享的精神 重 点 化学反应的限度的概念;了解影响化学反应限度的因素 难 点 化学反应限度的本质原因及外部特征 三、化学反应的限度 1、研究对象:可逆反应 2、化学平衡的建立 化学平衡状态: 在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 3、特征:(1) 逆 (2) 动 (3) 定 (4) 变 (5) 化学平衡的建立与反应途径无关 4、化学平衡的标志 知 识 结 构 与 板 书 设 计 以mA+nB xC+yD 为例, (1) v(B耗)==v(B生) (2) v(C耗):v(D生)== x:y (3) c(C)、C%、n(C)%保持不变 (4) 若A、B、C、D为气体,且m+n≠x+y,则压强恒定,体系气体平均分子量恒定 四、化学反应条件的控制 1、提高燃料燃烧效率的措施: (1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。 (2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能,提高热能的利用率。 2、反应条件的控制: (1)关于人类需要或对人类有利的化学反—提高生产或工作效率,提高原料的利用率或转化率。 (2)关于有害或对人类不需要的化学反应—降低反应速率或隔离会引发反应的物质。 (3)关于特定条件环境或特殊需要的化学反应—要对化学反应条件进行特殊的控制。 教学过程 教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动 [知识回顾]采用哪些方法可以增加Fe与盐酸反应的化学反应速率? [投影]科学史话-----炼铁高炉尾气之迷 [导入]我们已经增加了高炉的高度,怎么排出的一氧化碳浓度没有降低呢?你能帮助工程师解开这一谜底吗? [引言]化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的。因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物浓度尽可能多地转化为生成。例如在合成NH3工业上,除了要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2 转化为NH3。后者所说的就是化学反应进行的程度问题 [板书]三、化学反应的限度 [讲]若对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说,由于反应物已全部转化为生成物,如H和OH的中和反应主不存在什么进行程度的问题了,所以,化学平衡的研究对旬是可逆反应。 +―[板书]1、研究对象:可逆反应 [讲]可逆反应指的是在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应不能进行到底,只能进行到一定程度后达到所谓的平衡状态,平衡时各物质的物质的量都大于零。对于有气体参加的可逆反应,必须在密闭容器中进行。 [问]那么什么是化学反应限度呢? [投影] [讲]将SO2 和O2按物质的量之比2∶1的比例充入具有适宜反应条件的容积固定的密闭容器中,SO2 跟O2发生可逆反应,试分析说明在一定的时间里SO2、O2和SO3 的物质的量浓度以及正反应速率和逆反应速率是怎样变化的。 [板书]2、化学平衡的建立 [讲]化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的限度。 你能举出一些可逆反应的例子吗?SO2+ O2SO3正反应方向正反应速率逆反应方向逆反应速率当一个反应的正反应速率与逆向反应速率相等时反应物和生成物的浓度不再改变达到表面上静止的一种“平衡状态”这就是可逆反应所能达到的限度[投影] 22具有适宜反应条件的容积固定的密闭容器中,SO2跟O2发生可逆反应,试分析说明在一定的时间里SO2、O2和SO3的物质的量浓度以及正反应速率和逆反应速率是怎样变化的。??????????(平衡线)t达到平衡的时间 [板书]化学平衡状态: 在一定条件下的可逆反应,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 [讲]化学平衡状态是维持在一定条件下的,一量条件发生改变,平衡就遭到破坏,动态平衡也体现了辩证唯物主义观点,既运动是相对的,而静止也是相对的。对于一个给定的可逆反应,若起始条件相同,则平衡状态也相同,不相同的起始条件,平衡状态也不同。 [随堂练习]1、一定温度下,反应H2 (g)+I2 (g) 标志是( ) A、单位时间内生成nmolH2 同时生成nmolHI。 B、单位时间内生成2nmolHI同时生成nmolI2 。 C、单位时间内生成nmolH2同时生成nmolI2 D、1mol的H-H键断裂的同时,有1mol的I-I键断裂。 2HI(g)达到平衡的[板书]3、特征:(1) 逆 [讲]化学平衡研究的对象是可逆反应,可逆反应不能进行到底,即反应进程中反应物不能全部转化为生成物。 [板书](2) 动 [讲]达到平衡时正反应速率和逆反应速率相等,但不为零,即化学平衡是动态平衡,正反应和逆反应仍在持续进行。在这里,用同一种物质来表示反应速率时,该物质的消耗的速率与生成的速率相等。即单位时间内消耗与生成的物质的物质的量相等。用不同物质来表示 ,反应速率不一定相等,某一反应物的速率与某一生成物速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比。 [板书](3) 定 [讲]在平衡混后物中,各组成成分的浓度保持一定,不再随时间变化而变化。 注意:浓度不变不等于浓度相等。 [随堂练习]2、在一定温度下,2NO2 (g) N2O4 (g) (无色)的可逆反应中,下列情况属于平衡状态的是( ) A.、N2O4 不再分解 B.、v(N2O4 ):v(NO2 )=1:2 C、体系的颜色不再改变 D、NO2 的浓度与N2O4 的浓度之比2:1 [板书](4) 变 [讲]改变影响化学平衡的条件,平衡就被破坏,正、逆反应速率不再相等,平衡发生移动,直至建立新的平衡。 [板书](5) 化学平衡的建立与反应途径无关 [讲]同一可逆反应,只要条件相同,并按反应方程式的化学计量数的相应量配料,使容器总质量保持不变,则无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或正、逆反应同时开始,最终都能达到同一平衡状态。 [随堂练习]3、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、逆反应速率相等 4、一定条件下,可逆反应达到平衡时: A、单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数 B、反应物浓度等于生成物浓度 C、反应物与生成物浓度保持不变 D、 混和体系中各组成成份和含量保持不变 [投影小结]注意: 1、任何化学反应的进程都有一定的限度 ,只是不同反应的限度不同罢了。 2、在可逆反应中,反应物不能按化学计量数之比完全转化为生成物,因此,反应物的转化率小于100%。 3、有些反应的可逆性很小,如Ag++Cl- = AgCl ↓一般可视为不可逆反应。 4、化学反应的限度可以通过改变条件而改变。