第二章化學反應(yīng)與能量 第3節(jié)化學反應(yīng)速率與限度 課時2 1 掌握可逆反應(yīng)的定義 2 了解化學平衡的含義 2 掌握化學平衡的特點與判斷標志 本節(jié)課在 化學反應(yīng)速率及其影響因素 的基礎(chǔ)上 分析化學反應(yīng)開始之后速率的變化情況 引入本節(jié)課的內(nèi)容 通過科學探究及理論分析 總結(jié)化學平衡狀態(tài)的特點及其判斷標志 并配以考點和常見題型的練習 幫助學生理解和掌握知識點 在講解化學平衡狀態(tài)的特點時 可以借助速率 時間圖像幫助學生更加形象生動的理解和記憶 在講解化學平衡狀態(tài)的判斷標志時 要抓住平衡狀態(tài)的特點進行分析 對于有氣體參與的可逆反應(yīng) 在判斷化學平衡狀態(tài)時要強調(diào)氣體的物質(zhì)的量的變化情況 2SO2 18O2 2SO3 看我的化學動畫新魔術(shù) 2SO2 18O2 2SO3 2SO2 18O2 2SO3 S18O2 S16O18O 1 可逆反應(yīng) 1 定義在同一條件下 既向正反應(yīng)方向進行 同時又向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng) 典型的可逆反應(yīng)有 化學反應(yīng)的限度 1 水的生成 H2 O2 與電解 2 二次電池的放電與充電 3 CO2和H2O在植物中通過光合作用合成糖與糖在體內(nèi)氧化生成CO2和H2O 它們是否屬于 可逆反應(yīng) 可逆反應(yīng)有什么特點 2 特點 雙向性 同時性 共存性 1 可逆反應(yīng)中反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)化為生成物 2 其他化學反應(yīng)在實際進行時 反應(yīng)物都能完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?不能 煉鐵高爐尾氣之謎 C O2 CO2C CO2 2COFe2O3 3CO 2Fe 3CO2 高溫 煉制1t生鐵所需要的焦炭的實際用量 遠高于按照化學方程式計算所需用量 且從高爐爐頂出來的氣體中含有沒有利用的CO氣體 可逆反應(yīng) 啟示 化學反應(yīng)是有限度的 有些能進行地較徹底 有些反應(yīng)是不徹底的 甚至是可逆的 高溫 某溫度和壓強下的密閉容器中 2SO2 O22SO3 此條件下進行到什么時候達到了這個反應(yīng)的限度 達到反應(yīng)限度時該反應(yīng)是否停止了 2SO2 O22SO3 1 開始時c SO2 c O2 大 c SO2 0 開始階段有什么特征 只有正反應(yīng) v 逆 0 2 瞬間后c SO2 c O2 變小 c SO3 0 瞬間過后有什么特征 正逆反應(yīng)都進行 v 逆 0 v 正 v 逆 2SO2 O22SO3 反應(yīng)速率 v 正 v 逆 t1 時間 t 0 c SO2 c O2 變小 v 正 減小 c SO3 增大 v 逆 增大 3 c SO2 c O2 逐漸變小 c SO3 逐漸增大 三種物質(zhì)的濃度達到一個特定值 一定時間段內(nèi)有什么特征 v 正 v 逆 0 2SO2 O22SO3 反應(yīng)速率 v 正 v 逆 t1 時間 t 0 1 由于v 正 v 逆 0 雖然正 逆反應(yīng)都在進行 但各種物質(zhì)的百分含量 濃度都不會發(fā)生變化 2 從外表上看 反應(yīng)好象 停止 可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學平衡狀態(tài) 可逆反應(yīng)反應(yīng)速率的特點 1 0 t1 v 正 v 逆 2 t1 v 正 v 逆 平衡狀態(tài) 化學平衡狀態(tài) 2SO2 O22SO3 1 定義在一定條件下的可逆反應(yīng)中 當正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài) 前提 適用范圍 可逆反應(yīng) 內(nèi)在本質(zhì) v 正 v 逆 0 外在標志 反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變 2 化學平衡狀態(tài) 2 化學平衡狀態(tài)的特征 動 動態(tài)平衡 v 正 v 逆 0 等 v 正 v 逆 定 各組分的濃度和含量保持不變 變 條件改變 原平衡被破壞 在新的條件下建立新的平衡 逆 可逆反應(yīng) 3 如何判斷達到化學平衡狀態(tài) 從平衡狀態(tài)的定義入手 各組分的百分含量保持不變 正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 顏色 混合氣體的總壓 總體積 總物質(zhì)的量 密度 平均摩爾質(zhì)量保持不變 間接標志 速率 v 正 v 逆 各成分的含量保持不變 直接標志 化學平衡狀態(tài)的判斷 平衡 平衡 平衡 平衡 不一定 平衡 不一定 不一定 不一定 平衡 平衡 不一定 平衡 不一定 1 可逆反應(yīng) 1 定義在同一條件下 既向正反應(yīng)方向進行 同時又向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng) 典型的可逆反應(yīng)有 化學反應(yīng)的限度 定向爆破 化學反應(yīng)條件的控制 為什么要控制反應(yīng)的條件 對有利于我們的或我們需要的化學反應(yīng) 要想辦法增大反應(yīng)速率 并提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率 對有害于我們的或我們不需要的化學反應(yīng) 要設(shè)法降低反應(yīng)的速率 或隔離會引起反應(yīng)的物質(zhì) 對應(yīng)用于特定環(huán)境下及特殊需要的化學反應(yīng) 則需要對反應(yīng)的條件進行特殊的控制 現(xiàn)在 假設(shè)你是一名工程師 你要使到你工廠的煤盡可能的完全燃燒 提高煤的燃燒效率 你認為應(yīng)該從哪些方面進行分析 怎樣提高煤的燃燒效率 煤的狀態(tài)與燃燒的速率有何關(guān)系 與煤的充分燃燒有何關(guān)系 空氣的用量對煤的充分燃燒有什么影響 原因是什么 應(yīng)選用什么樣的爐膛材料 如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量 盡可能的使煤充分燃燒 提高能量的轉(zhuǎn)化率 關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分的接觸 且空氣要適當過量 燃料與空氣要有足夠大的接觸面積 盡可能充分地利用燃料燃燒所放出來的熱能 提高熱能的利用率 實質(zhì)是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件 它的意義在于節(jié)約能源 節(jié)省資源 減少污染等 1 可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征 A 反應(yīng)停止了B 正 逆反應(yīng)速率都為零C 反應(yīng)物和生成物的濃度相等D 正 逆反應(yīng)的速率相等 D 2 對于可逆反應(yīng)M NQ達到平衡狀態(tài)時 下列說法正確的是 A M N Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B M N全部變成了QC M N Q的濃度都保持不變D 反應(yīng)已經(jīng)停止 C 3 下列說法可以證明反應(yīng)N2 3H22NH3 已達平衡狀態(tài)的是 A 1molN N鍵斷裂的同時 有3molH H鍵形成B 1molN N鍵斷裂的同時 有3molH H鍵斷裂C 1molN N鍵斷裂的同時 有6molN H鍵斷裂D 1molN N鍵斷裂的同時 有6molN H鍵形成 AC 4 14CO2 CCO 達到化學平衡后 平衡混合物中含14C的粒子有 14CO2 14C 14CO 5 在一定溫度下 可逆反應(yīng)A g 3B g 2C g 達到平衡的標志是 A的生成速率與C分解的速率相等單位時間內(nèi)生成nmolA 同時生3nmolBA B C的濃度不再變化A B C的分子數(shù)比為1 3 2 C