多彩课堂学年高中化学 第二章 化学反应与能量 第三节《化学反应的速率和限度》（第2课时）课件 新人教必修2.ppt

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1、第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量第3节 化学反应速率与限度(课时2)2021/8/8 星期日11、掌握可逆反应的定义；2、了解化学平衡的含义；2、掌握化学平衡的特点与判断标志。2021/8/8 星期日2 本节课在化学反应速率及其影响因素的基础上，分析化学反应开始之后速率的变化情况，引入本节课的内容：通过科学探究及理论分析，总结化学平衡状态的特点及其判断标志，并配以考点和常见题型的练习，帮助学生理解和掌握知识点。在讲解化学平衡状态的特点时，可以借助速率-时间图像帮助学生更加形象生动的理解和记忆。在讲解化学平衡状态的判断标志时，要抓住平衡状态的特点进行分析，对于有气体参与的可逆反应，在判

2、断化学平衡状态时要强调气体的物质的量的变化情况。2021/8/8 星期日32SO2+18O2 2SO3看我的化学动画新魔术2021/8/8 星期日42SO2+18O2 2SO32021/8/8 星期日52SO2+18O2 2SO3S18O2S16O18O你能用一个化学专用名词破解这个动画魔术吗？2021/8/8 星期日61 1、可逆反应、可逆反应(1)(1)定义定义 在在同一条件同一条件下下,既向正反应方向进行既向正反应方向进行,同时又向逆同时又向逆反应方向进行的反应。反应方向进行的反应。典型的可逆反应有典型的可逆反应有:N2+3H2 2NH3催化催化剂高温高高温高压2SO2+O2 2SO3催

3、化催化剂高温高温 SO2+H2O H2SO3NH3+H2O NH3 H2OH2 +I2 2HI 正反应正反应逆反应逆反应化学反应的限度化学反应的限度2021/8/8 星期日7(1)(1)水的生成（水的生成（H H2 2+O+O2 2）与电解，）与电解，(2)(2)二次电池的放电与充电，二次电池的放电与充电，(3)CO(3)CO2 2和和H H2 2O O在植物中通过光合作用合成糖在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成与糖在体内氧化生成COCO2 2和和H H2 2O O，它们是否属于它们是否属于“可逆反应可逆反应”？可逆反应有什么特点？可逆反应有什么特点？2021/8/8 星期日8(2)

4、(2)特点特点双向性双向性、同时性、共存性同时性、共存性2SO2+18O2 2SO3 1 1、可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？、可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？2 2、其其他他化化学学反反应应在在实实际际进进行行时时，反反应应物物都都能能完全转变为生成物？完全转变为生成物？不能！不能！2021/8/8 星期日9炼铁高炉尾气之谜C+O2=CO2C+CO2=2COFe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温 炼制炼制1t1t生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中含有学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来

5、的气体中含有没有利用的没有利用的COCO气体。气体。可逆反应启示启示:化学反应是化学反应是有限度有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。可逆的。高温2021/8/8 星期日10 某温度和压强下的密闭容器中某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3催化催化剂 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.1 0.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9

6、此条件下进行到此条件下进行到什么时候什么时候达到了这个达到了这个反应的限度反应的限度?达到反应限度达到反应限度时该反应是否时该反应是否停止停止了？了？2021/8/8 星期日112SO2 +O2 2SO3（1 1）开始时）开始时c(SOc(SO2 2)、c(Oc(O2 2)大，大，c(SOc(SO2 2)=0)=0开始阶段有什么特征？开始阶段有什么特征？只有正反应，只有正反应，v(逆逆)=0反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）02021/8/8 星期日12（2 2）瞬间后）瞬间后c(SOc(SO2 2)、c(c(O O2 2 )变小变小,c(SO,c(SO3 3)0 0瞬间过后有什么特征？瞬

7、间过后有什么特征？正逆反正逆反应都都进行，行，v(逆逆)0，v(正正)v(逆逆)2SO2 +O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0c(SO2)、c(O2)变小小,v(正）减小正）减小c(SO3)增大增大,v(逆）增大逆）增大2021/8/8 星期日13（3 3）c(SOc(SO2 2)、c(Oc(O2 2)逐渐变小，逐渐变小，c(SOc(SO3 3)逐渐增大，逐渐增大，三种物质的浓度达到一个三种物质的浓度达到一个特定值特定值。一定时间段内有什么特征？一定时间段内有什么特征？v(正正)=v(逆逆)02SO2 +O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）02021/8/8

8、 星期日141 1、由于、由于v v(正正)=)=v v(逆逆)0 0，虽然正、逆反应都在进行，虽然正、逆反应都在进行，但但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化.2 2、从外表上看，反应好象、从外表上看，反应好象“停止停止”。可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的究的化学平衡状态化学平衡状态。可逆反应反应速率的特点可逆反应反应速率的特点2021/8/8 星期日15反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡状态化学平衡状态化学平衡状态2SO2+O2 2S

9、O3催化剂2021/8/8 星期日16（1 1）定义）定义 在在一定条件下的一定条件下的可逆反应可逆反应中，当中，当正反应速率和逆反应速正反应速率和逆反应速率相等率相等，反应混合物中各组分的，反应混合物中各组分的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。前提（适用范围）前提（适用范围）：可逆反应可逆反应内在本质内在本质：v v(正正)=)=v v(逆逆)00外在标志：反应混合物中各组分外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变的浓度保持不变2 2、化学平衡状态、化学平衡状态2021/8/8 星期日17（2 2）化学平衡状态的特征）化学平衡状态的特征动：动态平衡（动：动态平衡（v v(正正)=)

10、=v v(逆逆)00）等：等：v(v(正正)=v()=v(逆逆)定：各组分的浓度和含量保持不变。定：各组分的浓度和含量保持不变。变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。立新的平衡。逆逆:可逆反应可逆反应2021/8/8 星期日18（3 3）如何判断达到化学平衡状态？）如何判断达到化学平衡状态？从平衡状态的定义入手：从平衡状态的定义入手：各组分的百分含量保持不各组分的百分含量保持不变；正反应速率等于逆反应速率变；正反应速率等于逆反应速率。颜色、混合气体的总压、总体积、颜色、混合气体的总压、总体积、总物质的量、密度、平均摩尔质量保持总物质的量

11、、密度、平均摩尔质量保持不变不变间接标志：间接标志：速率：速率：v v(正正)=v=v(逆逆)各成分的含量保持不变各成分的含量保持不变直接标志：直接标志：2021/8/8 星期日19化学平衡状态的判断反应举例mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的量分数一定各物质的质量或质量分数一定各物质的体积或体积分数一定平衡平衡平衡平衡平衡平衡 压强当m+np+q时，总压强一定当m+n=p+q时，总压强一定平衡平衡不一定不一定2021/8/8 星期日20反应举例mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正、逆反应速率的关系单位时间内消耗了m molA同

12、时生成了m molA。即V正=V逆单位时间内消耗了n molB，同时生成了p mol C，均指V正VA：VB：VC：VD=m：n：p：qV正不一定等于V逆单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D。均指V逆平衡平衡不一定不一定不一定不一定不一定不一定2021/8/8 星期日21反应举例mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)温度体系的温度保持一定气体的密度若体系的体积不变，密度一定混合气体的平均相对分子质量当m+np+q时，平均相对分子质量一定当m+n=p+q时，平均相对分子质量一定其它如体系的颜色不再变化等平衡平衡平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定2021/8/8 星

13、期日221 1、可逆反应、可逆反应(1)(1)定义定义 在在同一条件同一条件下下,既向正反应方向进行既向正反应方向进行,同时又向逆同时又向逆反应方向进行的反应。反应方向进行的反应。典型的可逆反应有典型的可逆反应有:N2+3H2 2NH3催化催化剂高温高高温高压2SO2+O2 2SO3催化催化剂高温高温 SO2+H2O H2SO3NH3+H2O NH3 H2OH2 +I2 2HI 正反应正反应逆反应逆反应化学反应的限度化学反应的限度2021/8/8 星期日23定向爆破化学反应条件的控制化学反应条件的控制为什么要控制反应的条件:对有利于我们的或我们需要的化学反应，要想办法增大反应速率，并提高原料的

14、利用率或转化率。对有害于我们的或我们不需要的化学反应,要设法降低反应的速率，或隔离会引起反应的物质。对应用于特定环境下及特殊需要的化学反应，则需要对反应的条件进行特殊的控制。2021/8/8 星期日24 现在，假设你是一名工程师，你要使到你现在，假设你是一名工程师，你要使到你工厂的煤尽可能的完全燃烧，提高煤的燃烧效率，工厂的煤尽可能的完全燃烧，提高煤的燃烧效率，你认为应该从哪些方面进行分析？你认为应该从哪些方面进行分析？2021/8/8 星期日25怎样提高煤的燃烧效率？煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？煤的充分燃烧有何关系？空气的用量对煤的充

15、分燃烧有什么影空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？响？原因是什么？应选用什么样的炉膛材料？应选用什么样的炉膛材料？如何充分利用煤燃烧后的废气中的热如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？量？2021/8/8 星期日26尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是燃料与空气或氧气要转化率，关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分的接触，且空气要适当过尽可能充分的接触，且空气要适当过量。燃料与空气要有足够大的接触面量。燃料与空气要有足够大的接触面积。积。尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能，提高热能的利用率。的热能，提高热能的利

16、用率。实质是从多方面控制燃烧反应的条件，实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于节约能源，节省资源，它的意义在于节约能源，节省资源，减少污染等。减少污染等。2021/8/8 星期日271 1、可逆反应达到平衡的重要特征（、可逆反应达到平衡的重要特征（）A.A.反应停止了反应停止了 B.B.正、逆反应速率都为零正、逆反应速率都为零 C.C.反应物和生成物的浓度相等反应物和生成物的浓度相等 D.D.正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等D D2、对于可逆反应MN Q达到平衡状态时，下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.M、N、Q的浓度都保持不变D

17、.反应已经停止C C2021/8/8 星期日283、下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3，已达平衡状态的是（）A.1molNN键断裂的同时,有3molHH键形成B.1molNN键断裂的同时,有3molHH键断裂C.1molNN键断裂的同时,有6molNH键断裂D.1molNN键断裂的同时,有6molNH键形成ACAC 4、14CO2+C CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有 。1414COCO2 2、1414C C、1414COCO2021/8/8 星期日295、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.A的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成n molA,同时生3n molBC.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2C C2021/8/8 星期日30