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(共22张PPT)
第二节 化学反应的速率与限度　
第2课时 化学反应的限度
人教版必修第二册
榆次一中 李金虎
学习目标
1．了解可逆反应及特点。
2．理解化学平衡状态的特征及标志，掌握平衡状态的判断。
3．了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
学习目标
1．通过分析、推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素， 建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
2．通过运用化学平衡原理对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。
素养目标
情境引入
【思考与讨论】
炼铁高炉尾气之谜：
1、为什么尾气中总是有CO？
2、为什么高炉增高后，尾气中CO的含量没有改变？
教学过程
一、化学反应的限度
1. 可逆反应：
（1）定义：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
注：向生成物方向进行的反应叫做正反应，
　　向反应物方向进行的反应叫做逆反应。
书写可逆反应的化学方程式时，不用“ === ”，用 “ ”。
（2）特征：
教学过程
【思考】　　　　　 和　　　　　　　　　 互为可逆反应吗？
如：常见的可逆反应：
不是可逆反应，反应条件不相同, 反应也不是同时进行。
教学过程
时间(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80
c(SO2) 10 6 3 2 1.2 1 1 1 1
c(O2) 5 3 1.5 1 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5
c(SO3) 0 4 7 8 8.8 9 9 9 9
在某固定密闭容器中发生反应： ， 各物质的浓度随反应的时间变化如下表所示：
2.化学平衡状态
1. 此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度（化学平衡状态）
2. 此时的反应是否停止了？
3. 此时为何三种物质的浓度保持不变
【思考】
教学过程
分析平衡建立过程：
对于可逆反应，
(1 ) 0~t1：v(正)>v(逆)
(2) t1后： v(正)=v(逆)
各物质的物质的量不再改变
反应并未停止，因为 v(正)= v(逆) ≠0，反应处于动态平衡,改变条件可使平衡移动。
教学过程
（2）化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应的限度。
①同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
②化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。
（1）定义 在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
2.化学平衡状态
教学过程
化学平衡的特征：“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”
(1)“逆”：
化学平衡只存在于可逆反应中；
(2)“等”：
达到化学平衡状态时，v正=v逆≠0
(4)“定”：
(3)“动”：
化学平衡是一个动态平衡；
(5)“变”：
当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。
平衡时反应物和生成物的浓度保持不变
3.化学平衡状态的特征
教学过程
你觉得这些特征中，哪些可以说明一个可逆反应达到了一定条件下的反应限度（化学平衡状态）？
“等”
“定”
--标志
教学过程
如何理解 v(正)＝v(逆)？
核心：1、有正有逆的描述；2、转化为同一物质速率相等
例如，一定条件下，对于可逆反应N2＋3H2 2NH3，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示：下列能表示反应达到化学平衡状态的是
（1）单位时间内，有1molN2消耗，同时有1molN2生成
（2）单位时间内，有3molH2消耗，同时有2molNH3生成
（3）单位时间内，有1molN2消耗，同时有3molH2消耗
（4）1moN三N键断裂的同时有2moN-H键断裂
（5）
(1) (5)
有正有逆
符合比例
教学过程
如何理解“定”
核心：一个量随反应一直变，突然不变
例如，一定条件下，对于可逆反应N2＋3H2 2NH3，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示，下列能表示反应达到化学平衡状态的是
（1）容器内氮气的物质的量不再改变
（2）容器内颜色不再改变
（3）固定容器恒容条件下，容器内压强不再改变
（4）固定容器恒容条件下，容器内气体密度不再改变
（5）恒容或恒压条件，容器内平均相对分子质量不再改变
变量不变 即平衡
(1) (3) (5)
学以致用
课堂巩固：1.下列说法中可以证明2HI(g) H2(g)+I2(g)（紫色）已达到平衡状态的 是___________。
①单位时间内生成 n mol H2的同时生成 n molHI
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
③ 反应速率 v(H2) = v(I2) 时
④c(HI):c(H2):c(I2) = 2:1:1时
⑤温度和体积一定，容器内压强不再变化时
⑥温度和体积一定，混合气体的颜色不再变化时
⑦条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化时
⑧温度和压强一定，混合气体的密度不再变化时
②⑥
教学过程
2. 可逆反应2NO2(红棕色) 　　N2O4(无色)在一固定密闭容器中反应，达到化学平衡状态的是（ ）
A.单位时间内生成n mol N2O4 同时生成2n mol NO2
B.单位时间内生成n mol N2O4 同时消耗2n mol NO2
C.c(NO2):c(N2O4)= 2: 1
D.混合气体的颜色不再改变
E.混合气体的密度不再改变
F.混合气体的平均相对分子质量不再改变
H.混合气体各组分的体积分数不再改变
A D F H
教学过程
二、化学反应条件的控制
在生产和生活中，为了促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应，需要进行化学反应条件的控制。
探索与思考
阅读课本P48，从速率和平衡的角度分析，工业上为什么通常采用400-500℃，10-30Mpa条件合成氨气？
放热反应
教学过程
温度过高，反应速率更快，但对于放热反应，升温平衡会向逆反应方向移动，产率下降；温度较低，反应过慢。工业上常选用较高温度400~500℃进行。
压强过高，反应速率更快，且加压反应向气体系数更小的正反应方向进行，产率增加，但仪器成本增加；压强较低时，反应速率以及平衡产率下降。工业上选择合适的压强10MPa~30MPa进行。
1. 工业合成氨条件的控制：
教学过程
3. 化学反应条件的控制：
改变化学反应的速率
改变可逆反应进行的程度
促进有利的化学反应
抑制有害的化学反应
合适的浓度、温度、压强、催化剂
教学过程
为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件 （提示：可以从以下几方面考虑，如燃料的状态、空气用量、炉膛材料、烟道废气中热能的利用，等等。）
1.煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。
2.空气充足，煤燃烧得充分，产物主要为CO2，放热量大；空气不足，则煤燃烧不充分，部分生成CO，CO排放到空气中造成污染，且生成CO时，放出的热量大大减小。
3.应选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料。尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需要提供部分能量才能进行，而利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的持续进行。选用保温隔热材料的目的，是为防止热量散失
。
思考与讨论：
教学过程
例：下列措施可以提高燃料燃烧效率的是 (填序号)。
①提高燃料的着火点　
②降低燃料的着火点
③将固体燃料粉碎　
④将液体燃料雾化处理
⑤将煤进行气化处理　
⑥通入适当过量的空气
③ ④ ⑤ ⑥
课堂小结
有正有逆 符合比例
变量不变 即平衡
课堂小任务
课后分小组，通过网络、书籍等渠道，调查了解生活、生产中有哪些方面需要调控化学反应速率，分别用什么办法来调控反应速率的，举例说明。
感 谢 倾 听　

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