資源簡介

(共24張PPT)
第1課時
化學反應的限度　化學反應條件的控制
第六章 第二節 化學反應的速率與限度
四川省雙流棠湖中學 海棠化學備課組
1.通過對可逆反應的歸納總結，了解可逆反應及其特點。（模型認知）
2.通過理解化學平衡狀態的特征及標志，知道改變條件化學平衡會發生改變。
（證據推理與模型認知）
3.學會運用變量控制研究影響化學反應速率的方法。（科學思維）
核心素養學習目標
成都東郊記憶中煉鐵爐為什么那么高？化學反應是否存在限度？
創設情境
任務一 化學反應的限度
【思考交流】請同學們下教師的引導下思考下列問題。
向2 mL 0.01 mol·L－1KI溶液中逐滴加入1 mL 0.01 mol·L－1 FeCl3溶液，然后加入0.1 mol·L－1 KSCN溶液，觀察現象，說明什么問題？
加入KSCN溶液后，溶液變為紅色，說明溶液中仍然存在Fe3＋；在I－過量的情況下，Fe3＋仍然沒完全反應，說明某些化學反應不能進行到底，存在一定的限度。
KI溶液
滴加
FeCl3溶液
滴加
KSCN溶液
任務一 化學反應的限度
【回顧已知】請同學們回顧已知并回答可逆反應是什么？
在同一條件下，正反應方向和逆反應方向均能進行的化學反應。書寫可逆反應的化學方程式時，不用“===”，用“ ”。
雙向性
雙同性
共存性
正、逆反應是在同一條件下同時進行的
【歸納總結】可逆反應的特點是什么？請同學們嘗試做歸納總結。
反應物和生成物同時存在，任一反應物的轉化率小于100%
正向反應
逆向反應
反應物
生成物
任務一 化學反應的限度
【評價訓練】
(1)以下幾個反應是否是可逆反應？
①N2＋3H2 2NH3 (　　)
②NH3＋H2O NH3·H2O (　　)
③Cd＋2NiO(OH)＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 (　　)
④2H2O 2H2↑＋O2↑ (　　)
(2)14CO2＋C 2CO，達到化學平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有
。
√
√
×
×
14CO2、14C、14CO
任務一 化學反應的限度
【思考交流】 請同學們思考化學平衡狀態是如何建立的？請結合下述問題做討論交流
在一定條件下向反應容器中加入SO2和O2發生反應：
【問題2】反應過程中，濃度、速率有什么特點？
【問題3】 反應開始一段時間后，濃度、速率有什么特點？
【問題4】 用圖像描述 v正 和 v逆 變化規律是怎么樣的 ？
【問題1】反應剛開始時，濃度、速率有什么特點？
任務一 化學反應的限度
【圖像表征】請同學們嘗試用速率變化圖像表示化學平衡狀態的建立
【特別注意】由于v(正)= v(逆)≠0，雖然正、逆反應都在進行，但各種物質的百分含量、濃度都不會發生變化。
從外表上看，反應好像“停止”
可逆反應的這種特殊狀態就是我們今天要研究的化學平衡狀態
正反應速率
逆反應速率
v正= v正(化學平衡狀態）
時間
反應速率
任務一 化學反應的限度
【回歸教材】請同學們回歸教材P47，思考化學平衡狀態是什么？
如果外界條件(溫度、濃度、壓強等)不發生改變，當可逆反應進行到一定程度時，正反應速率與逆反應速率相等，反應物的濃度與生成物的濃度都不再改變，達到一種表面靜止的狀態，稱為化學平衡狀態，簡稱化學平衡。
任務一 化學反應的限度
【歸納總結】請同學們嘗試在教師的引導下歸納總結化學平衡狀態的特征有哪些？
逆
定
動
等
變
化學平衡狀態研究的對象是可逆反應
達到化學平衡狀態時，正反應速率和逆反應速率相等
標志：“等”“定”
達到化學平衡狀態后，各組分濃度不再改變，不隨時間變化而變化
化學平衡是一種表面靜止狀態，反應并未停止，是一種動態平衡
外界條件改變時，原平衡狀態將被打破，再在新條件下建立新的平衡
任務一 化學反應的限度
【評價訓練】
一定條件下的密閉容器中，發生可逆反應： 。下列哪些情況能說明正反應速率和逆反應速率相等，反應達到了平衡狀態。
①生成2 mol NH3的同時消耗1 mol N2
②v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2
③2v正(H2)＝3v正(NH3)
④1個N≡N斷裂的同時，有6個N—H斷裂
⑤H2的百分含量保持不變
⑥NH3的體積分數保持不變
√
√
√
×
×
×
任務一 化學反應的限度
【回歸教材】請同學們回歸教材P47，思考化學反應的限度是什么？
【討論交流】請同學們討論交流如何理解化學反應限度的內涵？
化學平衡狀態是可逆反應在一定條件下所能達到的或完成的最大程度，即該反應進行的限度。
①化學反應的限度決定了反應物在一定條件下轉化為生成物的最大轉化率。
②同一可逆反應，不同條件下，化學反應的限度不同，即改變反應條件可以在一定程度上改變一個化學反應的限度。
任務一 化學反應的限度
【評價訓練1】正誤判斷
(1)1 mol N2和3 mol H2在一定條件下可完全生成2 mol NH3(　　)
(2)化學反應達到化學平衡狀態時正、逆反應速率相等，是指同一物質的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質表示時，反應速率不一定相等(　　)
(3)可逆反應達到平衡狀態時，各反應物、生成物的濃度相等(　　)
(4)化學反應在一定條件下建立平衡狀態時，化學反應將會停止(　　)
(5)一定條件，可以通過延長化學反應的時間來改變反應物的最大轉化率(　　)
×
√
×
×
×
任務一 化學反應的限度
可逆反應2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在容積固定的密閉容器中進行，達到平衡狀態的標志是__________(填序號)。
①單位時間內生成n mol O2的同時生成2n mol NO2
②單位時間內生成n mol O2的同時生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為2∶2∶1的狀態
④混合氣體的顏色不再改變的狀態
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態
⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態
①④⑥⑦
【評價訓練2】
任務一 化學反應的限度
【歸納總結】請同學們于教師共同建構出化學平衡狀態的判斷依據有哪些？
任務二 化學反應條件的控制
【問題1】在化工生產中，利用化學反應時，我們除了關注化學反應的物質和能量變化外，還應關注哪些方面的問題？
【問題2】如何促進有利的化學反應？
【問題3】如何抑制有害的化學反應？
降低反應速率，控制副反應的發生，減少甚至消除有害物質的產生。
提高反應速率；提高反應物的轉化率，即原料的利用率。
【思考交流】 請同學們結合以下問題，思考化學反應條件控制的目的是什么？
促進有利的化學反應，抑制有害的化學反應
任務二 化學反應條件的控制
【回歸教材】結合教材P48以工業合成氨氣為例，回答化工生產中反應條件如何調控？
【問題】從速率和平衡的角度分析，工業上為什么通常采用400~500℃，10~30 Mpa條件合成氨氣？
化工生產中調控反應條件時，需要考慮控制反應條件的成本和實際可能性。
工業合成氨
溫度低，反應速率小，氨的產率高
壓強大，反應速率大，氨的產率高，對動力與生產設備要求高
使用催化劑能很大程度加快反應速率
綜合考慮
采用條件
溫度400~500℃
壓強10~30 Mpa
使用催化劑
任務二 化學反應條件的控制
【科學精神】為實現“碳達峰”“碳中和”的目標，提高燃料的燃燒效率與熱量的利用率也是重要措施之一。站在科學的人本情懷角度，結合所學試回答下列問題。
【問題】煤燃燒時，將煤塊粉碎成煤粉且通入適當過量空氣的目的是什么？
煤塊粉碎成煤粉
增大其與空氣中O2的接觸面積
提高反應速率
煤粉燃燒更充分
通入適當過量的空氣
煤粉充分燃燒
生成CO2放出能量
空氣不足，會造成煤燃燒不完全，生成CO，產生熱量少，且造成污染
任務二 化學反應條件的控制
可將燃燒后的廢氣通過熱循環裝置，供其他方面使用。
【社會責任】學習化學是為了更好的為社會服務，結合所學試回答下列問題。
【問題1】煤燃燒時，選擇保溫隔熱且耐熱的爐(灶)膛材料的主要目的是什么？
【問題2】煤燃燒后的廢氣中的熱量，采取什么措施可充分利用？
減少熱量損失，提高煤燃燒的效率。
任務二 化學反應條件的控制
改變化學反應的速率
改變可逆反應進行的程度
促進有利的化學反應
抑制有害的化學反應
合適的濃度、溫度、
壓強、催化劑
化學反應條件的控制
目的
方法
思路
【歸納總結】 請同學們歸納總結化學反應條件控制的重點內容有什么？
任務二 化學反應條件的控制
下列措施可以提高燃料燃燒效率的是（ ）
①提高燃料的著火點?、诮档腿剂系闹瘘c　
③將固體燃料粉碎?、軐⒁后w燃料霧化　
⑤將煤氣化處理?、尥ㄈ脒m當過量的空氣
A.①③④⑤ B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②③④
C
【評價訓練1】
任務二 化學反應條件的控制
【評價訓練2】
下圖所示為工業合成氨的流程圖。下列有關生產條件的調控作用分析正確的是____________(填序號)。
(1)步驟①中“凈化”可以防止雜質與催化劑作用，降低其活性
(2)步驟②中“加壓”可以加快反應速率
(3)步驟②采用的壓強是2×107 Pa，因為在該壓強下鐵觸媒的活性最大
(4)步驟③選擇高效催化劑是合成氨反應的重要條件
(5)目前，步驟③一般選擇控制反應溫度為700 ℃左右
(6)步驟④⑤有利于提高原料的利用率，能節約生產成本
(1)(2)(4)(6)
回顧情境
高爐煉鐵時發生反應： Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)，該反應是可逆反應，反應進行到一定程度時達到反應的最大限度，只增加高爐的高度，不改變其他反應條件，高爐尾氣中CO的比例不會改變。
《高爐煉鐵之謎》
問題：高爐增高后，高爐尾氣中的CO比例竟沒有改變，這是什么原因呢？
本課結束
今日作業
第6章 第二節 第2課時 課后作業訓練

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