内容正文:
化学反应的限度 化学反应条件的控制
第六章 第二节 化学反应的速率与限度
学习目标
核心素养
1.了解可逆反应。
2.理解化学平衡状态。
3.认识控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
1.通过化学反应限度及化学平衡状态的学习发展学生变化观念与平衡思想的化学核心素养。
2.深刻认识化学对人类的贡献,发展学生科学态度与社会责任的化学核心素养。
化学反应的限度 化学反应条件的控制
实验探究
实验用品:0.1mol/LKI溶液、0.1mol/LFeCl3溶液、KSCN溶液、CCl4溶液
试管、烧杯、胶头滴管
问题讨论:
1. 如何证明 Fe3+ 与 I- 反应的发生?
3. 如何验证 Fe3+ 是否完全反应?
2. 如何保证 Fe3+ 完全反应?
4. 设计实验时,是否要考虑反应物之间的数量关系?
验证 Fe3+ 与 I- 的反应是可逆反应
设计实验:
FeCl3溶液
新课导入
化学反应的限度 化学反应条件的控制
实验 现象 结论或解释
①FeCl3溶液与KI溶液反应
②在反应①的溶液中加入CCl4,振荡、静置
③取②的上层清液,滴加KSCN溶液
FeCl3溶液与KI溶液反应程度的实验
2Fe3+ +2I- === 2Fe2++I2
有 Fe3+ 剩余
有 I2 生成
溶液变为棕色
溶液分层,上层变浅,下层为紫红色
溶液变为血红色
化学反应在一定条件下存在限度
2Fe3++2I- 2Fe2++I2为可逆反应,反应不能进行彻底
化学反应的限度 化学反应条件的控制
4
1. 概念
典型的可逆反应有:
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
高温
2SO2+O2 2SO3
催化剂
在同一条件下既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。
(一)可逆反应
一、化学反应的限度
NH3 +H2O NH3 ·H2O
知识梳理
SO2 +H2O H2SO3
化学反应的限度 化学反应条件的控制
实验表明:许多化学反应都是可逆的,在同一反应条件下,既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行,而且具有一定的限度,反应物不能完全转化为生成物,即反应物、生成物同时存在。
化学反应的限度 化学反应条件的控制
(1)同一条件下正逆反应同时进行
(2)可逆反应通常不能进行到底,有一定的限度
(3)反应物与生成物共存(反应混合物)
2. 可逆反应的特点
完全反应是相对的,可逆反应是绝对的!
1. 概念
在同一条件下既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。
(一)可逆反应
一、化学反应的限度
化学反应的限度 化学反应条件的控制
反应开始时:
v(正) 最大
随后:
v(正) 逐渐减小
反应到一定时间:
各粒子浓度不再发生变化
v(逆)为零
v(逆) 从零逐渐增大
v(正)=v(逆)
v(正)
v(逆)
时间(t)
反应速率
0
v(正)=
v(逆)
t1
分析 2Fe3++2I— 2Fe2++I2 反应中正、逆反应速率随时间的变化情况。
化学平衡状态
交流讨论
化学反应的限度 化学反应条件的控制
C+O2 === CO2
C+CO2 === 2CO
Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2
高温
炼制1t生铁所需要的焦炭的实际用量,远高于按照化学方程式计算所需用量,且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。
可逆反应
高温
炼铁高炉尾气之谜
科学史话
化学反应的限度 化学反应条件的控制
在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态。
适用对象:
实质:
外在标志:
反应混合物中各组分的浓度保持不变
v(正) = v(逆) ≠ 0
可逆反应
理解
1. 概念
(二)化学平衡
一、化学反应的限度
化学反应的限度 化学反应条件的控制
♦等:平衡时 v(正) = v(逆)
♦定:混合体系中各组分的浓度保持一定,各组分的含量保持不变。
♦变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
♦动:化学平衡是一个动态平衡( v(正) = v(逆) ≠0)
♦逆:建立化学平衡的反应是可逆反应
2. 特征
(二)化学平衡
一、化学反应的限度
1. 概念
化学反应的限度 化学反应条件的控制
c
时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80
c(SO2) 1 0.6 0.3 0.2 0.12 0.1 0.1 0.1 0.1
c(O2) 0.5 0.3 0.15 0.1 0.06 0.05 0.0