2022年高中化学 《化学反应速率和化学平衡 归纳与整理》教案 新人教版选修4

2022年高中化学 化学反应速率和化学平衡 归纳与整理教案 新人教版选修4知识要点：1、 化学反应速率的概念及表达方法；2、 浓度、压强、温度和催化剂等对化学反应速率的影响；3、 能描述化学平衡的建立，理解化学平衡的特征、标志；4、 理解影响化学平衡的因素，勒夏特列原理及应用；5、 化学平衡中的图像问题；6、 化学平衡的计算；7、 知道化学平衡常数的含义，并能利用化学平衡常数进行计算；8、 能利用焓变和熵变判断反应进行的方向。知识重现：一、化学反应速率1、化学反应速率（1）概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率。（2）表示方法： vct 固体或纯净液体vnt（用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的各物质的化学计量系数比。）2、影响化学反应速率的因素（1）内因（主要因素）是指参加反应的物质的性质。（2）外界条件对化学反应速率的影响1）浓度：其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率增大，减小反应物浓度反应速率减小。 有关解释：在其他条件不变时，对某一反应，活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比。当反应物浓度增大时，单位体积内分子数增多，活化分子数也相应增大，单位体积内的有效碰撞次数也相应增多，化学反应速率增大。 2）压强：对有气体参加的化学反应，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。有关解释：当温度一定时，一定物质的量的气体的体积与其所受的压强成反比。若气体的压强增大到原来的2倍，体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。故增大压强，就是增加单位体积里反应物的物质的量，即增大反应物的浓度，反应速率相应增大；相反，减小压强，气体的体积就扩大，反应物浓度减小，反应速率随之减小。说明： 若参加反应的物质为固体、液体或溶液，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。与化学反应无关的气体对化学反应速率是否有影响，要分情况而定。在一定温度下于密闭容器中进行的化学反应N2(g)+3H2(g) 2 NH3 (g)： a、充入He并保持容器的容积不变时，虽容器内气体的总压增大，但由于气体的容积不变，反应物气体的物质的量浓度不变，化学反应速率不变，平衡不移动。 b、充入He并保持容器内的总压不变时，必然是容器的容积增大。而气体容积的增大，引起反应物浓度的减小，化学反应速率减小，平衡左移。 3）温度：当其他条件不变时，升高温度反应速率增大；降低温度反应速率减小。经验规律：一般来说，温度每升高10，反应速率增大24倍。 有关解释：在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，反应速率增大。温度升高，分子的运动加快，单位时间里反应物分子间碰撞次数增加，反应也相应地加快，前者是反应速率加快的主要原因。 说明：温度对反应速率的影响规律，对吸热、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。4）催化剂：催化剂能参与反应，改变反应历程，降低活化能，也就等于提高了活化分子的百分数，从而提高了有效碰撞频率，加快了反应速率。 5）其他因素对化学反应速率的影响 例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。二、化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。1、浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。 2、压强：对于有气体参加的反应，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，减小压强平衡向气体体积增大的方向移动。（对于没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不变的反应，改变压强化学平衡不移动。） 3、温度：升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动。无论是吸热反应还是放热反应，升高温度反应速率都加快；降低温度反应速率则减慢。三、等效平衡：在一定条件（定温、定容或定温、定压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。（1）定温、定容：反应前后气体体积改变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡数值相同。反应前后气体体积不变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。（2）定温、定压：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。四、化学平衡常数Cm (A)C n (B)Cp (C)Cq (D)K= 1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。 如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) （注意：对于有固体或纯液体参加的反应，它们的浓度不列入K的表达式。K值与浓度无关，只受温度影响。不指明温度，K值无意义。对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。）应用：判断反应进行的程度：K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越高。 判断反应热效应：T升高，K值增大，则正反应为吸热反应。 T降低，K值减小，则正反应为放热反应。五、化学反应自发进行的方向的判断根据体系存在着力图使自己的能量趋于“最低”和“有序”的自然规律，由焓变和熵变判据组合的复合判据适合于所有的过程。即G=HTS 0， 反应能自发进行 G=HTS 0，反应处于平衡状态 G=HTS 00低温0，高温00任何温度都不能自发00任何温度都能自发00，低温