第三节化学反应的速率和限度（第3课时）

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,Click to edit Master title style,第二章 化学反应与能量,第三节 化学反应的速率和限度,第,3,课时,新课标人教版高中化学课件系列,化学 必修,2,2024/9/12,1,2SO,2,+,18,O,2,2SO,3,看我的化学动画新魔术,三、化学反应的限度,2024/9/12,2,2SO,2,+,18,O,2,2SO,3,三、化学反应的限度,2024/9/12,3,2SO,2,+,18,O,2,2SO,3,S,18,O,2,S,16,O,18,O,你能用一个化学专用名词破解这个动画魔术吗？,三、化学反应的限度,2024/9/12,4,1,、可逆反应,(1),定义：在,同一条件,下,既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应。,典型的可逆反应有,:,N,2,+3H,2,2NH,3,催化剂,高温高压,2SO,2,+O,2,2SO,3,催化剂,高温,SO,2,+,H,2,O,H,2,SO,3,NH,3,+,H,2,O,NH,3,H,2,O,H,2,+ I,2,2HI,正反应,逆反应,三、化学反应的限度,2024/9/12,5,思考与交流,(1),水的生成,（,H,2,+O,2,）,与电解，,(2),二次电池的放电与充电，,(3)CO,2,和,H,2,O,在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成,CO,2,和,H,2,O,，,它们是否属于“可逆反应”,？,可逆反应有什么特点？,三、化学反应的限度,2024/9/12,6,(2),特点：,双向性,同时性 共存性,2SO,2,+,18,O,2,2SO,3,可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？,其他化学反应在实际进行时，反应物都能完全转变为生成物？,不能！,三、化学反应的限度,2024/9/12,7,炼铁高炉尾气之谜,C+O,2,=CO,2,C+CO,2,=2CO,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,高温,炼制,1t,生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的,CO,气体。,可逆反应,启示,:,化学反应是,有限度,的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。,三、化学反应的限度,高温,2024/9/12,8,某温度和压强下的密闭容器中,2SO,2,+O,2,2SO,3,催化剂,时间,（,min),物质的量,浓度,(mol/L),0,10,20,30,40,50,60,70,SO,2,1,0.7,0.5,0.35,0.2,0.1,0.1,0.1,O,2,0.5,0.35,0.25,0.18,0.1,0.05,0.05,0.05,SO,3,0,0.3,0.5,0.65,0.8,0.9,0.9,0.9,此条件下进行到,什么时候,达到了这个,反应的限度,?,达到反应限度,时该反应是否,停止,了？,三、化学反应的限度,2024/9/12,9,2SO,2,+ O,2,2SO,3,（,1,）开始时,c(SO,2,),、,c(,O,2,),大，,c(SO,3,) =0,开始阶段有什么特征？,只有正反应，,v,(,逆,)=0,反应速率,v(,正,),v(,逆,),t,1,时间（,t,）,0,三、化学反应的限度,2024/9/12,10,（,2,）瞬间后,c(SO,2,),、,c(,O,2,),变小, c(SO,3,),0,瞬间过后有什么特征？,正逆反应都进行，,v,(,逆,),0,，,v,(,正,),v,(,逆,),2SO,2,+ O,2,2SO,3,反应速率,v(,正,),v(,逆,),t,1,时间（,t,）,0,三、化学反应的限度,2024/9/12,11,（,3,）,c(SO,2,),、,c(O,2,),逐渐变小，,c(SO,3,),逐渐增大，,三种物质的浓度达到一个,特定值,。,一定时间段内有什么特征？,v,(,正,)=,v,(,逆,),0,2SO,2,+ O,2,2SO,3,反应速率,v(,正,),v(,逆,),t,1,时间（,t,）,0,三、化学反应的限度,2024/9/12,12,由于,v,(,正,)=,v,(,逆,),0,，虽然正、逆反应都在进行，但,各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化,.,从外表上看，反应好象“停止”,。,可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的,化学平衡状态,。,可逆反应反应速率的特点,三、化学反应的限度,2024/9/12,13,反应速率,v(,正,),v(,逆,),t,1,时间（,t,）,0,(1)0t,1,：,v(,正,)v(,逆,),(2)t,1,：,v(,正,)=v(,逆,),平衡状态,化学平衡状态,2SO,2,+O,2,2SO,3,催化剂,三、化学反应的限度,2024/9/12,14,（,1,）定义：,在,一定条件下的,可逆反应,中，当,正反应速率和逆反应速率相等,，反应混合物中各组分的,浓度保持不变,的状态。,前提（适用范围）,：,可逆反应,内在本质,：,v,(,正,)=,v,(,逆,),0,外在标志：反应混合物中各组分,的浓度保持不变,2,、化学平衡状态,三、化学反应的限度,2024/9/12,15,（,2,）化学平衡状态的特征,动：动态平衡,（,v,(,正,)=,v,(,逆,),0,）,等：,v(,正,)= v(,逆,),定：各组分的浓度和含量保持不变。,变：条件改变，原平衡被破坏，在新,的条件下建立新的平衡。,逆,:,可逆反应,三、化学反应的限度,2024/9/12,16,1,、可逆反应达到平衡的重要特征,（ ）,A.,反应停止了,B.,正、逆反应速率都为零,C.,反应物和生成物的浓度相等,D.,正、逆反应的速率相等,D,课堂练习,三、化学反应的限度,2024/9/12,17,2,、对于可逆反应,M,N Q,达到平衡状态时，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,全部变成了,Q,C. M,、,N,、,Q,的浓度都保持不变,D.,反应已经停止,C,三、化学反应的限度,2024/9/12,18,3,、下列说法可以证明反应,N,2,+3H,2,2NH,3,已达平衡状态的是（ ）,A.1molNN,键断裂的同时,有,3molH,H,键形成,B.1molNN,键断裂的同时,有,3molH,H,键断裂,C.1molNN,键断裂的同时,有,6molN,H,键断裂,D.1molNN,键断裂的同时,有,6molN,H,键形成,AC,4,、,14,CO,2,+ C CO,，,达到化学平衡后，平衡混合物中含,14,C,的粒子有,。,14,CO,2,、,14,C,、,14,CO,三、化学反应的限度,2024/9/12,19,在一定温度下,可逆反应,A(g)+3B(g) 2C(g),达到平衡的标志是（ ）,A.,A,的生成速率与,C,分解的速率相等,B.,单位时间内生成,nmolA,同时生,3nmolB,C.,A,、,B,、,C,的浓度不再变化,D.,A,、,B,、,C,的分子数比为,1:3:2,C,三、化学反应的限度,2024/9/12,20,5,、,在,25,时，向,100mL,含,HCl 14.6g,的盐酸中，放入,5.6g,铁粉，反应进行到,2s,时收集到氢气,1.12L(,标况,),，之后反应又进行了,4s,，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：,(1),前,2s,内用,FeCl,2,表示的平均反应速率为,；,(2),后,4s,内用,HCl,表示的平均反应速率为,；,(3),前,2s,与后,4s,比较，反应速率,较快，其原因可能,。,0.25,mol/L,s,0.25,mol/L,s,前,2s,前,2s,时段盐酸浓度比后,4s,时段大,三、化学反应的限度,2024/9/12,21,定向爆破,四、化学反应条件的控制,为什么要控制反应的条件,:,对有利于我们的或我们需要的化学反应，要想办法增大反应速率，并提高原料的利用率或转化率。,对有害于我们的或我们不需要的化学反应,要设法降低反应的速率，或隔离会引起反应的物质。,对应用于特定环境下及特殊需要的化学反应，则需要对反应的条件进行特殊的控制。,2024/9/12,22,思考与交流,从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？,回忆你在实验室进行的或观察过的化学实验，及在生活中见到过的涉及化学变化的现象或事例，要使反应符合或接近人们的期望，你认为应如何控制反应的条件？,四、化学反应条件的控制,2024/9/12,23,角色扮演,现在，假设你是一名工程师，你要使到你工厂的煤尽可能的完全燃烧，提高煤的燃烧效率，你认为应该从哪些方面进行分析？,四、化学反应条件的控制,2024/9/12,24,怎样提高煤的燃烧效率？,煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？,空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？,应选用什么样的炉膛材料？,如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？,四、化学反应条件的控制,2024/9/12,25,归纳,尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分的接触，且空气要适当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。,尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能，提高热能的利用率。,实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于节约能源，节省资源，减少污染等。,四、化学反应条件的控制,2024/9/12,26,1,、化学反应速率及其表示方法。,2,、影响化学反应速率的因素。,3,、化学反应限度和化学平衡状态，以及化学平衡状态的特征判断。,4,、化学反应条件的控制。,本节小结,四、化学反应条件的控制,2024/9/12,27,