： ①在定溫定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)可變的可逆反應，只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過反應的計量數(shù)換算成同一半邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡的相同，則兩平衡等效。 ②在定溫定容條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過反應的計量數(shù)換算成同一半邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡的相同，則兩平衡等效。 ③在定溫定壓條件下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如通過反應的計量數(shù)換算成同一半邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡的相同，則兩平衡等效。