2.3.2化学反应的快慢和限度(课件)高中化学鲁科版(2019)必修第二册.pptx
第二章化学键化学反应规律第三节化学反应的快慢和限度2.3.2化学反应的限度
核心素养目标宏观辨识与微观探析:能从宏观现象(如浓度变化、颜色改变)和微观本质(分子碰撞、反应速率)两个角度理解可逆反应的动态平衡特征。变化观念与平衡思想:认识到化学反应存在限度,理解化学平衡是相对的、动态的,外界条件改变会导致平衡移动。科学探究与创新意识:通过控制变量法探究温度、浓度等因素对化学平衡的影响,培养实验设计与分析能力
重点理解可逆反应“同时、同条件、不完全转化”的特点掌握平衡状态的“逆、等、动、定、变”五大特征,能通过速率关系和浓度变化判断平衡状态。难点从微观角度解释“v(正)=v(逆)≠0”的动态平衡本质区分浓度、压强、平均相对分子质量等物理量是否为平衡标志的条件(如气体分子数变化的反应)课前导入
课前导入德国化学家哈伯对合成氨进行了全面系统的研究,两年间进行了6500多次的实验,终于在1909年取得了鼓舞人心的成果,但在600℃的高温、200个大气压和以锇为催化剂的条件下,产率仅为6%。这说明了什么?产率为什么会如此之低,你有什么猜测?
合成氨的百年发展史
01可逆反应
观察·思考向2mL0.01mol·L-1KI溶液中加入1mL0.01mol·L-1FeCl3溶液,再加入几滴0.1mol·L-1KSCN溶液,你认为能观察到什么现象?为什么?
◆预测实验现象:向KI溶液中滴加少量FeCl3溶液,溶液呈棕黄色(生成了碘),在滴加KSCN溶液,溶液无明显变化◆观察到的实验现象:向KI溶液中滴加少量FeCl3溶液,溶液呈棕黄色(生成了碘),在滴加KSCN溶液,溶液呈红色◆实验结论:即使KI过量,FeCl3也不可能全部转化成FeCl2,即该反应存在限度实验现象及结论
交流·研讨某班同学以二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应为例,分析为什么即使氧气过量二氧化硫也不能全部转化成三氧化硫。信息1:实验发现,一定条件下向一密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,核素18O存在于SO2、O2、SO3中。信息2:密闭容器中SO2与O2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。
★通过实验发现,在二氧化硫与氧气的反应中,无论怎样改变反应条件都不能使二氧化硫全部转化成三氧化硫。这是因为在二氧化硫与氧气发生化合反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫也在发生分解反应生成二氧化硫和氧气。SO2、O2SO3SO2、O2和SO3
可逆反应?其中,氮气与氢气生成氨气的反应称为正反应,氨气分解为氮气和氢气的反应称为逆反应。
可逆反应的特征★可逆反应概念中“同一条件”是前提,如葡萄糖在氧气中燃烧可以生成二氧化碳和水,光合作用可将二氧化碳和水变成葡萄糖和氧气,但是两者条件不同,不互为可逆反应。★对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化成产物,反应只能进行到一定的程度,这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。★绝大多数化学反应都有一定的可逆性,但有些反应的可逆性小,可视为“不可逆”。
化学反应的限度◆化学反应限度的概念:对于可逆反应来说,在一定条件下反应物不可能全部转化成产物,反应只能进行到一定的程度,这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度。◆对化学反应限度的理解:①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。②人们利用这些化学反应进行化工生产时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率这两个方面的问题。
02化学平衡
化学平衡状态的建立①反应开始时:v(正)最大,v(逆)为0,原因是反应物浓度最大,生成物浓度为0。②反应过程中:v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大原因是反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大。③反应达到平衡时(t1后):v(正)=v(逆),反应物和生成物的浓度不再改变。
化学平衡状态的概念在二氧化硫与氧气发生的可逆反应中,当反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度不再随时间的延续而发生变化,反应好像“停滞”了。实际上,这时正反应和逆反应都依然在进行,只是在同一瞬间正反应生成的三氧化硫的物质的量与逆反应消耗的三氧化硫的物质的量相等而已。在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
化学平衡状态的特征等v正=v逆≠0动定变平衡时反应仍在不断进行,是一种动态平衡在一定条件下的平衡体系中,各组分含量保持一定。任一化学平衡状态均是相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关)。条件改变,化学平衡可能发生改变逆研究对象为可逆反应
化学平衡状态的改变将封装有二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)混合气体的装