[化學(xué) 新人教版]必修2 第2章 第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和限度 第2課時(shí) 課件

1、科學(xué)史話(huà)-煉鐵高爐尾氣（CO）之謎 高爐煉鐵的主要反應(yīng)是高爐煉鐵的主要反應(yīng)是: :C(焦炭焦炭)+O2 (空氣空氣)=CO2（放出熱量）（放出熱量）C(焦炭焦炭)+CO2 =2CO （吸收熱量）（吸收熱量） Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 煉制煉制噸生鐵噸生鐵所需焦炭所需焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)的實(shí)際用量遠(yuǎn)高于高于理論計(jì)算理論計(jì)算的量，且高爐中出來(lái)的尾的量，且高爐中出來(lái)的尾氣含氣含未反應(yīng)的未反應(yīng)的CO氣體，增加高爐的氣體，增加高爐的高度高度后，后，CO的比例仍沒(méi)有改變的比例仍沒(méi)有改變。高溫探究試驗(yàn)：探究試驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟向向4 ml 1 mol/L的的CaCl2溶液中滴入溶液中滴入4ml

2、1 mol/L的的Na2SO4溶溶液液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 化學(xué)方程式化學(xué)方程式離子方程式離子方程式小組討論交流小組討論交流向上述反應(yīng)后的清液中滴入適量向上述反應(yīng)后的清液中滴入適量1 mol/L的的Na2CO3溶液會(huì)出溶液會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象現(xiàn)什么現(xiàn)象對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出的假設(shè)，說(shuō)明出的假設(shè)，說(shuō)明理由理由 實(shí)驗(yàn)證明實(shí)驗(yàn)證明你的假設(shè)你的假設(shè)化學(xué)方程式化學(xué)方程式離子方程式離子方程式解解 釋釋 白色混濁白色混濁CaCl2 + Na2SO4=CaSO4+ 2NaClCa2+ SO42-=CaSO4假設(shè)：假設(shè)： 仍有白色混濁現(xiàn)象仍有白色混濁現(xiàn)象理由：理由：反應(yīng)沒(méi)有完全進(jìn)行到底反應(yīng)沒(méi)有完全進(jìn)行到底CaCl

3、2 + Na2CO3=CaCO3+ 2NaCl Ca2+ CO32-=CaCO3反應(yīng)沒(méi)有按著方程式劑量系數(shù)關(guān)系進(jìn)行到底反應(yīng)沒(méi)有按著方程式劑量系數(shù)關(guān)系進(jìn)行到底現(xiàn)象：現(xiàn)象：仍有白色混濁現(xiàn)象仍有白色混濁現(xiàn)象證明：證明：反應(yīng)沒(méi)有進(jìn)行到底反應(yīng)沒(méi)有進(jìn)行到底定義：在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能定義：在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：反應(yīng)條件相同，同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)條件相同，同時(shí)進(jìn)行 能量轉(zhuǎn)化互逆；能量轉(zhuǎn)化互逆； 反應(yīng)物、生成物共同存在；反應(yīng)物、生成物共同存在；反應(yīng)不能進(jìn)行到底，有一定的限度。反應(yīng)不能進(jìn)行到底，有一定的限度。 可逆反應(yīng)的普遍性：

4、大部分化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)的普遍性：大部分化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)。 可逆反應(yīng)用可逆反應(yīng)用 表示表示 一一.可逆反應(yīng)可逆反應(yīng) 水的生成（水的生成（H2 + O2）與電解，）與電解， 二次電池的放電與充電，二次電池的放電與充電， CO2和和H2O通過(guò)光合作用合成糖與糖在人體通過(guò)光合作用合成糖與糖在人體內(nèi)氧化生成內(nèi)氧化生成CO2和和H2O， 它們是否屬于它們是否屬于“可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)”？談?wù)勀愕囊?jiàn)談?wù)勀愕囊?jiàn)解。解。不屬于可逆反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)條件不同不屬于可逆反應(yīng)，因?yàn)榉磻?yīng)條件不同時(shí)間時(shí)間(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：在某密閉容器

5、中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑反應(yīng)開(kāi)始時(shí)有什么特征？反應(yīng)開(kāi)始時(shí)有什么特征？（1）開(kāi)始時(shí)）開(kāi)始時(shí)c(SO2) 、c(O2)最大，最大，c(SO3) =0SO2+ +O2 SO3，只有正反應(yīng)，只有正反應(yīng)，v(正正)最大最大 v(逆逆)=0時(shí)間時(shí)間(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑反應(yīng)開(kāi)始后一段時(shí)間內(nèi)有什么特征？反應(yīng)開(kāi)始后一段時(shí)間內(nèi)有什么特征？（2）一段時(shí)間內(nèi)）一段時(shí)間內(nèi)c(SO2) 、c(O2) ，c(SO3) 正逆反應(yīng)都進(jìn)行，正逆反應(yīng)都進(jìn)行，v(逆逆) 0，

6、v(正正) v(逆逆) 總體上表現(xiàn)為總體上表現(xiàn)為逐漸生成逐漸生成NH3時(shí)間時(shí)間(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑反應(yīng)一段時(shí)間后有什么特征？反應(yīng)一段時(shí)間后有什么特征？（2）一段時(shí)間后）一段時(shí)間后c(SO2) 、c(O2)、c(SO3) 不變不變反應(yīng)達(dá)到限度，反應(yīng)達(dá)到限度，v(正正)= v(逆逆) 0，即單位時(shí)間內(nèi)消耗，即單位時(shí)間內(nèi)消耗的的SO2和生成的和生成的SO2一樣多一樣多時(shí)間（時(shí)間（t）反應(yīng)速率反應(yīng)速率0v(正正)v(逆逆)t1化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)不平衡狀

7、態(tài)化學(xué)平衡建立的過(guò)程化學(xué)平衡建立的過(guò)程(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1:v(正正)=v(逆逆)二二.化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)1.1.定義定義：在：在一定條件下一定條件下的的可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)，當(dāng)正反應(yīng)速率，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等相等時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度不時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度不再改變，這種狀態(tài)稱(chēng)為再改變，這種狀態(tài)稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。前提：可逆反應(yīng)前提：可逆反應(yīng)實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各物質(zhì)濃度保持不變外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各物質(zhì)濃度保持不變 化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特

8、殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度度。 -反應(yīng)進(jìn)行的限度 反應(yīng)限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率。2.2.化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的特征V正=V逆0，可逆反應(yīng)時(shí)刻都在進(jìn)行，是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。V正V逆0各物質(zhì)的濃度、百分含量保持恒定（定值）條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。研究對(duì)象是可逆反應(yīng)對(duì)于可逆反應(yīng)對(duì)于可逆反應(yīng) M N Q達(dá)到平衡時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)， 下列說(shuō)法正確的是（下列說(shuō)法正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等三種物質(zhì)的濃度一定相等 B.M、N全部變成了全部變成了Q C.反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變 D.反應(yīng)已

9、經(jīng)停止反應(yīng)已經(jīng)停止C練習(xí)練習(xí)1.利用V(正)V(逆)判斷例如，一定條件下，可逆反應(yīng)例如，一定條件下，可逆反應(yīng)N23H2 2NH3：V(N2):V(H2): V(NH3)=1:3:2單位時(shí)間內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)，消耗消耗1molN2，同時(shí)，同時(shí)生成生成2molNH3均不能表示均不能表示V(正正)V(逆逆)(1)單位時(shí)間內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)，消耗消耗了了1molN2，同時(shí)，同時(shí)生成生成了了1molN2(2)單位時(shí)間內(nèi)，單位時(shí)間內(nèi)，消耗消耗了了3molH2，同時(shí)，同時(shí)消耗消耗了了2molNH3均表示均表示V(正正)V(逆逆)，反應(yīng)達(dá)到平衡反應(yīng)達(dá)到平衡注意注意三三.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷2.利用各組

10、分的濃度保持不變判斷利用各組分的濃度保持不變判斷例如，一定條件下，可逆反應(yīng)例如，一定條件下，可逆反應(yīng)N23H2 2NH3：N2、H2、NH3的的物質(zhì)的量或或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定；一定；N2、H2、NH3的的質(zhì)量或或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定；一定；N2、H2、NH3的的體積或或體積分?jǐn)?shù)一定；一定；均表示反應(yīng)達(dá)到平衡均表示反應(yīng)達(dá)到平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、總濃度一定，總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、總濃度一定，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡反應(yīng)不一定達(dá)到平衡例如例如H2(g)+I2(g) 2HI(g)注意注意 1、在一定溫度下，可逆反應(yīng)、在一定溫度下，可逆反應(yīng)A2(氣氣)+B2(氣氣) 2AB(氣氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（達(dá)到

11、平衡的標(biāo)志是（ )(A) A2、B2、AB的濃度不再變化的濃度不再變化 (B) 容器中的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化容器中的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化 (C) 單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成n mol的的A2同時(shí)生成同時(shí)生成2n mol的的AB (D) A2、B2、AB的濃度之比為的濃度之比為1:1:2 A CA C思考與交流 C3、在一定溫度下，、在一定溫度下，2NO2(g) N2O4 (g) (無(wú)色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡無(wú)色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（狀態(tài)的是（ ）A.N2O4不再分解不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.體系的顏色不再改變體系的顏色不再改變 D.NO2

12、的濃度與的濃度與N2O4的濃度之比的濃度之比2：1四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制 在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制。抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制。下面以下面以“提高煤的燃燒效率提高煤的燃燒效率”為例為例(1)將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤 充分燃燒。充分燃燒。(4)將廢氣通過(guò)裝有冷卻水的管道，充分吸收將廢氣通過(guò)裝有冷卻水的管道，充分吸收還還可以使用助燃劑等可以使用助燃劑等(2)空氣不足，煤得不到充分燃燒；且空氣不足，煤得不到充分燃燒

13、；且污染環(huán)境。污染環(huán)境。空氣過(guò)量，浪費(fèi)能源，因?yàn)榭諝膺^(guò)量，浪費(fèi)能源，因?yàn)閺U氣要帶走能量廢氣要帶走能量(3)應(yīng)選擇保溫性能好，提高爐膛溫度的材料應(yīng)選擇保溫性能好，提高爐膛溫度的材料歸納：提高煤的燃燒效率的措施歸納：提高煤的燃燒效率的措施（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率.關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當(dāng)過(guò)量?？赡艹浞值亟佑|，且空氣要適當(dāng)過(guò)量。（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。出的熱能，提高熱能的利用率。提高燃料的燃燒效率實(shí)質(zhì)上是從多方面提高燃料的燃燒效率實(shí)質(zhì)上是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件（包括環(huán)境）控制燃燒反應(yīng)的條件（包括環(huán)境）意義：節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染意義：節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染（煤在氣化過(guò)程中可以脫硫、除去灰分）（煤在氣化過(guò)程中可以脫硫、除去灰分）C【例【例3】我國(guó)農(nóng)業(yè)因遭受酸雨而造成的損失每年高過(guò)】我國(guó)農(nóng)業(yè)因遭受酸雨而造成