内容正文:
第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制
学习目标
核心素养
1.认识化学反应的限度,知道外界条件改变时化学反应限度能发生改变。
2.理解化学平衡状态及其判断。
3.了解化学反应条件的控制及其意义。
1.通过化学反应是有一定限度的,是可以调控的,培养学生变化观念与平衡思想的学科素养。
2.通过分析推理认识化学平衡模型。
情境导入
生活中有很多现象都存在化学知识,如炉火越扇越旺,但蜡烛的火焰一扇就灭。
【问题】 (1)同样是扇风结果为什么不同,试解释其中的原因?
(2)为了提高燃料的燃烧效率,应如何调控燃烧反应的条件?
课前·预习新知
知|识|梳|理
微学点一 化学平衡状态
1.化学平衡的建立
(1)反应开始时,v(正)最大,v(逆)为0。
(2)反应过程中,反应物浓度逐渐减少→v(正)逐渐减小,生成物浓度逐渐增大→v(逆)从0开始逐渐增大。
(3)反应达到平衡时,v(正)=v(逆),反应物和生成物各组分浓度不再改变。
2.化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图象
3.概念
在一定条件下,当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变时的状态。
微学点二 化学反应条件的控制
1.化学反应条件的控制的意义
控制化学反应条件促进有利反应,提高反应物转化率即原料利用率,加快反应速率;控制有害反应减缓反应速率,减少甚至消除有害物质的产生,控制副反应的发生。
2.提高燃料燃烧效率的措施
(1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。
(2)尽可能充分利用燃料燃烧所释放的热量,提高热能的利用率。
思|考|辨|析
微思考
结合燃料燃烧的条件分析灭火的措施有哪些?
提示:①隔绝空气;②降低温度。
微判断
1.任何可逆反应都有一定的限度。 (√)
2.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等。 (√)
3.化学反应的限度与时间的长短无关。 (√)
4.化学反应的限度是不可改变的。 (×)
课堂·互动探究
微目标一 化学平衡的建立和特征
【探究讨论】
1.在反应达到化学平衡状态时,各组分的浓度及质量分数、体积分数均保持 (填“相等”或“不变”), 相等, 符合化学计量数之比(后两空都选填“一定”或“不一定”)。
提示:不变 不一定 不一定
【归纳总结】
(1)化学平衡建立的速率图象。
(2)化学平衡状态的特征。
【例1】 某可逆反应达到平衡状态时,下列说法正确的是 ( )
①正反应和逆反应同时进行,两者的速率完全相等 ②反应物和生成物同时存在,两者的浓度相同 ③混合物的组成比例不会因时间而改变
A.① B.①③
C.② D.①②③
解析 可逆反应达到平衡状态时,v(正)=v(逆)≠0,且各组分的含量保持不变,故①③正确;而反应物和生成物浓度相同,只是反应达到的某一特殊状态,并不一定达到平衡。
答案 B
【学以致用】 1.对化学反应速率与化学反应限度的叙述,不正确的是 ( )
A.当化学反应达到最大限度时反应速率为0
B.同一化学反应,若反应条件不同,限度可能不同
C.化学反应达到限度时,正逆反应速率相等
D.化学反应的限度与时间的长短无关
解析 化学反应达到最大限度时v(正)=v(逆)≠0,A项错误;同一化学反应,条件改变,化学平衡可能被破坏,反应限度可能就会被改变,B项正确;任何可逆反应都有一定的限度,当反应达到限度时,即反应达到化学平衡,此时v(正)=v(逆),C项正确;对同一可逆反应,达到化学平衡时,当外界条件不变时,反应的限度不变,与时间长短无关,D项正确。
答案 A
微目标二 化学平衡状态的判断
【探究讨论】
2.如何理解正逆反应速率相等?
提示:同一物质的生成速率和消耗速率相等。
【归纳总结】
(1)直接标志。
①v(正)=v(逆)。
a.同一物质的生成速率等于消耗速率。
b.在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比。
c.在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。
②各组分的浓度保持一定。
a.各组分的浓度不随时间的改变而改变。
b.各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。
(2)间接标志。
①反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。
②混合气体的密度不随时间的改变而变化(适用于a.恒压且反应前后气体的体积不等的反应;b.恒容且有固体或液体参与或生成的反应)。
③对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应,若体系中颜色不再改变,则反应达到平衡状态。
④全部是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。
⑤对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
【例2】 可逆反应2NO22NO+O2在容积