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兰州新区舟曲中学 新课标人教版化学必修二 《化学反应的限度》学案 制作人:薛小玲
§2.3.3 化学反应的限度及条件的控制
【学习目标】 1.认识可逆反应,掌握可逆反应的特征;
2.理解化学平衡的概念及其特征,掌握判断可逆反应达到平衡状态的标志;
3.了解实际生活和生产中化学反应条件的控制及其意义。
【教学重点】 建立化学平衡的观点,判断可逆反应是否达到平衡状态。
4
【使用说明】 认真阅读课本50-52页,独立完成导学案。
一.课前自主学习
[复习旧知]
(
1. 化学反应速率的定义:用 内反应物浓度的 或生成物浓度的 (均取 )来表示。
2. 化学反应速率的计算公式:v = 。常用单位: 或 。
3. 影响化学反应速率的因素: 和 ,其中 是关键因素,影响化学反应速率的
主要有温度、 、 、 、 等。
[预习新知] 阅读教材50-51页,完成下列问题。
1. 一个化学反应在实际进行时,反应物能否完全转变为生成物?
2. P50 科学史话。从这一材料中,你得到什么启示?
3. 可逆反应的概念:在 条件下, 和 均能进行的化学反应称为可逆反应。可逆反应方程式书写时,用“ ”代替“=”。
二.课上自主探究
1.认识可逆反应
[合作探究一]
(1) 我们还学过哪些可逆反应?
(2) 以下三个反应是否是可逆反应?为什么?__________________________________
① 2H2 + O2 2H2O ② CO2 + H2O 糖
③ 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
[归纳小结一]
可逆反应的特征:
(1)正反应与逆反应之间具有对立统一的关系,即正、逆反应方向 ,但又同时存在,不可分离;
(2)正反应和逆反应发生的条件 ;
(3)各反应物和生成物同时存在,即反应物不可能100%地转化为生成物。反应物的转化率越大,反应的限度 ,转化率的计算公式: 。
(4)如正反应为放热反应,则逆反应必为 ,即能量类型的转化也是 的。
2.化学平衡状态的建立
[合作探究二]
某温度和压强下的密闭容器中,发生反应:2SO2+O2 2SO3,反应物和生成物的浓度随时间变化如表,根据表中数据填空并总结:
时间
浓 (s)
度(mol/L)
0
10
20
30
40
50
60
70
SO2
1
0.7
0.5
0.35
0.2
0.1
0.1
0.1
O2
0.5
0.35
0.25
0.18
0.1
0.05
0.05
0.05
SO3
0
0.3
0.5
0.65
0.8
0.9
0.9
0.9
(1)① 反应开始时: 反应物的浓度分别为 ,生成物的浓度为 ;
反应0-10s内:正反应速率为 ,逆反应速率为 。
② 反应进行中: 反应物的浓度逐渐 ,正反应速率逐渐 ;
生成物的浓度逐渐 ,逆反应速率逐渐 。
③ 反应至50s时,正反应速率与逆反应速率 。此时,反应物和生成物的浓度 ,达到化学平衡,即达到了该反应在此条件下所达到的最大限度。
④ 反应物的转化率为 。
(2). 试着画出正反应速率和逆反 v(反应速率)
应速率随时间的变化关系图?
时间(s)
[归纳小结二]:
(1). 化学平衡状态定义:在一定条件下,对一个 反应,当反应进行到一定程度时,
与 相等,反应物的浓度和生成物的浓度 ,达到一种表面静止的状态,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。这就是这个反应所能达到的限度。
说明:
① 前提:必须是可逆反应,且外界条件一定。
② 对于同种物质:, 对于不同物质:百分含量不随时间而变化。
(2). 化学平衡状态的特征归纳为五个字:
① “逆” 化学平衡研究的对象是 。
② “动” 指化学平衡是一种 ,反应达到平衡状态时,反应并没有停止。
③ “等” 指 和 相等,且都大于零。
④ “定” 指平衡体系混合物中, 一定,不再随时间改变而改变。
⑤ “变” 指当 改变时,原平衡被破坏,会使旧平衡发生 ,在新条件下建立新的平衡。
说明:化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的结果,反应混合体系中各组分的浓度不变。一经建立平衡状态,不会因时间的变化而变化,但外部条件的改变会引起化学平衡的改变。
(3). 如何判断一个可逆反应已达化学平衡状态,即反应达到平衡状态的标志?
可从以下几个方面分析:
① V正 v逆.
② 体系中各组分的物质的量浓度或体积分数,物质的量分数 。
③ 对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应,颜色 。
④ 对于同一物质而言,单位时间内化学键的断裂量等于 。
总之,只要在反应过程中发生变化的量不再变化时,均可作为化学平衡状态判断的依据。
3、化学反应条件的控制
[合作探究三] 阅读教材P52并填空。
[归纳小结三]:
(1) 提高燃料燃烧效率的措施:
① 尽可能使燃料 ,提高 的转化率。关键是燃料与 或 要尽可能充分地接触,且空气要适当 。
②尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的 ,提高热能的 。
(2) 提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制 (包括 )。它的意义在于 、 、 (如媒在气化过程中可以脱硫、除去灰分等)。
4、课堂及课后巩固练习
(1)可逆反应达到平衡的重要特征是( )
A. 反应停止了 B. 正、逆反应的速率都为零
C. 正、逆反应都还在继续进行 D. 正、逆反应的速率相等且不为零
(2) 可逆反应:N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各个反应物或生成物浓度的变化来表示,下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 ( )
A.3v(N2)正=v(H2)正 B.v(N2)正=v(NH3)逆
C.2v(H2)正=3v(NH3)逆 D.v(N2)正=3v(H2)逆
(3). 对于可逆反应M+N Q达到化学平衡时,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全部转化成了Q
C. 反应物和生成物的浓度都保持不变 D. 反应已经停止
(4) 在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3, 以下叙述错误的是( )
A. 开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零
C. 随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,后保持恒定
D. 随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定
(5) 在一定温度下,体积固定的密闭容器内反应A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是( )
A.单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol的AB
B.容器内的总压强不随时间变化而变化
C.单位时间内,生成2n mol的AB同时生成n mol的B2
D.单位时间内,生成n mol的A2同时生成n mol的B2
(6) 下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态( )
A.1个NN 键断裂的同时,有3个H—H键形成
B.1个NN 键断裂的同时,有3个H—H 键断裂
C.1个 NN键断裂的同时,有6个H—H 键断裂
D.1个NN 键断裂的同时,有6个N—H 键形成
(7) 对于可逆反应2SO2+ O2 2SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O 原子( )
A.只存在于O2中 B..只存在于SO3和O2
C.只存在于SO3和O2 D.存在于SO3 、SO2和O2
课堂小结:
三.课后自我反思
我的收获:
我的疑惑:
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