人教版高中化学 主题2 物质性质及反应规律的研究 综合实践活动 反应条件对化学反应的影响课件 鲁科选修6.ppt

综合实验活动综合实验活动反应条件对化学反应的影响反应条件对化学反应的影响2021/8/9 星期一1 课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案探究整合应用探究整合应用综综合合实实验验活活动动反反应应条条件件对对化化学学反反应应的的影影响响知能优化训练知能优化训练学习目标学习目标2021/8/9 星期一2学习目标学习目标1.进一步认识反应条件对化学反应速率的影响。进一步认识反应条件对化学反应速率的影响。2.进一步认识反应条件对化学平衡的影响。进一步认识反应条件对化学平衡的影响。3.学会进行相关实验方案的设计。学会进行相关实验方案的设计。2021/8/9 星期一3一、反应条件对化学反应的影响一、反应条件对化学反应的影响1实验目的实验目的通过实验研究反应条件如浓度、温度、反应介质、通过实验研究反应条件如浓度、温度、反应介质、催化剂等对化学平衡、化学反应速率和化学反应催化剂等对化学平衡、化学反应速率和化学反应结果的影响。结果的影响。课前自主学案课前自主学案自主学自主学习习2021/8/9 星期一42影响平衡移动的因素影响平衡移动的因素(1)浓度：在其他条件不变时，浓度：在其他条件不变时，_浓浓度或度或_浓度都可使平衡向正反应方浓度都可使平衡向正反应方向移动；反之平衡向逆反应方向移动。向移动；反之平衡向逆反应方向移动。(2)压强：在有压强：在有_参加的可逆反应里，在其参加的可逆反应里，在其他条件不变时，增大压强，平衡向气体总体积他条件不变时，增大压强，平衡向气体总体积_的方向移动；反之平衡向气体总体积的方向移动；反之平衡向气体总体积_的方向移动。的方向移动。增大反应物增大反应物减小生成物减小生成物气体气体缩小缩小增大增大2021/8/9 星期一5(3)温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，平温度：在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向衡向_反应方向移动，降低温度，平衡向反应方向移动，降低温度，平衡向_反应方向移动。反应方向移动。3平衡移动原理平衡移动原理(勒勒夏特列原理夏特列原理)如果改变影响平衡的一个条件如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温如浓度、压强或温度度)，平衡就向能够，平衡就向能够_这种改变的方向移动。这种改变的方向移动。吸热吸热放热放热减弱减弱2021/8/9 星期一6思考感悟思考感悟(1)对于任何一个化学反应来说，改变压强，化学反对于任何一个化学反应来说，改变压强，化学反应速率一定改变吗？应速率一定改变吗？(2)对于任何一个可逆反应来说，达到平衡后，改变对于任何一个可逆反应来说，达到平衡后，改变温度，平衡是否一定移动？温度，平衡是否一定移动？【提示提示】(1)不一定。如果无气体参加的化学反应，不一定。如果无气体参加的化学反应，体系的压强改变，不影响反应速率。体系的压强改变，不影响反应速率。(2)一定。因为任何反应均有热效应。一定。因为任何反应均有热效应。2021/8/9 星期一7自主体验自主体验解析：解析：选D。A.升温正逆反升温正逆反应速率增大；速率增大；B.升升压，正逆反正逆反应速率增大；速率增大；C.增加增加SO3浓度，逆反度，逆反应速速率增大，正反率增大，正反应速率增大；速率增大；D.减小减小SO2浓度，正度，正反反应速率减小，逆反速率减小，逆反应速率减小，正确。速率减小，正确。2021/8/9 星期一8解析：解析：选C。通入。通入氩气，若气，若为恒容容器恒容容器对平衡平衡无影响，若无影响，若为恒恒压容器容器则为减减压，只有恒容，只有恒容对反反应无影响。无影响。2021/8/9 星期一92021/8/9 星期一102021/8/9 星期一11课堂互动讲练课堂互动讲练1实验原理实验原理化学反应速率能定量地表示化学反应的快慢，可以化学反应速率能定量地表示化学反应的快慢，可以通过测量出某一段时间内反应物浓度或生成物浓度通过测量出某一段时间内反应物浓度或生成物浓度的变化来确认反应的快慢。在实验室里我们更多的的变化来确认反应的快慢。在实验室里我们更多的时候是利用化学现象的变化快慢来估计化学反应速时候是利用化学现象的变化快慢来估计化学反应速率的大小，如沉淀的快慢、生成气泡的快慢、颜色率的大小，如沉淀的快慢、生成气泡的快慢、颜色变化的快慢等，通常采用对比的方法进行观察，这变化的快慢等，通常采用对比的方法进行观察，这样现象会更明显。样现象会更明显。反应条件对化学反应速率的影响反应条件对化学反应速率的影响要点一要点一2021/8/9 星期一122实验内容实验内容第一步：浓度对化学反应速率的影响；第一步：浓度对化学反应速率的影响；第二步：反应介质第二步：反应介质(溶液酸碱性溶液酸碱性)对化学反应速率的对化学反应速率的影响；影响；第三步：温度对化学反应速率的影响；第三步：温度对化学反应速率的影响；第四步：催化剂对化学反应速率的影响。第四步：催化剂对化学反应速率的影响。3实验方案实验方案(1)实验用品实验用品试管、胶头滴管、试管夹、酒精灯、玻璃棒、双氧试管、胶头滴管、试管夹、酒精灯、玻璃棒、双氧水水(2%和和5%)、NaOH溶液溶液(1 molL1)、盐酸、盐酸(1 molL1)、FeCl3溶液。溶液。2021/8/9 星期一13(2)实验记录实验记录实验内容内容实验现象象实验结论第一步：第一步：浓度度对化学反化学反应速速率的影响率的影响(其他其他条件保持不条件保持不变)a试管中管中产生气生气泡的速率大于泡的速率大于b试管中管中其他条件相同其他条件相同的条件下，增的条件下，增大反大反应物物浓度，度，反反应速率加快速率加快2021/8/9 星期一14实验内容内容实验现象象实验结论第二步：反第二步：反应介介质对化学反化学反应速速率的影响率的影响(其他条其他条件保持不件保持不变)a试管管产生生气气泡泡较慢慢b试管管产生生气气泡泡最快最快c试管管几几乎乎无无气气泡泡产生生其其他他条条件件相相同同的的条条件件下下，双双氧氧水水在在碱碱性性条条件件下下分分解解最最快快，在在酸酸性性条条件件下下分分解解较快快，在在中中性性条条件件下下分分解最慢解最慢2021/8/9 星期一15实验内容内容实验现象象实验结论第三步：温度第三步：温度对化学反化学反应速速率的影响率的影响(其他其他条件保持不条件保持不变)a试管中几乎无管中几乎无气泡冒出气泡冒出b试管中管中产生气生气泡泡较多多升高温度能使升高温度能使双氧水分解速双氧水分解速率加快率加快2021/8/9 星期一16实验内容内容实验现象象实验结论第四步：催化第四步：催化剂对化学反化学反应速率速率的影响的影响(其他条件其他条件保持不保持不变)a试管内管内产生大生大量气泡量气泡b试管中几乎无管中几乎无气泡气泡产生生FeCl3能加快能加快双氧水的分双氧水的分解速率解速率2021/8/9 星期一17特别提醒：特别提醒：双氧水对皮肤、眼睛和黏膜有刺激作双氧水对皮肤、眼睛和黏膜有刺激作用，使用时不要沾到皮肤上。一旦双氧水沾到皮用，使用时不要沾到皮肤上。一旦双氧水沾到皮肤上或溅入眼内，应立即用大量清水冲洗。肤上或溅入眼内，应立即用大量清水冲洗。双氧水容易引起其他可燃物燃烧，使用时应避免双氧水容易引起其他可燃物燃烧，使用时应避免双氧水与可燃物接触。当外溢的双氧水与可燃物双氧水与可燃物接触。当外溢的双氧水与可燃物接触时，应立即用大量水冲洗、稀释。接触时，应立即用大量水冲洗、稀释。2021/8/9 星期一18例例例例1 1(2011年高考重庆卷年高考重庆卷)臭氧是一种强氧化剂，常臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。用于消毒、灭菌等。(1)O3与与KI溶液反应生成的两种单质是溶液反应生成的两种单质是_和和_。(填分子式填分子式)(2)O3在水中易分解，一定条件下，在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少的浓度减少一半所需的时间一半所需的时间(t)如下表所示。已知如下表所示。已知O3的起始浓度的起始浓度为为0.0216 mol/L。2021/8/9 星期一192021/8/9 星期一20pH增大能加速增大能加速O3分解，表明对分解，表明对O3分解起催化作分解起催化作用的是用的是_。在在30、pH4.0条件下，条件下，O3的分解速率为的分解速率为_mol/(Lmin)。据表中的递变规律，推测据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解在下列条件下分解速率依次增大的顺序为速率依次增大的顺序为_。(填字母代号填字母代号)a40、pH3.0b10、pH4.0c30、pH7.02021/8/9 星期一21(3)O3可由臭氧发生器可由臭氧发生器(原理如图原理如图)电解稀硫酸制得。电解稀硫酸制得。图中阴极为图中阴极为_(填填“A”或或“B”)，其电极反应，其电极反应式为式为_。2021/8/9 星期一22若若C处通入处通入O2，则，则A极的电极反应式为极的电极反应式为_。若若C处不通入处不通入O2，D、E处分别收集到处分别收集到x L和和y L气体气体(标准状况标准状况)，则，则E处收集的气体中处收集的气体中O3所占的所占的体积分数为体积分数为_。(忽略忽略O3的分解的分解)2021/8/9 星期一232021/8/9 星期一24(3)观察电化学装置图知，特殊惰性电极观察电化学装置图知，特殊惰性电极B上，产生上，产生了氧气和臭氧，该极失去电子发生氧化反应作阳了氧气和臭氧，该极失去电子发生氧化反应作阳极，则特殊惰性电极极，则特殊惰性电极A为阴极，得电子发生还原反为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为应，电极反应式为2H2e=H2；若从；若从C处通处通入氧气，氧气将参与反应，阴极生成的将是水，入氧气，氧气将参与反应，阴极生成的将是水，电极反应为电极反应为O24H4e=2H2O；设；设y L混合混合气体中臭氧的体积分数为气体中臭氧的体积分数为a，由电子守恒有，由电子守恒有2xya6y(1a)4，解得，解得a(x2y)/y。2021/8/9 星期一25【答案答案】(1)I2O2(2)OH1.00104b、a、c(3)A2H2e=H2O24H4e=2H2O(x2y)/y【规律方法规律方法】影响化学反应速率的因素很多，影响化学反应速率的因素很多，如浓度、温度、催化剂、压强、接触面积、溶液如浓度、温度、催化剂、压强、接触面积、溶液的酸碱性等反应介质、光、电磁波、超声波、射的酸碱性等反应介质、光、电磁波、超声波、射线等等，应根据反应特点和反应环境、反应条件线等等，应根据反应特点和反应环境、反应条件加以分析。加以分析。2021/8/9 星期一26变式训练变式训练1等质量的铁与过量的盐酸在不同的试等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测定在不同时间验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体产生氢气体积积V的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线的数据，根据数据绘制得到下图，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是所对应的试验组别可能是(双选双选)()组别c(HCl)(molL1)温度温度()状状态12.025块状状22.530块状状32.550块状状42.530粉末状粉末状2021/8/9 星期一27A4321 B1234C3421 D1243解析：解析：选选AC。从表中铁的状态、盐酸的浓度、反。从表中铁的状态、盐酸的浓度、反应的温度分析可得出：应的温度分析可得出：1组最慢，其次慢的是组最慢，其次慢的是2组；组；由于由于3组温度最高，组温度最高，4组用的是铁粉，二者速率大组用的是铁粉，二者速率大小不好确定，故反应速率是小不好确定，故反应速率是1234或或1243。2021/8/9 星期一28实验原理：勒实验原理：勒夏特列原理夏特列原理当可逆反应达到平衡时，如果其他条件不变：当可逆反应达到平衡时，如果其他条件不变：1增大反应物浓度或减小生成物浓度，都会使平增大反应物浓度或减小生成物浓度，都会使平衡向正反应方向移动；反之则向逆反应方向移动。衡向正反应方向移动；反之则向逆反应方向移动。2反应前后气态物质总物质的量发生变化的反应，反应前后气态物质总物质的量发生变化的反应，在恒温下增大压强，会使平衡向气态物质物质的量在恒温下增大压强，会使平衡向气态物质物质的量减小的方向移动。减小的方向移动。反应条件对化学平衡的影响反应条件对化学平衡的影响要点二要点二2021/8/9 星期一293升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。度，平衡向放热反应方向移动。4加催化剂只能缩短达到平衡所需的时间，并不加催化剂只能缩短达到平衡所需的时间，并不能使平衡发生移动。能使平衡发生移动。2021/8/9 星期一30在密闭容器中进行下列反应：在密闭容器中进行下列反应：CO2(g)C(s),2CO(g)H0，当反应达平衡后，改变下列条件，当反应达平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：则指定物质的浓度及平衡如何变化：(1)增加增加C，平衡，平衡_，c(CO)_。(2)保持温度不变，减小容器体积，则平衡保持温度不变，减小容器体积，则平衡_，c(CO2)_。(3)保持容器体积和温度不变，通入保持容器体积和温度不变，通入N2，则平衡，则平衡_，c(CO2)_。(4)保持容器体积不变，升高温度，则平衡保持容器体积不变，升高温度，则平衡_，c(CO)_。例例例例2 22021/8/9 星期一31【思路点拨思路点拨】解答本题注意下列两点：解答本题注意下列两点：物质的聚集状态；物质的聚集状态；勒勒夏特列原理的应用。夏特列原理的应用。【解析解析】(1)C为固体，增加为固体，增加C，其浓度不变，平，其浓度不变，平衡不发生移动；衡不发生移动；(2)减小容器体积，相当于增大压强，减小容器体积，相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动；平衡向气体体积减小的方向移动；(3)通入的通入的N2不不参加反应，并且容器体积和温度不变，则各物质的参加反应，并且容器体积和温度不变，则各物质的浓度不变，平衡不发生移动；浓度不变，平衡不发生移动；(4)其他条件相同时，其他条件相同时，升高温度，平衡向吸热方向移动。升高温度，平衡向吸热方向移动。2021/8/9 星期一32【答案答案】(1)不移动不变不移动不变(2)向逆反应方向移向逆反应方向移动增大动增大(3)不移动不变不移动不变(4)向正反应方向移向正反应方向移动增大动增大【误区警示误区警示】如不能准确理解各种因素对化学如不能准确理解各种因素对化学平衡的影响，特别是在恒温恒容或恒温恒压条件平衡的影响，特别是在恒温恒容或恒温恒压条件下，充入与反应无关的气体时，判断平衡是否移下，充入与反应无关的气体时，判断平衡是否移动，则经常易出现错误。动，则经常易出现错误。2021/8/9 星期一332021/8/9 星期一34(2)向已加入向已加入NaOH溶液的溶液的(1)溶液中再加入过量稀溶液中再加入过量稀硫酸，则溶液呈硫酸，则溶液呈_色，因为色，因为_。(3)向原溶液中逐滴加入向原溶液中逐滴加入Ba(NO3)2溶液溶液(已知已知BaCrO4为黄色沉淀为黄色沉淀)，则平衡，则平衡_，溶液颜，溶液颜色将色将_。2021/8/9 星期一352021/8/9 星期一36常见量气装置常见量气装置中学化学中常见的量气装置主要有以下三种：中学化学中常见的量气装置主要有以下三种：探究整合应用探究整合应用2021/8/9 星期一371若用装置若用装置或装置或装置，可待量筒内液面静止后，可待量筒内液面静止后，再读取量筒内液体体积，装置再读取量筒内液体体积，装置中量筒内液体体积中量筒内液体体积或装置或装置中量筒内排出液体的体积，即为该温度、中量筒内排出液体的体积，即为该温度、压强下气体的体积。压强下气体的体积。2若用装置若用装置，可在实验时上下移动量气管，待，可在实验时上下移动量气管，待量气管内液面与球形容器内液面相平时再读数，此量气管内液面与球形容器内液面相平时再读数，此时量气管内液体体积即为该温度、压强下气体的体时量气管内液体体积即为该温度、压强下气体的体积。积。2021/8/9 星期一38