高中化学第1部分专题第一单元第二课时化学反应的限度讲义含解析苏教版必修2
- 格式:doc
- 大小:52.50 KB
- 文档页数:6
第一单元化学反应速率与反应限度第2课时化学反应的限度教案[知识与技能]认识可逆反应的进行有一定和限度。
[过程与方法]1.通过打比方,举出日常生活中学生熟悉的事例来帮助学生理解可逆反应的限度问题。
2.通过具体的实验,帮助学生领悟可逆反应的限度是随外界条件的改变而改变的。
[情感态度与价值观]从化学的视角认识自然、环境、能源和社会的关系。
重点可逆反应的限度问题。
难点运用实验探究方式,认识可逆反应的限度是随外界条件的改变而改变的。
【引言】上节课我们学习了有关化学反应速率问题,我们现在知道了,对于同一个化学反应,条件不同,反应速率不同。
我们来回忆一下:什么是化学反应速率?化学反应速率的表示方法是什么?影响化学反应速率的因素有哪些?那么对于现实生产生活中,一个反应仅仅控制反应的速率是否就可以了呢?我们现实生活中一个简单的例子在冬天取暖的煤炉中煤炭怎样来让它发挥最大限度释放出最多的热能?这就是我们今天研究的课题—化学反应的限度问题。
【新课】第三节化学反应的速率和限度一、化学反应的限度为了引进这个限度的概念,我们先看这样的一个试验实验2-7实验步骤向3~4 mL1 mol/L的CaCl2溶液中滴入1 mol/L的Na2SO4溶液实验现象白色混浊化学方程式CaCl2+ Na2SO4=CaSO4↓+ 2NaCl离子方程式Ca++ SO42-=CaSO4↓小组讨论交流向上述反应后的清液中滴入适量1 mol/L的Na2CO3溶液会出现什么现象对于实验现象提出的假设,说明理由假设:仍有白色混浊现象理由:反应没有完全进行到底实验证明你的假设现象:仍有白色混浊现象化学方程式CaCl2+ Na2CO3=CaCO43↓+ 2NaCl。
2019-2020年高中化学化学反应的限度教案苏教版必修2一、教学目标:1、认识可逆反应、化学反应限度的涵义2、初步学会根据反应速率判断化学反应所能达到的限度3、初步了解影响化学反应限度的因素二、教学内容:1、可逆反应和不可逆反应:(1)可逆反应:在同一条件下,能同时向正、逆两个方向进行的反应。
通常把从左向右进行的反应称为正反应。
把从右向左的反应称为逆反应。
如:N2+3H22NH3+Q(2)不可逆反应:在同一条件下,不能同时向两个方向进行的反应。
可看成正、逆反应的趋势差别很大,反应“一边倒”。
正、逆反应是相对的。
(3)可逆反应的特点:a.正反应和逆反应之间具有既对立有统一的关系。
即正反应和逆反应是两个方向完全相反的不同的化学反应。
但他们有同时存在,不可分离。
例如:某容器内有SO2和O2合成SO3的化学反应,那么也一定有SO3分解为SO2和O2的化学反应。
b.正反应和逆反应的发生性质相同。
例如:SO2具有跟O2合成SO3的性质,SO3也有分解生成SO2和O2的性质。
c.正反应和逆反应发生的条件相同。
例如:SO2和O2合成SO3和SO3分解为SO2和O2的条件都是催化剂、高温。
如果对反应体系施加影响化学反应速度率的措施,正反应速率和逆反应速率都会受到影响。
例如升高或者降低温度,增大或者减小压强,2 SO2+O22SO3和2 SO32 SO2+O2的反应速率都会发生相应的变化。
d.各反应物、生成物同时存在。
方程式两边的物质互为反应物和生成物。
任何一种物质的生成率都小于1。
任何一种物质的存在量都大于0。
但存在量不能无条件的确定。
e.事实上,大部分化学反应都是可逆反应。
只不过有的可逆性较弱,有的可逆性很强。
2、化学平衡状态:定义:在一定条件下,可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等,反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态,叫做化学平衡状态。
注意:1、化学反应中,只有可逆反应才能形成化学平衡。
非可逆反应不能形成化学平衡。
必修 2 化学反响速率与反响限度化学反响的限度讲课稿一、教材剖析1.教材的地位和作用化学反响限度的观点,是初次在必修课程的学习中出现。
化学反响限度属于化学反响原理范围,是化学学科最重要的原理性知识之一,是深入认识和理解化学反响特色和进度的入门性知识,是进一步学习化学的基础性知识。
2.教课目的(一)知识与技术1.认识可逆反响、化学反响限度的含义。
2.经过实验认识到化学反响都有必定的限度。
(二)过程与方法:1.重视培育学生实验设计操作能力,提升实验技术。
2.经过图像剖析使学生学会科学研究的方法。
(三)感情态度与价值观:激发学生参加化学科技活动的热忱,培育其将化学知识应用于生产、生活实践的意识,可以对与化学相关的社会和生活问题作出合理的判断。
3、教课要点、难点教课要点化学反响限度的观点教课难点化学反响限度的实质原由及外面特色二、教课背景剖析1.知识基础:化学反响速率的影响要素2.知识特色:理论性强,需要学生有较高的抽象逻辑推理能力3.学生基础:学生在这以前缺乏近似的研究方法和研究经历三、教课方法1.教法:充足发挥学生主体作用,按“启迪、指引、实验”的教课模式进行实验教课。
充足利用图像剖析法,将抽象的事物直观化,便于研究反响限度的实质。
2.学法:在实验中查验真谛,由浅入深,一步步发掘事物的实质。
四、设计思想教课中先由“科学史话——炼铁高炉尾气之迷”下手,激发学生求知欲,而后以制备SO3 的实验数据,进一步激发学生认知与事实的矛盾矛盾,经过实验使学生明确大部分的化学反响有必定的限度,再经过数据和设置一些问题,用图像剖析法揭露均衡状态的特色,最后解决“炼铁高炉尾气之迷”五、教课流程(一)创建情境炼铁高炉尾气之谜(二)列举事实,提出疑问某工厂实验室研究在加入催化剂和加热的条件下将10molSO2 与 5molO2 混淆进行反响,测得数据列表以下时间(min)物质的量010203040506070浓度 (mol/L)SO21075 3.52111 O25 3.5 2.5 1.7510.50.50.5 SO3035 6.58999从这一表格中,你获得什么启迪?1.在实质反响中,反响物可否按相应的计量关系完整转变为生成物呢?2.反响后的物质构成是什么?结论:化学反响不可以按计量数完全反响,反响有必定的限度。
教学设计课名化学反应的限度课时 1 年级高一学习者分析学生基本掌握化学反应速率的概念和化学反应速率的影响因素,会区分可逆反应和不可逆反应,会分析可逆反应正反应和逆反应速率,能很好的理解化学反应限度的意义,但学生的抽象思维不强,应用能力不高,对化学平衡状态的判断会比较困难。
教学目标1.知识目标:(1)通过实验认识化学反应限度的存在,了解化学反应限度的概念和产生原因。
(2)知道达到化学反应限度的特征。
(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用,认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。
2.能力目标:(1) 重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。
(2)通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导去分析和解决实际问题。
3.情感、态度和价值观目标:(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
教学重点难点以及措施重点:化学反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素。
难点:化学反应限度的本质原因及外部特征。
教学准备教师教案一份学生导学案一份 ppt多媒体教学环境简易多媒体教学环境教学环节教学内容活动设计活动目标媒体使用及分析【合作探究、精讲点拨】讨论二:化学反应限度1、什么是化学平衡状态?2、化学平衡状态如何建立?3、什么是化学反应的限度?4、化学平衡状态如何判断?件下,可逆反应进行到一定程度时,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不再变化,达到一种表面静止的状态2、化学平衡状态的建立化学反应开始时,反应物浓度最大,正反应速率最大,生成物浓度为零,逆反应速率为零。
反应进行中,反应物浓度逐渐减小,正反应速率减小,生成物浓度增大,逆反应速率增大。
化学反应达到平衡时,正逆反应速率相等。
3、化学反应的限度:化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下所能达到的最大转化率,任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。
化学反应的限度1.新制氯水呈黄绿色的原因是什么?写出氯气与水反应的化学方程式。
提示:氯水中存在Cl 2分子而呈黄绿色;Cl 2+H 2OHCl +HClO 。
2.Fe 3+具有强氧化性,能将I -氧化成I 2,你能写出FeCl 3溶液与KI 溶液反应的离子方程式吗?提示:2Fe 3++2I -===2Fe 2++I 2。
3.密闭容器中进行化学反应:N 2+3H 22NH 3,增大该反应速率的措施有哪些? 提示:升高温度、增大压强、使用催化剂均能加快该反应的化学反应速率。
[新知探究]探究1 2H 2+O 2=====点燃 2H 2O 和2H 2O=====通电2H 2↑+O 2↑是可逆反应吗? 提示:不是,因为可逆反应必须是在同一条件下正、逆反应同时进行。
探究 2 新制氯水中存在哪些分子和离子?由此判断氯气与水的反应能不能进行到底?提示:新制氯水中存在Cl 2、H 2O 、HClO 的分子,存在H +、Cl -、ClO -和OH -离子。
氯气与水的反应不能进行到底。
探究3 过量I -能否将Fe 3+还原完全的实验探究依据教材P32(活动与探究)填写下列表格中的内容。
[必记结论](1)可逆反应的概念:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
(2)可逆反应的特点:①正向反应和逆向反应同时进行。
②一定条件下,反应物不可能全部转化为生成物,即反应物的转化率不可能达到100%。
(3)表示:书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
如N 2和H 2合成氨的化学方程式为N 2+3H 22NH 3 。
[成功体验]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CO 2+H 2OH 2CO 3与H 2CO 3CO 2+H 2O 互为可逆反应。
( )(2)可逆反应中一种反应物过量时,另一反应物可完全转化。
( )(3)可逆反应应用“”表示。
( )(4)可逆反应中先进行正反应再进行逆反应。
( )答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)×2.今有下列四组反应,其中属于可逆反应的是( )A .2H 2+O 2=====点燃 2H 2O 和2H 2O=====通电2H 2↑+O 2↑ B .CaO +CO 2===CaCO 3和CaCO 3=====高温 CaO +CO 2↑C .NH 4Cl=====△ NH 3↑+HCl↑和HCl +NH 3===NH 4ClD .SO 2+H 2O===H 2SO 3和H 2SO 3===SO 2+H 2O解析:选D 可逆反应是指在同一条件下,同时向正、逆反应方向进行的反应,所以可逆反应必须是指在同一条件下,方向相反的两个反应同时进行,A、B、C中两反应的条件不同,不是可逆反应。
[新知探究]探究1 在一定条件下,一个可逆反应进行到最大限度就是达到化学平衡状态,这时正、逆反应都停止了吗?提示:可逆反应达化学平衡后,反应并没有停止,正、逆反应仍在进行。
只是正、逆反应速率相等。
探究2 化学平衡状态是如何建立的?可逆反应在建立平衡状态的过程中,正、逆反应速率是如何变化的?依据化学平衡建立的图像填写下列空白。
化学平衡的建立(以N2+3H22NH3为例)(1)反应开始时:v(正)最大,v(逆)为0。
(2)反应过程中:反应物浓度逐渐减小→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),反应物和生成物的浓度保持不变。
探究3 一定温度下,密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),当容器的压强保持不变时,能否判断该反应处于平衡状态?若将反应改为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当容器的压强保持不变时,反应是否处于平衡状态。
提示:不能判断反应是否处于平衡状态。
若将反应改为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当密闭容器中气体的压强保持不变时,表明反应处于平衡状态。
[必记结论]1.化学平衡状态的概念一定条件下的可逆反应进行到一定程度时,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发生变化的状态,称为化学平衡状态。
2.化学平衡状态的标志(1)v(正)=v(逆)(2)各组分的物质的量浓度或百分含量保持不变3.化学平衡状态的特征[成功体验]3.关于可逆反应达到化学反应限度的说法错误的是( )A.改变外界条件不能改变化学反应限度B.正、逆反应速率相等C.各组分的含量不随时间的变化而变化D.是动态平衡解析:选A 化学反应限度可以通过改变外界条件来改变。
4.下列关于可逆反应的化学平衡的说法中,正确的是( )A.当达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物B.化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏C.当达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度相等D.当达到化学平衡时,正、逆反应均已停止解析:选B 当可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应速率相等,但并未停止,此时反应体系中各成分的浓度不再改变(但不一定相等),当外界条件发生改变时,平衡可能被破坏,B正确,C、D错误;可逆反应中,反应物的转化率达不到100%,A错误。
———————————————[关键语句小结]————————————————1.可逆反应的“二同一不完全”:可逆反应中,正、逆两个反应是在“同”一条件下“同时”进行的,反应物不能“完全”转化。
2.化学平衡状态的含义及“五字特征”:(1)含义:在一定条件下的可逆反应中,当正、逆反应速率相等时,体系中各组分的浓度保持不变的状态。
(2)“五字特征”——逆、等、动、定、变。
3.化学平衡状态判断的“两大依据”:(1)根本依据:v(正)=v(逆);(2)直接依据:各组分的浓度不再变化。
[例1] 在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2和SO3浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1。
当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )A.SO2为0.4 mol·L-1、O2为0.2 mol·L-1B.SO2为0.25 mol·L-1C.SO3为0.4 mol·L-1D.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1解析:选B 假设SO2、O2完全转化为SO3,则c(SO2)=c(O2)=0,c(SO3)=0.4 mol·L-1;假设SO3完全转化为SO2和O2,则c(SO2)=0.4 mol·L-1,c(O2)=0.2 mol·L-1,c(SO3)=0,而可逆反应的特点是反应不能进行到底,故A、C错误,B正确;又因为反应物SO2和生成物SO3不可能同时减小,故D错误。
解答该类型题目的方法和依据(1)方法:先假设反应物100%转化为生成物,求出c(反应物)的最小值和c(生成物)的最大值;再假设生成物100%转化为反应物,求出c(反应物)的最大值和c(生成物)的最小值,最后讨论分析。
(2)依据:可逆反应中反应物的转化率小于100%。
1.对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量18O2,足够长的时间后,18O 原子( )A.只存在于O2中B.只存在于SO3和O2中C.只存在于SO2和O2中D.存在于SO2、SO3和O2中解析:选D 可逆反应的特点,正、逆反应同时进行,反应物与生成物共存。
[例2] 一定温度下,在恒容密闭容器中进行的可逆反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)。
判断下列描述中反应处于平衡状态的是________________。
①单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO2②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤密闭容器中压强不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态解析:①中单位时间内生成n mol O2的同时,必消耗 2n mol 的NO2,所以①能说明反应达到平衡状态;②中描述的都是正反应方向的速率,不能说明反应是否处于平衡状态;③中无论反应是否达平衡状态,同向的速率之比一定为化学方程式的相应物质的化学计量数比;④中混合气体的颜色不变,即c(NO2)保持不变,说明反应处于平衡状态;⑤⑥因该反应是一个反应前后气体物质的量不等的反应,容器的体积固定,故气体的压强不变,气体的平均相对分子质量不变,均能说明反应处于平衡状态。
答案:①④⑤⑥可逆反应达平衡状态的标志(1)直接标志:①v (正)=v (逆)≠0。
a .同一种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反应体系中总压强不随时间变化(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变化(适用于等压条件下反应前后气体体积不等的反应和等容条件下有固、液体参与或生成的反应)。
③对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应,若体系颜色不再变化,则反应达到平衡状态。
若将一定温度下密闭容器中进行的可逆反应改为H 2(g)+I 2(g) 2HI(g),则例2中的④、⑤、⑥三项的描述中反应处于平衡状态的是__________。
答案:④[例3] 在2 L 的密闭容器中有如图所示的反应,看图按要求回答下列问题:(1)图中所示的反应物:Ⅰ是________,Ⅱ是________。
(2)写出图中表示的化学方程式:Ⅰ________________________________________________________________________, Ⅱ________________________________________________________________________。
(3)在图Ⅱ中,以0~10 s 内的平均反应速率计算,t =6 s 时A 的浓度是________ mol·L -1。
解析:在图Ⅰ和图Ⅱ中,都是A 的浓度随反应的进行不断减小至不变,B 、C 的浓度随反应的进行不断增大至不变,所以A 为反应物,B 、C 为生成物。
不同的是图Ⅰ中A 的最终浓度为0,图Ⅱ中不为0,所以图Ⅰ中的反应是不可逆反应,而图Ⅱ中的反应是可逆反应。
图Ⅱ中,10 s 时,变化的c (A)=1.2 mol·L -1-0.8 mol·L -1=0.4 mol·L -1,所以6 s 时变化的c (A)=6 s×0.4 mol·L -110 s=0.24 mol·L -1,此时c (A)=0.96 mol·L -1。