《(通用)高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制課件 新人教必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用)高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的限度 化學(xué)反應(yīng)條件的控制課件 新人教必修2(32頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解可逆反應(yīng)。2.理解化學(xué)平衡狀態(tài)。3.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。核心素養(yǎng)1.變化觀念與平衡思想:化學(xué)反應(yīng)有一定限度,是可以調(diào)控的。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過分析推理認(rèn)識化學(xué)平衡的特征。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)(1)概念:在同一條件下 和 均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí),不用“=”,用“”。正反應(yīng)方向一、化學(xué)反應(yīng)限度逆反應(yīng)方向(2)特征雙向性:反應(yīng)物 生成物。雙同性:正、逆反應(yīng)是在 下同時(shí)進(jìn)行的。共存性:反應(yīng)物和生成物 存在。同一條件同時(shí)2.化學(xué)
2、平衡狀態(tài)的建立化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)可逆反應(yīng)過程中正、逆反應(yīng)速率的變化反應(yīng)開始時(shí):反應(yīng)物濃度 ,正反應(yīng)速率 ;生成物濃度為 ,逆反應(yīng)速率為 。反應(yīng)過程中:反應(yīng)物濃度逐漸 ,正反應(yīng)速率逐漸 ;生成物濃度逐漸 ,逆反應(yīng)速率逐漸 。反應(yīng)達(dá)平衡時(shí):反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不再 ,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率 。最大最大00減小減小增大增大改變相等(2)用圖像表示化學(xué)平衡狀態(tài)的建立3.化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念如果外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)不發(fā)生改變,當(dāng) 反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),與 相等,反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài),稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”,簡稱化學(xué)平
3、衡??赡嬲磻?yīng)速率逆反應(yīng)速率(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征4.化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài),是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的 ,任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)行程度都有一定的限度。(2)不同條件下,同一可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度不同;相同條件下,不同反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)限度也不同。最大程度(1)可逆反應(yīng)必須在一定的外界條件下(如溫度、濃度、壓強(qiáng)等)才能建立化學(xué)平衡。相同條件下(如溫度、濃度、壓強(qiáng)等),可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)方向開始,還是從逆反應(yīng)方向開始,最終達(dá)到的平衡狀態(tài)是相同的,即“殊途同歸”。歸納總結(jié)歸納總結(jié)(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)直接判斷依據(jù)v正v逆同一物
4、質(zhì)生成速率等于消耗速率不同物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,且表示不同方向(即一正一逆)間接判斷依據(jù)各物質(zhì)的某些物理量保持不變各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、物質(zhì)的量濃度保持不變各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持不變例例1某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),下列說法正確的是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,兩者的速率完全相等反應(yīng)物和生成物同時(shí)存在,兩者的濃度相同混合物的組成比例不會隨時(shí)間而改變A.B.C.D.解析解析可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),v正v逆0,且各組分的含量保持不變,故正確;而反應(yīng)物和生成物濃度相同,只是反應(yīng)達(dá)到的某一特殊狀態(tài),并不一定達(dá)到平衡。答案解析思維啟迪化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各組分的
5、濃度保持不變,不要理解為濃度相等,也不要理解為濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。解析例例2在體積固定的容器中,對于反應(yīng)A(g)B(g)3C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),下列敘述為平衡狀態(tài)標(biāo)志的是單位時(shí)間內(nèi)A、B生成C的分子數(shù)與分解C的分子數(shù)相等外界條件不變時(shí),A、B、C濃度不隨時(shí)間變化體系溫度不再變化體系的壓強(qiáng)不再變化體系的分子總數(shù)不再變化A.B.C.D.答案解析解析同一物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等,說明已達(dá)平衡;濃度不變,說明已達(dá)平衡;如果該反應(yīng)沒有達(dá)到平衡,則反應(yīng)要和外界有能量的交換,必然導(dǎo)致體系溫度改變。體系溫度不變,說明已達(dá)平衡;由于該反應(yīng)是一個(gè)體積改變的反應(yīng),沒有達(dá)到平衡之前,壓強(qiáng)是改變的,分子
6、總數(shù)也是改變的,只有平衡了,二者才不會改變,故均正確。特別提示(1)化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率進(jìn)行比較。(2)利用v正v逆0判斷平衡狀態(tài)時(shí)注意:反應(yīng)速率必須是一正一逆,不能都是v正或都是v逆。1.化學(xué)反應(yīng)條件控制的意義與基本措施化學(xué)反應(yīng)條件控制的意義與基本措施(1)化學(xué)反應(yīng)條件控制的意義促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng),提高原料的利用率,加快反應(yīng)速率。抑制有害的化學(xué)反應(yīng),減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生,控制副反應(yīng)的發(fā)生。(2)化學(xué)反應(yīng)條件控制的基本措施改變化學(xué)反應(yīng)速率:改變反應(yīng)
7、物的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)、固體表面積以及催化劑的合理使用等;改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度:改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)等。二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制2.控制反應(yīng)條件、提高煤的燃燒效率控制反應(yīng)條件、提高煤的燃燒效率(1)煤的狀態(tài)煤被研得越細(xì),與空氣中氧氣的接觸面積越大,燃燒越充分,反應(yīng)速率越大。(2)空氣用量適當(dāng)過量的空氣有利于煤的充分燃燒。過多的空氣會帶走大量的熱量,降低反應(yīng)溫度,減小燃燒速率,甚至?xí)谷紵V?當(dāng)溫度達(dá)不到煤的著火點(diǎn)時(shí));少量的空氣則會使煤燃燒不充分,造成能源浪費(fèi)。(3)爐(灶)膛材料的選擇爐(灶)膛材料采用隔熱的耐高溫材料。隔熱可
8、以減少熱量的流失,耐高溫材料可以防止?fàn)t(灶)膛熔融(或熔裂)而脫離。(4)熱量的利用燃燒后廢氣中的熱量可用于供暖或發(fā)電等。歸納總結(jié)歸納總結(jié)(1)提高燃料的燃燒效率的措施盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸,且空氣要適當(dāng)過量。盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能,提高熱能的利用率。(2)提高燃料的燃燒效率的意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染。例例3將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當(dāng)過量的空氣中燃燒,這樣處理的目的是使煤充分燃燒,提高煤的利用率減少SO2的產(chǎn)生,避免造成“酸雨”減少有毒的CO產(chǎn)生,避免污染空氣 減少CO2的產(chǎn)生,避免“溫室效應(yīng)”A.B.C.D
9、.解析解析煤塊粉碎是為了提高煤的利用率;脫硫是為了減少SO2的產(chǎn)生;過量空氣是為了減少CO的產(chǎn)生。答案解析例例4下列措施可以提高燃料燃燒效率的是提高燃料的著火點(diǎn)降低燃料的著火點(diǎn) 將固體燃料粉碎將液體燃料霧化處理 將煤進(jìn)行氣化處理通入適當(dāng)過量的空氣A.B.C.D.答案解析解析解析理論上,提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積,并通入適當(dāng)過量的空氣。對于和,由于燃料的著火點(diǎn)是其固有的性質(zhì),不可改變,故這兩項(xiàng)措施不可行。、所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說法中正確的是A.一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限
10、度B.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等且等 于零C.平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的濃度保持相等D.化學(xué)反應(yīng)的限度不可以通過改變條件而改變1234答案解析解析解析平衡狀態(tài)就是一個(gè)可逆反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的最大限度,A正確;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正v逆0,各物質(zhì)濃度保持不變但不一定相等,且當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí),這種狀態(tài)可能會發(fā)生改變,B、C、D錯(cuò)誤。2.(2017杭州市學(xué)軍中學(xué)模擬)一定條件下的可逆反應(yīng)2NO2(紅棕色)2NO(無色)O2(無色),在恒壓密閉容器中充入NO2,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是A.反應(yīng)停止了B.NO的正反應(yīng)速率與O2的逆反應(yīng)速率相等C.c(NO)c(O2)21D
11、.氣體的顏色不再變化答案解析1234解析解析A項(xiàng),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,但反應(yīng)并沒有停止,故錯(cuò)誤;B項(xiàng),NO的正反應(yīng)速率與O2的逆反應(yīng)速率之比為21時(shí)才能確定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故錯(cuò)誤;C項(xiàng),c(NO)c(O2)始終是21,不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù),故錯(cuò)誤;D項(xiàng),混合氣體的顏色不再改變,說明NO2氣體的濃度不變,達(dá)到平衡狀態(tài),故正確。12343.在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g),下列敘述表示該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是A.N2、H2、NH3的濃度之比為132B.混合氣體的密度不隨時(shí)間變化C.當(dāng)有1 mol NN鍵斷裂時(shí),有6 mol NH鍵斷裂
12、D.單位時(shí)間內(nèi)生成2a mol NH3,同時(shí)消耗a mol N2答案解析12341234解析解析A中,N2、H2、NH3的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),不能確定是否處于平衡狀態(tài);B中,因容器的體積不變,而混合氣體的總質(zhì)量不改變,則無論平衡與否,混合氣體的密度均不變;C中,當(dāng)有1 mol NN鍵斷裂時(shí),相當(dāng)于生成2 mol NH3(1 mol NH3中含有3 mol NH鍵),即形成6 mol NH鍵,同時(shí)有6 mol NH鍵斷裂,符合v正(NH3)v逆(NH3),故處于化學(xué)平衡狀態(tài);D中,兩反應(yīng)速率均表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)進(jìn)行的任何階段均成比例。4.化學(xué)反應(yīng)限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用,如果設(shè)法提高化學(xué)反應(yīng)的限度,下面說法中錯(cuò)誤的是A.能夠節(jié)約原料和能源B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟(jì)效益D.能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率答案解析1234解析解析提高化學(xué)反應(yīng)的限度,可使更多的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物,提高產(chǎn)品的產(chǎn)量,提高原料的利用率,但不一定提高化學(xué)反應(yīng)速率。