資源簡介

(共24張PPT)
化學反應的限度、化學反應條件的控制
內因：物質性質
外因：溫度、濃度、壓強、催化劑
影響化學反應速率的因素
化學反應的速率是否越快越好呢？實際生產中，還應考慮什么因素呢？
1 化學反應的限度
（1）認識可逆反應，了解化學平衡狀態的特征；
（2）知道當條件改變可能引起反應限度的變化；
學習目標與任務
2 化學反應條件的控制
能認識到控制反應條件在生產和科學研究中的作用；
核心素養
1、變化觀念與平衡思想
能認識到化學平衡狀態是動態平衡，條件的改變可能會引起平衡狀態的改變。
2、證據推理與模型認知
能理解、描述和表示化學平衡狀態模型，并能應用理論模型解釋平衡狀態的變化。
3、科學探究與社會責任
了解反應條件的控制在生產生活和科技研究中的重要作用，培養社會責任。
一、化學反應的限度
閱讀教材48頁【科學史話】的內容，嘗試與科學家
一起探索“煉鐵高爐尾氣之謎”。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高溫
C+ CO2 2CO （提供還原劑）
高溫
C+ O2 CO2（供熱， CO2 ）
點燃
任務1：按步驟完成學習任務單上的實驗，觀察實驗現象。
5mL 0.1mol/L
KI
5～6滴 0.1mol/L
FeCl3
2mL CCl4
充分振蕩
取上層清液
5滴 KSCN
充分振蕩
任務1：按步驟完成學習任務單上的實驗，觀察實驗現象。
5mL 0.1mol/L
KI
5～6滴 0.1mol/L
FeCl3
2mL CCl4
充分振蕩
取上層清液
5滴 KSCN
充分振蕩
2I- + 2Fe3+ == I2 + 2Fe2+
5×10-3×0.1 6×0.05×10-3×0.1
>
可逆反應：同一時間內，相同條件下，一個化學反應
既能從左向右進行，又能從右向左進行。
1.可逆反應
2H2+O2 2H2O
2H2O 2H2 ↑ +O2 ↑
點燃
通電
規定：
從左向右：正反應方向， 2Fe3++2I- I2+2Fe2+
從右向左：逆反應方向， 2Fe3++2I- I2+2Fe2+
離子方程式：2Fe3++2I- I2+2Fe2+
可逆符號：
特點：存在一定的限度，不能完全進行
2.化學平衡狀態
①正逆反應速率相等
②各物質濃度保持不變
④表面靜止，動態平衡
③達到該條件下的最大限度
⑤條件改變，狀態可能會變
任務2：結合反應2Fe3++2I- I2+2Fe2+ ，隨著反應的進行，
正、逆反應速率各如何變化？嘗試用速率-時間圖表示出來。
t
v
t
v(正)
v(逆)
任務3：結合學習任務單上所給資料，思考并回答相應問題。
（1）必修一中氯氣與水的反應為 Cl2+H2O HCl + HClO，而實際上新制氯水呈現淺黃綠色，說明該反應為可逆反應，該反應達到化學平衡狀態時，各物理量有什么特點？
氯水的顏色、溶液的pH、c(Cl-)、c(HClO)均保持不變
（變量不變）

（2）為了獲得更好的口感，碳酸飲料在制作過程中，會用高壓設備將CO2注入液體中。我們購買的碳酸飲料在打開的瞬間，往往能聽到“呲”的一聲，你能利用所學知識解釋這個現象嗎？該現象說明什么問題？
（2）為了獲得更好的口感，碳酸飲料在制作過程中，會用高壓設備將CO2注入液體中。我們購買的碳酸飲料在打開的瞬間，往往能聽到“呲”的一聲，你能利用所學知識解釋這個現象嗎？該現象說明什么問題？
結論：條件發生變化時，化學平衡狀態可能會發生改變。
（動態平衡）
除壓強外，濃度、溫度的改變也可能引起限度的改變。
二、化學反應條件的控制
1.合成氨的發展
溫度/℃ 氨的含量/ %（體積分數） 0.1Mpa 10Mpa 20Mpa 30Mpa 60Mpa 100Mpa
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.20 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.40 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.50 9.10 13.8 23.1 31.4
表 1 不同條件下，合成氨反應達到化學平衡時混合物中氨的含量
溫度：400℃-500℃
反應限度
反應速率
催化劑活性
溫度：400℃-500℃
反應限度
反應速率
設備要求
催化劑活性
壓強：10MPa-30MPa
溫度/℃ 氨的含量/ %（體積分數） 0.1Mpa 10Mpa 20Mpa 30Mpa 60Mpa 100Mpa
200 15.3 81.5 86.4 89.9 95.4 98.8
300 2.20 52.0 64.2 71.0 84.2 92.6
400 0.40 25.1 38.2 47.0 65.2 79.8
500 0.10 10.6 19.1 26.4 42.2 57.5
600 0.05 4.50 9.10 13.8 23.1 31.4
表 1 不同條件下，合成氨反應達到化學平衡時混合物中氨的含量
溫度：400℃-500℃
反應限度
反應速率
設備要求
催化劑活性
其他因素
壓強：10MPa-30MPa
分離出液態氨氣；
原料氣循環利用；
熱交換技術；
2.化學反應條件的控制
反應速率快、
反應效率高
成本低、設備要求低
能耗小、原料易得
限度大、產率高、
產物純度高
環境友好、
原子經濟
多
快
省
好
核心思想
3.應用
任務4：結合【思考與討論】的內容，利用本節課所學，
小組討論如何調控燃燒反應條件？
燃料狀態：將固態粉碎
空氣用量：足量但不大量過量
爐膛材料：耐高溫且保溫性能良好
廢氣中熱能的利用：安裝余熱鍋爐利用廢氣中的熱量
課堂小結

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