6.2.3化学反应的限度 课件和学案-2026-2027学年人教版高一下学期化学必修第二册

第二节 化学反应的速率与限度 第六章 化学反应与能量 第3课时 化学反应的限度 1 我们知道喝汽水会打嗝，是由于里面有一个重要的反应。探究一下奥秘 2 CO2与H2O的反应没有完全进行到底，该反应存在一定的限度 感知化学反应限度 实验操作 现象 结论 ①向锥形瓶中加入2滴管紫色石蕊指示剂，再加入20mL气泡水，观察现象。 ②将二氧化碳传感器放入锥形瓶中，注意观察曲线的变化 实验1 CO2＋H2O = H2CO3能否进行到底？ 紫色石蕊溶液变红 CO2与H2O反 应产生H2CO3 CO2含量快速增大 CO2反应不完全， H2CO3分解 资料卡片 气泡水配料：天然矿泉水、二氧化碳 另一种实验步骤的呈现方式是画图。这个反应为什么会有限度？此处是否可以引入限度的含义，词典上的？这地方提问学生为什么没有反应完全？在这句话打出之后？让学生解释打嗝的原因。先置于空气中一段时间，待示数稳定后， 逆向进行，就说明反应不完全，反应有一定的限度，像这样的反应我们叫做什么？可逆反应 在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应 可逆反应 以下哪些是可逆反应？ 2H2＋O2 2H2O 点燃 电解 N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 及时小练 让学生说 4 时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 c(SO2)/(mol/L) 10 7 5 3.5 2 1 1 1 c(O2)/(mol/L) 5 3.5 2.5 1.75 1 0.5 0.5 0.5 c(SO3)/(mol/L) 0 3 5 6.5 8 9 9 9 在一定条件下，将10 mol SO2(g)和5 mol O2(g)通入体积为1 L的密闭容器中，发生如下反应 2SO2+O2 2SO3。其实验数据如表所示。 活动1 分别以时间、浓度为横纵坐标，绘制反应过程中各物质浓度随时间变化的图象，并分析各物质浓度的变化规律。 理解化学反应限度 可逆反应为什么不能进行完全，存在一定的限度？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 数据最好是确定温度压强下的，最好来自权威文献，这样就是真实的。这是一组实验中得到的数据。 5 活动2 结合化学反应速率的公式和刚才画的图象，分析正、逆反应速率变化规律，并以SO2为例大致画出正、逆反应速率随时间变化的(ν-t)图象。 反应 进程 反应物浓度/(mol/L) v(正) 生成物浓度/(mol/L) v(逆) 开始时 反应中 50min后 最大 最大 0 0 逐渐减小 逐渐减小 逐渐增大 逐渐增大 最小(不变) 最小 v(正) =v(逆) 思考1 50min后为什么3种物质的浓度保持不变? 最小 v(正) =v(逆) 最大(不变) 二氧化硫保持不变，不是单个方向造成的，而是由两个过程造成的。二氧化硫浓度保持不变，正逆反应两个方向的速率相等，相等的画，二者速率的差值为零。这就是我们感受到静止的原因，还有就是 浓度的差值为零，根据速率公式这之后的速率为零，就是这个原因。不变是先说，还是等学生画完图了再说？此时的反应是否停止了？举例商场中电梯的例子，站在一个位置，电梯动，人位置保持不变，怎么做？ 6 v (正) v (逆) 0 v (正) = v (逆) 50 反应速率/(v) 时间(t) 化 学 平 衡 状 态 化 学 平 衡 状 态 SO2 SO3 O2 可以研究一下，速率时间图象怎么根据数据画出来，还是根据方程式画图，或者函数画图。在这个地方问：学生反应是否停止了？根据图象回答完，再展示同位素标记法，动态平衡 7 各物质浓度随时间变化的图象 c(SO2)/(mol/L) 0 10 20 30 40 50 60 70 10 7 5 3.5 2 1 1 1 c(O2)/(mol/L) 0 10 20 30 40 50 60 70 5 3.5 2.5 1.75 1 0.5 0.5 0.5 c(SO3)/(mol/L) 0 10 20 30 40 50 60 70 0 3 5 6.5 8 9 9 9 时间/min 浓度/(mol/L) 1. 概念 化学平衡状态 在一定条件下，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 ①化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度 资料支持 转化率：已被转化的反应物的浓度与其起初的浓度之比 计算平衡时SO2的转化率 ②化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。 提问：根据刚才的分析过程及化学平衡状态的概念，总结一下化学平衡状态的特征。 8 2. 特征 研究对象为可逆反应 逆 等 v(正)＝ v(逆) 动 动态平衡，v(正)＝ v(逆) ≠0 定 各物质的浓度不变 变 ? 动态平衡一是让学生看画的v-t图象，另一种是同位素标记法，教师提一下 9 实验操作 现象 结论 将封装有二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)混合气体的装置两端的球形容器分别浸入热水和冷水中，观察实验现象 二氧化氮转化为四氧 化二氮是可逆反应 2NO2(g) N2O4(g) 热水中的颜色加深，冷水中的颜色变浅 化学平衡的限度可以改变 红棕色 无色 改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，即改变该反应的化学平衡状态。 改变化学反应限度 实验2 化学反应限度能改变吗？ 水温 10 化学反应条件的控制 在化工生产中，调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。 在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应（提高反应速率，提高反应物的转化率即原料的利用率），抑制有害的化学反应，这就需要进行化学反应条件的控制。 N2＋3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 一定条件下合成氨混合体系中氨的浓度不变时氨的体积分数 V(N2):V(H2)=1:3 压强/MPa NH3含量 /% 温度/℃ 0.1 10 20 30 60 100 200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8 300 2.2 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6 400 0.4 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8 500 0.1 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5 600 0.05 4.5 9.1 13.8 23.1 31.4 工业上通常选择温度为400~500℃，压强10~30MPa，原因是什么？ 1.在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述中错误的是 A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后正反应速率减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 2.对于可逆反应 M＋N Q达到平衡时，下列说法正确的是 A． M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B． M、N全部变成了Q C． M、N、Q的浓度都保持不变 D．反应已经停止 小试牛刀 作业 1.阅读教材P48的科学史话 2.可逆反应2NO2(红棕色) 　　2NO(无色)＋O2(无色)在密闭容器中反应，达到化学平衡状态的是（ ） A.单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO2 B.单位时间内生成n mol O2同时生成2n mol NO C.c(NO2):c(NO):c(O2)= 2: 2: 1 D.混合气体的颜色不再改变 E.混合气体的平均相对分子质量不再改变 F.混合气体的密度不再改变 H.混合气体个组分的 体积分数不再改变 THANK YOU $ 课时2 化学反应的限度导学案 【学习目标】 1.通过对可逆反应的学习，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 3.认识到能从化学反应快慢和限度的控制化学反应 【学习重点】可逆反应的概念、化学平衡状态的特征 【学习难点】化学平衡状态 【学习过程】 任务一、认识化学反应存在限度 实验1 探究反应: CO2＋H2O = H2CO3能否进行到底？ 注意：实验过程中分工合作，相互配合，在导学案上做好实验记录。 实验操作 现象 结论 向锥形瓶中加入2滴管紫色石蕊指示剂，再加入20mL气泡水，观察现象。 将二氧化碳传感器放入锥形瓶中，注意观察曲线的变化。 任务三、化学反应条件的调控 实验2 化学反应限度能改变吗？ 实验操作 现象 结论 将封装有二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)混合气体的装置两端的球形容器分别浸入热水和冷水中，观察实验现象 任务二、建立化学平衡的观念 在一定条件下，将10 mol SO2(g)和5 mol O2(g)通入体积为1 L的密闭容器中，发生如下反应 2SO2 + O2 2SO3。其实验数据如表所示。 时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 c(SO2) 10 7 5 3.5 2 1 1 1 c(O2) 5 3.5 2.5 1.75 1 0.5 0.5 0.5 c(SO3) 0 3 5 6.5 8 9 9 9 活动1 以时间为横坐标，浓度为纵坐标，绘制反应过程中各物质浓度随时间变化的图象，分析各物质浓度的变化规律。 活动2 结合化学反应速率的公式和活动1，以SO2为例大致画出正、逆反应速率随时间变化的（ν-t）图像，分析正、逆反应速率变化规律。 反应 进程 反应物浓度/(mol/L) v(正) 生成物浓度/(mol/L) v(逆) 开始时 反应中 50min后 学科网（北京）股份有限公司 $