新教材必修二丨高中新教材學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)：6.2.2學(xué)案設(shè)計(jì)

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度和化學(xué)反應(yīng)條件的控制學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解可逆反應(yīng),理解化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程,學(xué)會(huì)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(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)是有一定限度的,是可以調(diào)控的。2.通過分析可逆反應(yīng)特點(diǎn),分析、推理、認(rèn)識(shí)化學(xué)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(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)核心素養(yǎng)。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,認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)人類文明進(jìn)步作出的卓越貢獻(xiàn)。重、難點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)限度的概念和本質(zhì),化學(xué)平衡狀態(tài)的建立和判斷。課堂探究主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)知識(shí)回顧1.請(qǐng)寫出氯氣和水反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分析氯水中的主要微粒有哪些?2.我們學(xué)過的可逆反應(yīng)有哪些?舉例說明。通過分析氯水成分,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)。一、化學(xué)反應(yīng)的限度【溫故知新】回顧教材P3對(duì)“可逆反應(yīng)”的定義。一、可逆反應(yīng)1.定義:。

2.可逆反應(yīng)的特點(diǎn):→正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的相同。

→正、逆反應(yīng)在同一條件下進(jìn)行。

→反應(yīng)物、生成物。

續(xù)表主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)一、化學(xué)反應(yīng)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(nèi)氧化生成CO2和H2O,它們是否屬于“可逆反應(yīng)”?談?wù)勀愕囊娊?。【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(yīng)的進(jìn)程。進(jìn)程分析:二、化學(xué)平衡狀態(tài)1.定義:當(dāng)可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,反應(yīng)物的濃度和生成物的。達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài),我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到的或完成的,即該反應(yīng)的。

2.特征:逆:建立化學(xué)平衡的反應(yīng)是反應(yīng)。

等:平衡時(shí)v正v逆。

動(dòng):化學(xué)平衡是一個(gè)平衡,v正=v逆≠0。

定:達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),外界條件一定,反應(yīng)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(dāng)外界條件改變時(shí),平衡一般要發(fā)生改變?！倦S堂訓(xùn)練】可逆反應(yīng)2NO22NO+O2在體積不變的密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)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(qǐng)畫出反應(yīng)速率和時(shí)間關(guān)系的圖像。2.根據(jù)隨堂訓(xùn)練1,總結(jié)整理判斷化學(xué)平衡的兩類標(biāo)志:

。

二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制【思考】現(xiàn)在,假設(shè)你是一名工程師,你要提高你工廠煤的燃燒效率,你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行改進(jìn)?【總結(jié)】從目的、方法、應(yīng)用、意義和注意事項(xiàng)幾個(gè)方面總結(jié)如何控制化學(xué)反應(yīng)條件?！鹃喿x與拓展】閱讀教材P48“科學(xué)史話”,體會(huì)科學(xué)家探究科學(xué)原理的艱辛,認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展和人類文明進(jìn)步作出的卓越貢獻(xiàn)?！驹u(píng)測(cè)反饋】【練習(xí)1】對(duì)于可逆反應(yīng)M+NQ達(dá)到平衡時(shí),下列說法正確的是()A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止總結(jié)影響煤燃燒效率的條件。續(xù)表主題學(xué)習(xí)探究過程提升素養(yǎng)二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制【練習(xí)2】(雙選)在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A.C的生成速率和C的分解速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成1molA同時(shí)生成了3molBC.A、B、C濃度不再變化D.A、B、C的分子個(gè)數(shù)之比為1∶3∶2小結(jié)化學(xué)平衡的定義、特征和判斷標(biāo)志。核心素養(yǎng)專練1.下列說法不正確的是()A.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度B.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等C.可以通過控制反應(yīng)條件,使2molSO2與1molO2反應(yīng)生成2molSO3D.化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過改變條件來改變2.反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡后,再向反應(yīng)容器中充入含氧的同位素

818O的氧氣,經(jīng)過一段時(shí)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(yīng)X2(g)+Y2(g)2XY(g)已達(dá)到化學(xué)平衡的是()A.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化C.XY氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變D.X2和Y2的消耗速率相等4.在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2+O22SO3(g),已知某一時(shí)刻SO2、O2和SO3濃度分別為0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)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(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是()①2v(NH3)=v(CO2)②密閉容器中總壓強(qiáng)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?jǐn)?shù)不變⑤密閉容器中混合氣體的平均摩爾質(zhì)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(nèi),某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

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

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

(4)已知M、N均為氣體,則下列措施能增大反應(yīng)速率的是(填字母)。

A.升高溫度 B.降低壓強(qiáng)C.減小N的濃度 D.將反應(yīng)容器體積縮小參考答案課堂探究【知識(shí)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(xué)反應(yīng)的限度1.在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。2.雙向條件雙同同時(shí)共存同時(shí)存在【問題1-1】它們都不是“可逆反應(yīng)”,因?yàn)樗鼈兊姆磻?yīng)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(dòng)態(tài)【隨堂訓(xùn)練】B【提升素養(yǎng)】1.反應(yīng)速率-時(shí)間關(guān)系圖:2.(1)直接標(biāo)志①化學(xué)平衡的本質(zhì)(v正=v逆)a.同一物質(zhì)的v消=v生。b.在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。c.在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②從組分含量來判斷達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的含量及濃度、質(zhì)量、物質(zhì)的量均不再變化。(2)間接標(biāo)志①對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不等的可逆反應(yīng),反應(yīng)體系總壓強(qiáng)和混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化。②對(duì)于反應(yīng)混合物中存在有顏色的物質(zhì)的可逆反應(yīng),若體系顏色不再變化,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制【思考】學(xué)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(jìn)行改進(jìn)?！究偨Y(jié)】目的:促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng),抑制有害的化學(xué)反應(yīng)。方法:通過改變反應(yīng)條件而改變化學(xué)反應(yīng)速率或可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度。應(yīng)用:提高能量轉(zhuǎn)化率,提高熱量利用率。意義:通過控制化學(xué)反應(yīng)速率或限度,使反應(yīng)向著人們期望的方向轉(zhuǎn)化。注意:需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實(shí)際可能性?！驹u(píng)測(cè)反饋】【練習(xí)1】C【練習(xí)2】AC核心素養(yǎng)專練1.C解析:對(duì)于可逆反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大,A、B正確;2SO2+O22SO3是可逆反應(yīng),無論怎樣控制條件,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100%,即2molSO2與1molO2反應(yīng)不會(huì)生成2molSO3,C錯(cuò);化學(xué)反應(yīng)的限度可通過改變條件,如溫度、壓強(qiáng)等來改變,D正確。2.D3.C解析:該反應(yīng)的特點(diǎn):一是可逆反應(yīng),二是反應(yīng)前后氣體體積相等。根據(jù)氣體壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比推斷,該反應(yīng)在整個(gè)反應(yīng)過程中總壓強(qiáng)是不變的,A項(xiàng)不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,同理推斷,容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量始終不隨時(shí)間變化而變化,B項(xiàng)不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡;X2和Y2的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,且均為反應(yīng)物,其消耗速率始終相等,D項(xiàng)不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。4.B解析:假設(shè)SO2、O2完全轉(zhuǎn)化為SO3,則c(SO2)=c(O2)=0,c(SO3)=0.4mol·L-1;假設(shè)SO3完全轉(zhuǎn)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(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)不能進(jìn)行到底,故A、C錯(cuò)誤,B正確;又因?yàn)榉磻?yīng)物SO2和生成物SO3不可能同時(shí)減小,故D錯(cuò)誤。5.B解析:①不能表示正、逆反應(yīng)速率相等;②反應(yīng)正向進(jìn)行則壓強(qiáng)增大,故總壓強(qiáng)不變時(shí),說明反應(yīng)已達(dá)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(yīng)正向進(jìn)行時(shí),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(yīng)達(dá)到平衡;④反應(yīng)物是固體,NH3的體積分?jǐn)?shù)始終為23;⑤反應(yīng)物是固體,容器內(nèi)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(yīng)物,M是生成物,t3min時(shí),兩種物質(zhì)都存在,物質(zhì)的量不再改變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),則該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。在相同的時(shí)間內(nèi),N減少6mol,M增加3mol,二者的物質(zhì)的量之比是6∶3=2∶1,故反應(yīng)的化學(xué)方程式