新教材必修二丨高中新教材學案導學設計：6.2.2學案設計

第二節(jié)化學反應的速率與限度第2課時化學反應的限度和化學反應條件的控制學習目標1.了解可逆反應,理解化學平衡狀態(tài)的建立過程,學會平衡狀態(tài)的判斷,培養(yǎng)“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng),認識到化學反應是有一定限度的,是可以調控的。2.通過分析可逆反應特點,分析、推理、認識化學平衡的特征,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力,培養(yǎng)“證據推理與模型認知”的化學核心素養(yǎng)。3.了解控制反應條件在生產、生活和科學研究中的作用,認識化學對人類文明進步作出的卓越貢獻。重、難點化學反應限度的概念和本質,化學平衡狀態(tài)的建立和判斷。課堂探究主題學習探究過程提升素養(yǎng)知識回顧1.請寫出氯氣和水反應的化學方程式,并分析氯水中的主要微粒有哪些?2.我們學過的可逆反應有哪些?舉例說明。通過分析氯水成分,引導學生總結可逆反應的特點。一、化學反應的限度【溫故知新】回顧教材P3對“可逆反應”的定義。一、可逆反應1.定義:。

2.可逆反應的特點:→正反應和逆反應發(fā)生的相同。

→正、逆反應在同一條件下進行。

→反應物、生成物。

續(xù)表主題學習探究過程提升素養(yǎng)一、化學反應的限度【思考】【問題1-1】水的生成(H2+O2)與電解,二次電池的放電與充電,CO2和H2O在生物體中通過光合作用合成糖與糖在人體內氧化生成CO2和H2O,它們是否屬于“可逆反應”?談談你的見解。【問題1-2】在一固定容積的密閉容器里,加入1molN2和3molH2(合適催化劑),試分析反應的進程。進程分析:二、化學平衡狀態(tài)1.定義:當可逆反應進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率,反應物的濃度和生成物的。達到一種表面靜止的狀態(tài),我們稱之為化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡。化學平衡狀態(tài)是可逆反應在一定條件下能達到的或完成的,即該反應的。

2.特征:逆:建立化學平衡的反應是反應。

等:平衡時v正v逆。

動:化學平衡是一個平衡,v正=v逆≠0。

定:達到平衡狀態(tài)時,外界條件一定,反應速率一定,混合物中各組分的濃度一定,混合物中各組分的百分含量一定。變:當外界條件改變時,平衡一般要發(fā)生改變。【隨堂訓練】可逆反應2NO22NO+O2在體積不變的密閉容器中反應,達到平衡狀態(tài)的標志是()①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2③用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)A.①④B.②④C.①③④D.②③⑤1.請畫出反應速率和時間關系的圖像。2.根據隨堂訓練1,總結整理判斷化學平衡的兩類標志:

。

二、化學反應條件的控制三、化學反應條件的控制【思考】現(xiàn)在,假設你是一名工程師,你要提高你工廠煤的燃燒效率,你認為應該從哪些方面進行改進?【總結】從目的、方法、應用、意義和注意事項幾個方面總結如何控制化學反應條件。【閱讀與拓展】閱讀教材P48“科學史話”,體會科學家探究科學原理的艱辛,認識化學對社會發(fā)展和人類文明進步作出的卓越貢獻?！驹u測反饋】【練習1】對于可逆反應M+NQ達到平衡時,下列說法正確的是()A.M、N、Q三種物質的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.反應物和生成物的濃度都保持不變D.反應已經停止總結影響煤燃燒效率的條件。續(xù)表主題學習探究過程提升素養(yǎng)二、化學反應條件的控制【練習2】(雙選)在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡狀態(tài)的標志是()A.C的生成速率和C的分解速率相等B.單位時間內生成1molA同時生成了3molBC.A、B、C濃度不再變化D.A、B、C的分子個數(shù)之比為1∶3∶2小結化學平衡的定義、特征和判斷標志。核心素養(yǎng)專練1.下列說法不正確的是()A.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,就是這個反應在該條件下所能達到的限度B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時,這個反應的正反應速率和逆反應速率相等C.可以通過控制反應條件,使2molSO2與1molO2反應生成2molSO3D.化學反應的限度可以通過改變條件來改變2.反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達到平衡后,再向反應容器中充入含氧的同位素

818O的氧氣,經過一段時間后,818O原子存在于A.O2 B.SO2C.O2和SO2 D.O2、SO2和SO33.在一定溫度下的恒容密閉容器中,能說明反應X2(g)+Y2(g)2XY(g)已達到化學平衡的是()A.容器內的總壓強不隨時間變化B.容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間變化C.XY氣體的物質的量分數(shù)不變D.X2和Y2的消耗速率相等4.在一密閉容器中進行反應:2SO2+O22SO3(g),已知某一時刻SO2、O2和SO3濃度分別為0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1。當反應達到平衡時,可能存在的數(shù)據是()A.SO2的濃度為0.4mol·L-1,O2的濃度為0.2mol·L-1B.SO2的濃度為0.25mol·L-1C.SO3的濃度為0.4mol·L-1D.SO2、SO3的濃度均為0.15mol·L-15.將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)?？梢耘袛嘣摲纸夥磻呀涍_到平衡的是()①2v(NH3)=v(CO2)②密閉容器中總壓強不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變⑤密閉容器中混合氣體的平均摩爾質量不變A.①②⑤ B.②③ C.③④⑤ D.①④6.一定溫度下,某容積為2L的密閉容器內,某一反應中M、N的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖所示:(1)該反應的化學方程式是。

(2)在圖上所示的三個時刻中,(填“t1”“t2”或“t3”)min時刻處于平衡狀態(tài),此時v正(填“>”“<”或“=”)v逆;0~t2min時間段內v(N)=。

(3)已知M、N均為氣體,若反應容器的容積不變,則“壓強不再改變”(填“能”或“不能”)作為該反應已達到平衡狀態(tài)的判斷依據。

(4)已知M、N均為氣體,則下列措施能增大反應速率的是(填字母)。

A.升高溫度 B.降低壓強C.減小N的濃度 D.將反應容器體積縮小參考答案課堂探究【知識回顧】1.Cl2+H2OHCl+HClO氯水中的主要微粒有“三分子、四離子”。三分子:Cl2、H2O、HClO;四離子:H+、Cl-、ClO-、OH-。2.2SO2+O22SO3,NH3+H2ONH3·H2O,SO2+H2OH2SO3,N2+3H22NH3。一、化學反應的限度1.在同一條件下,既能向正反應方向進行,又能向逆反應方向進行的反應。2.雙向條件雙同同時共存同時存在【問題1-1】它們都不是“可逆反應”,因為它們的反應條件不相同?！締栴}1-2】二、1.相等濃度都不再改變最大程度限度2.可逆=動態(tài)【隨堂訓練】B【提升素養(yǎng)】1.反應速率-時間關系圖:2.(1)直接標志①化學平衡的本質(v正=v逆)a.同一物質的v消=v生。b.在化學方程式同一邊的不同物質生成速率與消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比。c.在化學方程式兩邊的不同物質生成(或消耗)速率之比等于化學計量數(shù)之比。②從組分含量來判斷達平衡時各物質的含量及濃度、質量、物質的量均不再變化。(2)間接標志①對于反應前后氣體體積不等的可逆反應,反應體系總壓強和混合氣體的平均摩爾質量不再變化。②對于反應混合物中存在有顏色的物質的可逆反應,若體系顏色不再變化,則反應達到平衡狀態(tài)。二、化學反應條件的控制【思考】學生通過分析得出提高煤的燃燒效率,可以從煤的狀態(tài)、空氣用量、爐膛材料的選擇、燃燒后煙道廢氣中熱量的利用等方面進行改進?！究偨Y】目的:促進有利的化學反應,抑制有害的化學反應。方法:通過改變反應條件而改變化學反應速率或可逆反應進行的程度。應用:提高能量轉化率,提高熱量利用率。意義:通過控制化學反應速率或限度,使反應向著人們期望的方向轉化。注意:需要考慮控制反應條件的成本和實際可能性?！驹u測反饋】【練習1】C【練習2】AC核心素養(yǎng)專練1.C解析:對于可逆反應,達到平衡狀態(tài)時,正、逆反應速率相等,反應物的轉化率最大,A、B正確;2SO2+O22SO3是可逆反應,無論怎樣控制條件,反應物的轉化率不可能達到100%,即2molSO2與1molO2反應不會生成2molSO3,C錯;化學反應的限度可通過改變條件,如溫度、壓強等來改變,D正確。2.D3.C解析:該反應的特點:一是可逆反應,二是反應前后氣體體積相等。根據氣體壓強之比等于氣體物質的量之比推斷,該反應在整個反應過程中總壓強是不變的,A項不能說明該反應已經達到平衡,同理推斷,容器中氣體的平均相對分子質量始終不隨時間變化而變化,B項不能說明該反應已經達到平衡;X2和Y2的化學計量數(shù)相等,且均為反應物,其消耗速率始終相等,D項不能說明該反應已經達到平衡。4.B解析:假設SO2、O2完全轉化為SO3,則c(SO2)=c(O2)=0,c(SO3)=0.4mol·L-1;假設SO3完全轉化為SO2和O2,則c(SO2)=0.4mol·L-1,c(O2)=0.2mol·L-1,c(SO3)=0,而可逆反應的特點是反應不能進行到底,故A、C錯誤,B正確;又因為反應物SO2和生成物SO3不可能同時減小,故D錯誤。5.B解析:①不能表示正、逆反應速率相等;②反應正向進行則壓強增大,故總壓強不變時,說明反應已達平衡狀態(tài);③恒容條件下,混合氣體的密度ρ=m(氣)V(容器),反應正向進行時,m(氣)增大,V(容器)不變,氣體的密度增大,因此密度不變,說明m(氣)不變,反應達到平衡;④反應物是固體,NH3的體積分數(shù)始終為23;⑤反應物是固體,容器內的氣體是NH3M=2amol×17g·mol6.答案:(1)2NM(2)t3=2t2mol·L-1·min(3)能(4)AD解析:(1)由圖知,N不斷減少,M不斷增加,N是反應物,M是生成物,t3min時,兩種物質都存在,物質的量不再改變,反應處于平衡狀態(tài),則該反應為可逆反應。在相同的時間內,N減少6mol,M增加3mol,二者的物質的量之比是6∶3=2∶1,故反應的化學方程式