内容正文:
第一节 化学反应的速率与限度
第六章 化学反应与能量
第2课时:化学反应的限度 化学反应条件的控制
课程学习目标 1.通过对化学反应限度的学习,了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态.
2.通过对化学反应限度的学习,能描述化学平衡状态,判断化学反应是否达到平衡。
3.能从化学反应快慢和限度的角度解释生产、生活中简单的化学现象,了解化学反应条件的控制。
核心素养水平 1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观角度认识化学反应的限度,能够判断化学反应是否达到平衡状态。
2.变化观念与平衡思想:形成化学变化是有条件的观念,认识反应条件对速率和化学平衡的影响,能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素。能从质量守恒,并运用动态平衡的观点看待和分析化学变化。
3.证据推理与模型认知:能理解、描述和表示化学平衡模型,并运用于理论模型解释或推测可逆反应的变化。
课程学习目标与核心素养水平
比较两个反应方程式对应表中数据,你能发现什么?
n(H2)/mol 2 2 2 2 2
n(O2)/mol 0.5 1 5 10 100
反应结束后H2物质的量 1 0 0 0 0
表1:反应 O2 + 2 H2 === 2 H2O中,
点燃
n(H2)/mol 3 3 3 3 3
n(N2)/mol 0.5 1 5 10 100
反应结束后H2物质的量 1.8 0.4 0.24 0.15 0.08
表2:反应 N2 + 3 H2========= 2 NH3中,
催化剂
高温高压
新课导入
化学反应是有限度的,有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。
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在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
同一条件下
表示方法:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“ ”。
一、化学反应的限度
1. 可逆反应
典型的可逆反应有:
N2+3H2 2NH3
催化剂
高温高压
H2 +I2 2HI
SO2 +H2O H2SO3
2SO2+O2 2SO3
催化剂
高温
必修一P43,在常温下,溶于水的部分氯气与水发生反应
Cl2+H2O HCl+HClO
⇌
可逆反应的反应物不能彻底转化!
△
催化剂
时间
(min)
物质的量
浓度(mol/L) 0 10 20 30 40 50 60 70
SO2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1
O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05
SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3
思考探究
化学平衡状态的建立过程
1. 反应刚开始时,浓度、速率有什么特点?
2. 反应过程中,浓度、速率有什么特点?
3. 反应开始一段时间后,浓度、速率有什么特点?
4. 用图像描述 v正 和 v逆 变化规律 ?
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时间
速率
O
正反应
逆反应
O
时间
浓度
生成物
反应物
平衡时:C反、C生不再变化, 达到了平衡状态,v正=v逆≠0
反应开始时:C反最大, v正最大;
反应进行过程中:C反↓, v正↓;
C生=0 , v逆=0
C生↑ v逆↑
2. 化学平衡状态的建立
一、化学反应的限度
1. 可逆反应
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(1)定义:
在一定条件下的可逆反应中,当正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
(2)对化学平衡状态的理解:
前提(适用范围):
内在本质:
外在标志:
可逆反应
v(正)= v(逆) ≠0
反应混合物中各组分的浓度保持不变
一、化学反应的限度
3.化学平衡状态
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(3)化学平衡状态的特征
逆
定
动
等
变
化学平衡状态研究的对象是可逆反应
达到化学平衡状态后,各组分浓度不再改变,不随时间变化而变化
达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等
化学平衡是一种表面静止状态,反应并未停止,是一种动态平衡
外界条件改变时,原平衡状态将被打破,再在新条件下建立新的平衡
标志:“等”“定”
影响因素 规律
内因 反应物本
身的性质 反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之化学反应速率越慢
外因 温度 升高温度,化学反应速率增大;
降低温度,化学反应速率减小
浓度 增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小
催化剂 一般地,使用催化剂能极大地加快反应速率
固体的表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快
其他