化學(xué)反應(yīng)限度14550講課教案

1、化學(xué)反應(yīng)限度14550LOGO教學(xué)目標教學(xué)目標知識與技能知識與技能1. 認識可逆反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)限度的含義。認識可逆反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)限度的含義。2. 通過實驗認識到任何化學(xué)反應(yīng)的進程都有一定的限度，通過實驗認識到任何化學(xué)反應(yīng)的進程都有一定的限度，可以通過改變反應(yīng)條件控制化學(xué)反應(yīng)的限度?？梢酝ㄟ^改變反應(yīng)條件控制化學(xué)反應(yīng)的限度。3. 了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。過程與方法過程與方法通過通過“煤的燃燒效率煤的燃燒效率”的課題研究，使學(xué)生在閱讀、查的課題研究，使學(xué)生在閱讀、查閱資料、反思、討論和概括等過程中，提高自主學(xué)習(xí)的閱資料、反思、討論和概括等過

2、程中，提高自主學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識及信息加工能力。主動性，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識及信息加工能力。情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀通過反應(yīng)條件控制方法的學(xué)習(xí)，感悟控制反應(yīng)條件在生通過反應(yīng)條件控制方法的學(xué)習(xí)，感悟控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用，提高對化學(xué)科學(xué)意義的認識。產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用，提高對化學(xué)科學(xué)意義的認識。一、可逆反應(yīng)一、可逆反應(yīng)(1)(1)定義：在定義：在同一條件同一條件下下, ,既向正反應(yīng)方向進行既向正反應(yīng)方向進行, ,同時又向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。同時又向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。典型的可逆反應(yīng)有典型的可逆反應(yīng)有: :N2+3H2 2NH3催化劑催化劑高溫高壓高溫高壓2SO2

3、+O2 2SO3催化劑催化劑高溫高溫 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2OH2 + I2 2HI 正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)u思考與交流思考與交流(1)水的生成水的生成（H2+O2）與電解，與電解，(2)二次電池的放電與充電，二次電池的放電與充電，(3)CO2和和H2O在植物中通過光合作用合成糖與糖在植物中通過光合作用合成糖與糖在體內(nèi)氧化生成在體內(nèi)氧化生成CO2和和H2O，它們是否屬于它們是否屬于“可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)”？可逆反應(yīng)有什么特點？可逆反應(yīng)有什么特點？(2)(2)特點：特點：v雙向性雙向性 同時性同時性 共存性共存性2SO2 + 18O2 2SO3

4、可逆反應(yīng)中反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)化為生成物？可逆反應(yīng)中反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)化為生成物？其他化學(xué)反應(yīng)在實際進行時，反應(yīng)物都其他化學(xué)反應(yīng)在實際進行時，反應(yīng)物都能完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？能完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？不能！不能?4CO2 + C CO，達到化學(xué)平衡后，達到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含平衡混合物中含1414C C的粒子有的粒子有 。14CO2、14C、14CO煉鐵高爐尾氣之謎煉鐵高爐尾氣之謎uC+O2=CO2uC+CO2 2COuFe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫 煉制煉制1t1t生鐵所需要的焦炭的生鐵所需要的焦炭的實際用量，遠高于按照化學(xué)方程實際用量，遠高于按照化學(xué)方程式計算所需用量，且從高爐爐頂式計算

5、所需用量，且從高爐爐頂出來的氣體中含有沒有利用的出來的氣體中含有沒有利用的COCO氣體。氣體。啟示啟示: :化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)是有限度有限度的，有些能進行地較的，有些能進行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。 二、化學(xué)反應(yīng)的限度二、化學(xué)反應(yīng)的限度 某溫度和壓強下的密閉容器中某溫度和壓強下的密閉容器中,2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑 時間時間 （min)物質(zhì)的量物質(zhì)的量濃度濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO30

6、0.30.50.650.80.90.90.9此條件下進行到此條件下進行到什么時候什么時候達到了這個達到了這個反應(yīng)的限度反應(yīng)的限度?達到反應(yīng)限度達到反應(yīng)限度時該反應(yīng)是否時該反應(yīng)是否停止停止了？了？2SO2 + O2 2SO3（1）開始時）開始時c(SO2) 、c(O2)大，大， c(SO3) =0開始階段有什么特征？開始階段有什么特征？只有正反應(yīng)，只有正反應(yīng)，v(逆逆)=0可逆反應(yīng)的限度可逆反應(yīng)的限度反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0（2）瞬間后）瞬間后c(SO2) 、c(O2 )變小變小 , c(SO3)0瞬間過后有什么特征？瞬間過后有什么特征？正逆反應(yīng)都進行，正逆反應(yīng)都進行，v(逆逆)

7、 0，v(正正) v(逆逆) 2SO2 + O2 2SO3反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0（3）c(SO2) 、c(O2)逐漸變小，逐漸變小，c(SO3)逐漸增大，逐漸增大， 三種物質(zhì)的濃度達到一個三種物質(zhì)的濃度達到一個特定值特定值。一定時間段內(nèi)有什么特征？一定時間段內(nèi)有什么特征？v(正正)= v(逆逆) 02SO2 + O2 2SO3反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0 由于由于v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 0 0，雖然正、逆反應(yīng)都，雖然正、逆反應(yīng)都在進行，但在進行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化發(fā)生變化. . 從外表

8、上看，反應(yīng)好象從外表上看，反應(yīng)好象“停止停止”。 可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)?？赡娣磻?yīng)反應(yīng)速率的特點可逆反應(yīng)反應(yīng)速率的特點反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1： v(正)=v(逆)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)2SO2+O2 2SO3催化劑1、定義定義 在在一定條件下的一定條件下的可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)中，當中，當正反應(yīng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組，反應(yīng)混合物中各組分的分的濃度保持不變濃度保持不變的狀態(tài)。的狀態(tài)。前提（適用范圍）前提（適用

9、范圍）：可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0外在標志：反應(yīng)混合物中各組分外在標志：反應(yīng)混合物中各組分 的濃度保持不變的濃度保持不變二、化學(xué)平衡狀態(tài)二、化學(xué)平衡狀態(tài)2 2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征( () )動：動態(tài)平衡動：動態(tài)平衡（v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 00）（2 2）等：等：v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) ( () )定：各組分的濃度和含量保持不變。定：各組分的濃度和含量保持不變。( () )變：條件改變，原平衡被破壞，在新變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。的條件下建立新的平衡。( () )

10、逆逆: :可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)也就是該可逆反應(yīng)在該條件下反應(yīng)進行的最大程度。3 3、達到化學(xué)平衡的標志、達到化學(xué)平衡的標志同側(cè)異同側(cè)異 異側(cè)同異側(cè)同 成比例成比例可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征（）（）A.A.反應(yīng)停止了反應(yīng)停止了B.B.正、逆反應(yīng)速率都為零正、逆反應(yīng)速率都為零C.C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.D.正、逆反應(yīng)的速率相等正、逆反應(yīng)的速率相等D D隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)1對于可逆反應(yīng)對于可逆反應(yīng)M MN QN Q達到平衡狀態(tài)時，達到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是下列說法正確的是（ ） A. MA. M、N N、Q Q三種物質(zhì)的濃度一定相

11、等三種物質(zhì)的濃度一定相等B. MB. M、N N全部變成了全部變成了Q QC. MC. M、N N、Q Q的濃度都保持不變的濃度都保持不變D. D. 反應(yīng)已經(jīng)停止反應(yīng)已經(jīng)停止C隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)2下列說法可以證明反應(yīng)下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達平衡狀態(tài)的是已達平衡狀態(tài)的是 ( )A.1molNN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有3molHH鍵形成鍵形成B.1molNN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有3molHH鍵斷裂鍵斷裂C.1molNN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有6molNH鍵斷裂鍵斷裂D.1molNN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有6molNH鍵形成鍵形成A、C 隨堂練習(xí)隨堂練

12、習(xí)3同側(cè)異同側(cè)異 異側(cè)同異側(cè)同 成比例成比例在一定溫度下在一定溫度下,可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志是（）達到平衡的標志是（）A.A的生成速率與的生成速率與C分解的速率相等分解的速率相等 B.單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生同時生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為的分子數(shù)比為1:3:2C隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)4同側(cè)異同側(cè)異 異側(cè)同異側(cè)同 成比例成比例可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)2SO2SO2 2 O O2 2 2SO2SO3 3的正、逆反應(yīng)速率可的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)用各反應(yīng)物或

13、生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是系中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 A A 正正 SOSO2 2 2 2 正正 O O2 2 B B 正正 O O2 2 逆逆 SOSO3 3 C C 正正 O O2 2 2 2 逆逆 SOSO3 3 D D 正正 SOSO2 2 逆逆 SOSO3 3 D D隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)5 對化學(xué)反應(yīng)限度的敘述，對化學(xué)反應(yīng)限度的敘述，錯誤錯誤的是（的是（ ）A A任何可逆反應(yīng)都有一定的限度任何可逆反應(yīng)都有一定的限度 B B化學(xué)反應(yīng)達到限度時，正逆反應(yīng)速率相等化學(xué)反應(yīng)達到限度時，正逆反應(yīng)速率相等C C化學(xué)反應(yīng)的限度與時間的長短無關(guān)化學(xué)反應(yīng)的限度與

14、時間的長短無關(guān) D D化學(xué)反應(yīng)的限度是不可改變的化學(xué)反應(yīng)的限度是不可改變的D練習(xí)練習(xí)1練習(xí)練習(xí)2 對于可逆反應(yīng)對于可逆反應(yīng)M MN QN Q達到平衡達到平衡時，下列說法正確的是（時，下列說法正確的是（ ） A.MA.M、N N、Q Q三種物質(zhì)的濃度一定相等三種物質(zhì)的濃度一定相等B.MB.M、N N全部變成了全部變成了Q QC.C.反應(yīng)物和混合物的濃度保持不變反應(yīng)物和混合物的濃度保持不變D.D.反應(yīng)已經(jīng)停止反應(yīng)已經(jīng)停止C練習(xí)練習(xí)3同側(cè)異同側(cè)異 異側(cè)同異側(cè)同 成比例成比例練習(xí)練習(xí)4 A練習(xí)練習(xí)5A1控制化學(xué)反應(yīng)條件的原因控制化學(xué)反應(yīng)條件的原因通過化學(xué)反應(yīng)條件的控制通過化學(xué)反應(yīng)條件的控制,改變化學(xué)反

15、應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)的限度，改變化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)的限度，促進對人類有利的化學(xué)反應(yīng)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)。促進對人類有利的化學(xué)反應(yīng)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)。2“提高煤的燃燒效率提高煤的燃燒效率”的研究的研究(1)燃料燃燒的條件燃料燃燒的條件燃料與燃料與_或氧氣接觸；或氧氣接觸；溫度達到燃料的溫度達到燃料的_。(2)影響煤燃燒效率的條件影響煤燃燒效率的條件煤的狀態(tài)；煤的狀態(tài)；空氣用量；空氣用量；爐爐(灶灶)膛材料的選擇；膛材料的選擇；燃燒后煙道廢氣中熱量的利用。燃燒后煙道廢氣中熱量的利用。空氣空氣著火點著火點三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制將煤氣化比固態(tài)將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且煤燃燒

16、速率更快且使煤充分燃燒。使煤充分燃燒?？諝獠蛔悖旱貌坏娇諝獠蛔?，煤得不到充分燃燒；且污染環(huán)境。充分燃燒；且污染環(huán)境。 空氣過量，廢氣要帶空氣過量，廢氣要帶走能量，浪費能源。走能量，浪費能源。應(yīng)選擇保溫性能應(yīng)選擇保溫性能好，提高爐膛溫度好，提高爐膛溫度的材料的材料將廢氣通過裝將廢氣通過裝有冷卻水的管道，有冷卻水的管道，充分吸收充分吸收(3)提高燃料燃燒效率的措施提高燃料燃燒效率的措施盡可能使燃料盡可能使燃料_,提高能量的轉(zhuǎn)化率。提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣盡可能關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣盡可能_，且，且空氣要空氣要_。盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能,提高提高_。