第六章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第二課時(shí)學(xué)案

第六章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第二課時(shí)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．結(jié)合實(shí)例體會(huì)可逆反應(yīng)存在限度，理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，發(fā)展“變化觀念與平衡思想”的學(xué)科核心素養(yǎng)。2．能從化學(xué)反應(yīng)限度和快慢的角度解釋生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單的化學(xué)現(xiàn)象。體會(huì)從兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性，認(rèn)識(shí)控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科研中的作用?！灸繕?biāo)一】化學(xué)反應(yīng)的限度1．可逆反應(yīng)概念：一定條件下，既能向進(jìn)行同時(shí)又能向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。例如：合成氨的反應(yīng)：N2+3H22NH3，SO2和O2化合生成SO3的反應(yīng)：2SO2+O22SO3等?！舅伎几形颉?．在密閉容器中加入1molH2和1molI2發(fā)生反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)，請(qǐng)分析：⑴當(dāng)反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個(gè)大？⑵當(dāng)反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)，正向反應(yīng)與逆向反應(yīng)哪個(gè)反應(yīng)速率大？⑶隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？⑷隨著反應(yīng)的進(jìn)行，υ(正)與υ(逆)怎樣變化？⑸反應(yīng)進(jìn)行到什么時(shí)候會(huì)“停止”？⑹此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？⑺給這個(gè)狀態(tài)命名⑻反應(yīng)真的停止了嗎？2．既然可逆反應(yīng)進(jìn)行不徹底，有一定的限度，那么如何表示這樣的限度呢？【分析】可用平衡時(shí)已轉(zhuǎn)化了的某反應(yīng)物的量與反應(yīng)前（初始時(shí)）該反應(yīng)物的量之比來(lái)表示反應(yīng)在該條件下的最大限度。平衡轉(zhuǎn)化率(α)【導(dǎo)練1】在4L密閉容器中充入6molA氣體和5molB氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)。達(dá)到平衡時(shí)，生成了2molC，經(jīng)測(cè)定D的濃度為0.5mol/L，求：⑴x的值⑵B的轉(zhuǎn)化率【目標(biāo)二】化學(xué)平衡狀態(tài)——化學(xué)平衡1．化學(xué)平衡的建立：以CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反應(yīng)為例。在一定條件下，將0.1molCO和0.1molH2O(g)通入1L密閉容器中，開(kāi)始反應(yīng)：⑴反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)：反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率。生成物的濃度為，逆反應(yīng)速率為。⑵反應(yīng)進(jìn)行中：反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率。生成物的濃度，逆反應(yīng)速率。υtυ(正)υ(正)υtυ(正)υ(正)＝υ(逆)此時(shí)，反應(yīng)物的濃度，生成物的濃度也。υ(逆)υ(逆)2．化學(xué)平衡狀態(tài)：一定條件下，反應(yīng)里，反應(yīng)速率和反應(yīng)速率時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變，達(dá)到了表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”，反應(yīng)達(dá)到了限度的狀態(tài)。反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下所能達(dá)到或完成的最大限度。該條件下，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了最大值。定義：在一定條件下的里，相等，反應(yīng)混合物中保持不變的狀態(tài)?！菊f(shuō)明】化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)，只有可逆反應(yīng)才有可能存在化學(xué)平衡狀態(tài)，不可逆反應(yīng)不能討論化學(xué)平衡問(wèn)題。3．化學(xué)平衡狀態(tài)特征：⑴“動(dòng)”指化學(xué)平衡是一種，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒(méi)有停止。⑵“等”指和相等，都大于零。⑶“定”指平衡體系混合物中，一定，不再隨時(shí)間改變而改變。⑷“變”指當(dāng)改變時(shí)，原平衡被破壞，會(huì)使，在新條件下建立新的平衡?！菊f(shuō)明】化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果，反應(yīng)混合體系中各組分的濃度不變。一經(jīng)建立化學(xué)平衡狀態(tài)，不會(huì)因時(shí)間的變化而變化，但因外部條件的改變會(huì)引起化學(xué)平衡的改變。【導(dǎo)練2】在密閉容器中充入PCl5，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后又向其中加入37Cl2，在重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，37Cl原子存在于（）A．PCl5中 B．PCl3中 C．Cl2中 D．三種物質(zhì)中都有4．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志（一）直接標(biāo)志：以mA(g)+nB(g)pC(g)為例⑴速率關(guān)系：同一物質(zhì)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，A的消耗速率與A的生成速率相等；A消耗速率與C的消耗速率之比等于m∶pB生成速率與C的生成速率之比等于n∶p⑵混合物中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、體積、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等保持不變，均可判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。例如：一定條件下，可逆反應(yīng)N2+3H22NH3，對(duì)該可逆反應(yīng)，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來(lái)表示：①單位時(shí)間內(nèi)，有1molN2反應(yīng)掉，同時(shí)有1molN2生成②單位時(shí)間內(nèi)，有3molH2反應(yīng)掉，同時(shí)有2molNH3反應(yīng)掉③單位時(shí)間內(nèi)，有1molN2生成，同時(shí)有2molNH3生成以上均表示υ(正)＝υ(逆)規(guī)律：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷原則：同時(shí)、雙向進(jìn)行。（二）間接標(biāo)志：反應(yīng)①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)②H2(g)+I2(g)2HI(g)根據(jù)以下標(biāo)志，判斷反應(yīng)①、反應(yīng)②是否達(dá)到平衡狀態(tài)：⑴混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑵在恒溫、恒壓條件下，混合氣體的總體積不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑶在恒溫、恒容條件下，混合氣體的壓強(qiáng)不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑷反應(yīng)混合體系中各組分的濃度不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑸反應(yīng)混合體系中各氣體的體積分?jǐn)?shù)不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑹混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑺反應(yīng)混合體系中的溫度不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑻恒容條件下，反應(yīng)混合氣體的密度不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑼恒壓條件下，反應(yīng)混合氣體的密度不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②⑽反應(yīng)混合體系中，氣體的顏色不再改變：反應(yīng)①，反應(yīng)②【目標(biāo)三】化學(xué)反應(yīng)條件的控制1．控制化學(xué)反應(yīng)條件的目的化學(xué)反應(yīng)有的快、有的慢，有的進(jìn)行程度大、有的進(jìn)行程度小，有的對(duì)我們有利、有的對(duì)我們不利?？刂品磻?yīng)條件，促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)(提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率，加快反應(yīng)速率等)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)（減緩反應(yīng)速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，控制副反應(yīng)的發(fā)生等），使化學(xué)反應(yīng)向著對(duì)我們有利的方向轉(zhuǎn)化。2．控制化學(xué)反應(yīng)條件的基本措施⑴通過(guò)改變反應(yīng)溫度、溶液濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)、固體表面積以及催化劑的使用等，改變化學(xué)反應(yīng)的速率。⑵通過(guò)改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液濃度、氣體壓強(qiáng)(或濃度)等，改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度。3．燃料燃燒的條件⑴燃料與接觸，且空氣要適當(dāng)過(guò)量⑵溫度達(dá)到燃料的