6.2.2化学反应的速率与限度（二）化学反应的限度和条件控制 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦“化学反应的速率与限度”第二课时，核心内容涵盖可逆反应、化学平衡状态的建立与特征及条件调控。通过“2mol SO₂与1mol O₂反应能否生成2mol SO₃”等思考问题导入，衔接反应速率旧知，以SO₂氧化等实例为支架，引导学生逐步理解反应限度。 其亮点在于结合速率-时间图像、浓度变化表格及合成氨、臭氧层平衡等实例，运用科学思维中的证据推理与模型建构，强化化学观念中的动态平衡认知。通过问题驱动和实例分析促进科学探究，帮助学生建立知识体系，教师可提升教学效率。

6.2.2化学反应的速率与限度 （二）化学反应的限度和条件控制 一、可逆反应 1.定义： 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 进行的化学反应叫作可逆反应。 2.表示方法： SO2 O2 SO3 例如：在SO2和O2在一定条件下合成SO3： 正反应 逆反应 SO2 O2 SO3共存 在书写化学方程式时，可逆反应用符号 “ ”表示。 2SO2 + O2 2SO3 3.特征： (1) 正反应和逆反应在同一条件下进行。 (2) 正反应和逆反应是同时进行的。 (3)反应物和生成物是同时存在的。 （即：反应物不能完全转化成生成物，可逆反应是有一定限度的）。 (4) 可逆反应是普遍存在的，不同的化学反应限度是不同的。 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 一、可逆反应 4.常见的可逆反应： SO2 +H2O H2SO3 N2+3H2 2NH3 催化剂 高温高压 Cl2 + H2O HClO + HCl H2 + I2 2HI NH3 +H2O NH3·H2O 2SO2+O2 2SO3 催化剂 一、可逆反应 在一定条件下，2 mol SO2和1mol O2反应，能得到2 mol SO3吗？ 不能， SO2和O2发生的是可逆反应： 该反应具有一定的限度，反应物不能完全转化成生成物， 所以生成的SO3 少于2 mol。 2SO2+O2 2SO3 催化剂 思考 在SO2与O2的反应过程中，各反应物与生成物的浓度是如何变化的？正反应、逆反应的速率又是如何变化的？试画出速率随时间变化的图象。 反应速率 时间（t） 0 2SO2+O2 2SO3 催化剂 思考 化学平衡示意图 反应速率 时间（t） v(正) v(逆) 0 v(正)=v(逆) t1 化学平衡状态 二、化学平衡状态建立 c(SO2)最大 c(O2 )最大 c(SO3)=0 v(正)最大 v(逆)最小，等于0 v(正) v(逆) c(SO3) c(SO2)不变 c(O2 )不变 c(SO3)不变 v(正) = v(逆) c(SO2) c(O2 ) 什么是化学平衡状态？化学平衡状态具有什么特征呢？ 且不变 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 开始时 进行中 一段时间后 1.定义： 一定条件下，当可逆反应的正、逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态。 改变条件，化学平衡状态发生改变。 化学平衡示意图 反应速率 时间（t） v正 v逆 0 v正=v逆 t1 化学平衡状态 三、化学平衡状态 2.特征： 内在本质 条件一定，平衡混合物中各物质的浓度或百分含量一定 条件改变，平衡状态可能改变，新条件下建立新的平衡状态 平衡时，v正 = v逆 动态平衡，v正 = v逆 ≠0 等 动 定 变 逆 研究对象是可逆反应 不是相等 平衡时，反应并没有停止，正、逆反应仍在不断进行 外在标志 三、化学平衡状态 在高温、高压和催化剂存在条件下，氮气和氢气发生反应生成氨气。 参考图像，描述从反应开始至平衡时各物质浓度变化和正、逆反应速率的变化。 化学平衡示意图 反应速率 时间（t） v正 v逆 0 v正=v逆 t1 化学平衡状态 思考 催化剂 N2 + 3H2 2NH3 高温高压 浓度变化 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度_______ v正_______ v正 v逆 生成物浓度_______ v逆_______ 变化 反应物浓度_______ v正_______ v正 v逆 生成物浓度_______ v逆_______ 平衡 反应物浓度_______ v正 _______ v正 v逆 生成物浓度_______ v逆_______ 最大 最大 为0 为0 减小 减小 增大 增大 不变 不变 不变 不变 ＞ ＞ = 某温度和压强下的密闭容器中发生反应：2SO2+O2 2SO3 △ 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 1.计算前20分钟v(SO3)和v(O2)。 2.试分析50分钟后各物质的浓度不再发生改变，反应是否停止了，为什么？ 思考 Δc(SO3) Δt 0.5mol·L-1 20min =0.025 mol·L-1·min-1 =0.0125 mol·L-1·min-1 v(SO3)= = v(O2) = 1 2 v(SO3) 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 50分钟后各物质的浓度不再改变，是因为反应达到了最大限度，此时的 v(正)= v(逆) ≠0， 反应并未停止，而是处于一种动态平衡状态。 在生产和生活中，如何促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应？ 结合工业合成氨，说说在化工生产中调控反应条件时需要考虑哪些问题。 促进有利的化学反应： 抑制有害的化学反应： 提高反应速率、 降低反应速率、 提高反应物的转化率。 控制副反应的发生、 减少甚至消除有害物质的生成。 思考 四、化学反应条件的调控 催化剂 N2 + 3 H2 2NH3 高温高压 温度 压强 氨的产率 氨的产率 对动力和生产设备要求高 400~500℃ 10~30 MPa 反应速率小，生产成本高 合成氨的条件选择 为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？ 提示：可以从以下几方面考虑，如燃料的状态、空气用量、炉膛材料、烟道废气中热能的利用，等等。 思考 燃料的状态：固态、液态气态燃料的速率依次升高。将固态燃料粉碎为粉末状，在“沸腾”状态下燃烧等，会大大提高燃烧效率。 空气用量：使用适当过量的空气会提高地燃烧效率。但是，过多的空气会带走热能，浪费能源。 炉膛材料：要选择耐高温、隔热性强的炉膛材料，并适当加厚。这样可以减少通过炉壁热传导而散失的热能。 烟道废气中热能的利用：如利用烟道废气生产热水，或对即将输入燃烧炉的燃料和空气进行预热等。 化学反应的速率与限度 第2课时 化学反应的限度 化学平衡状态 的建立 可逆反应 化学平衡状态的特征 逆 等 动 定 变 化学反应条件的控制 地球表面有大气层覆盖，离地面12km以上的高空有一臭氧层(实际上是臭氧的浓度高些)，臭氧层可以将90%的紫外辐射转化为热量使地面生命免受伤害，是地球生命的保护屏障。这其中的奥妙就在于臭氧层里存在着以下动态平衡的缘故：O2+O O3 在太阳辐射的条件下，氧分子被分裂为两个氧原子，异常活泼的氧原子便和氧分子结合成臭氧(此为正反应)。然后，在紫外线的作用下，臭氧转化为氧气，并放出热量(此为逆反应) 。这一反应被看做臭氧能吸收紫外线。在臭氧层中，O3、O2和O处于动态平衡，构成地球免受紫外线杀伤的天然屏障。 【拓展】大气臭氧层中的化学平衡 $