内容正文:
化 学
通用类
高等教育出版社
主题二 化学反应及其规律
2.3 化学平衡
主题二 化学反应及其规律 2.3 化学平衡
学习目标
1. 认识化学反应是有方向的,了解可逆反应的含义,知道可逆反应在一定条件下能达到平衡状态,构建化学平衡认知模型。
2. 了解吸热反应和放热反应,认识化学反应中的能量守恒,初步了解热化学方程式。
3.了解浓度、压强、温度等外界条件改变对化学平衡状态的影响,认识化学平衡移动的规律,能够运用勒夏特列原理分析反应条件的选择及控制问题。
一.吸热反应与放热反应
观察图片,并结合生活常识和所学化学知识分析图片中发生了哪些化学反应?除了物质变化之外,还伴随什么变化?
(a)天然气燃烧
(b)暖宝宝保温
(c)雷电产生氮氧化物
观察与认知
都是化学反应,天然气燃烧放热用于加热;
暖宝宝中的有效成分铁粉发生化学反应提供热量用于取暖…
化学反应发生的同时伴随能量的变化
一.吸热反应与放热反应
天然气燃烧、酸碱中和反应等,除了有新物质生成外,同时还向环境放出热量,这种放出热量的化学反应称为放热反应;还有一些化学反应在反应过程中要吸收热量,如碳酸钙的分解反应等,只有从环境不断获得能量才能维持反应的进行,这种吸收热量的化学反应称为吸热反应。
知识拓展
常见的放(吸)热反应
(1)放热反应:燃烧、酸碱中和、金属与酸(水)的反应、铝热反应、大多数化合反应;
(2)吸热反应:铵盐与碱的反应、醋酸(柠檬酸)与小苏打的反应、大多数分解反应。
一.吸热反应与放热反应
化学反应过程中常常伴随着能量变化。
不存在既不吸热也不放热的化学反应,因为能量守恒。
一.吸热反应与放热反应
实验与探究
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
一.吸热反应与放热反应
实验与探究
现象与结论
镁与稀盐酸作用生成氢气且试管底变热,说明反应发生的同时有热量放出。该反应属于放热反应。
实验探究1: Mg和稀HCl的反应
镁条与稀盐酸反应
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
一.吸热反应与放热反应
实验与探究
实验探究2: Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应
一.吸热反应与放热反应
实验与探究
现象与结论
温度计示数明显下降,玻璃片上结冰而与小烧杯粘在一起,红色石蕊试纸变蓝。说明二者反应在生成氨气的同时还从环境中吸热,该反应属于吸热反应。
实验探究2: Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl的反应
一.吸热反应与放热反应
已知化学键断裂时需要吸收能量,化学键形成时能够释放能量。断裂1 mol H—H键需要吸收 432 kJ的能量,断裂1 mol O—O键需要吸收 142 kJ的能量,形成1 mol H—O键释放 464 kJ的能量,则氢气与氧气燃烧生成水的反应是吸热反应还是放热反应?吸收能量和释放能量的原因是什么?
2H2+ O2 2H2O
点燃
一.吸热反应与放热反应
结论
1. 氢气与氧气的燃烧反应属于放热反应。
2. 旧化学键断裂吸收的能量小于新化学键形成释放的能量,反应表现为向环境释放能量的放热反应,反之,表现为从环境汲取能量的吸热反应。
3. 物质发生化学变化的同时常常伴随着能量的变化,是因为化学变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,而旧键断裂需要吸收能量,新键形成则会释放能量。
一.吸热反应与放热反应
结论
化学反应
表象
实质
新物质生成
旧化学键断裂
新化学键形成
伴随
能量变化
一.吸热反应与放热反应
结论
知识拓展
热化学方程式
二.化学平衡
结论
观察与认知
氯气的水溶液称为"氯水"。新制氯水在很长一段时间内,总是保持着黄绿色,并有类似氯气的刺鼻气味,这是为什么呢?
新制氯水
已知:1.氯气(Cl2) 黄绿色气体,有刺激性气味,易溶于水,生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO) 。
2.次氯酸(HClO) 不稳定,易分解生成氧气(O2) 。
氯气(Cl2)未完全与水反应,
在新制氯水中,氯气(Cl2)、水 (反应物)
和HClO(次氯酸)、 HCl(生成物)同时存在。
二.化学平衡
结论
观察氯气(Cl2) 和水反应的微观过程示意图,结合活动五中的现象,小组讨论:氯气(Cl2)和水反应不能进行到底的原因。
氯气和水反应的微观过程示意图
二.化学平衡
结论
氯气(Cl2)与水反应生成盐酸(HCl)和次氯酸(HClO)的同时;部分盐酸(HCl)和次氯酸(HClO)又反应生成氯气(Cl2)与水。
Cl2+H2O HCl + HClO
化学反应存在限度。有的反应不能进行完全。
二.化学平衡
1.可逆反应
在同一条件下,能够同时向两个相反方向进行的反应称为可逆反应。可逆反应通常在反应方程式中用符