(2019新版)鲁科版高中化学高一必修二第二章第三节化学反应的快慢和限度ppt课件.pptx
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1、第第3 3节节 化学反应的快慢和限度化学反应的快慢和限度第第2 2课时课时 化学反应的限度化学反应的限度 课业目标:课业目标:1.1.认识认识化学反应的可逆性。化学反应的可逆性。2.2.认识到化学反应的进行是有一定限度的认识到化学反应的进行是有一定限度的以及以及化学平衡化学平衡 建立的过程建立的过程。3.3.掌握化学平衡状态的判断掌握化学平衡状态的判断4.4.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活生产和科了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活生产和科 学研究领域中的重要作用。学研究领域中的重要作用。【知识回顾】【知识回顾】(1)表示化学反应快慢的物理量,通常用)表示化学反应快慢的物理量,通常用
2、单位时间单位时间内内反应物浓反应物浓度的减小度的减小或或生成物浓度的增加生成物浓度的增加来表示。来表示。 (2 2)影响反应速率的外界因素:)影响反应速率的外界因素:浓度、温度、催化剂、接触面浓度、温度、催化剂、接触面积、压强(有气态物质参加的反应)积、压强(有气态物质参加的反应),此外,还有溶剂、光波、,此外,还有溶剂、光波、电磁波、超声波等。电磁波、超声波等。1 1化学反应化学反应速率速率的定义的定义、公式公式、单位单位。2 2影响化学反应影响化学反应速率速率的因素的因素(2)计算公式)计算公式: vC / t (3)单位)单位: mol/(Ls ) 或或 mol/(Lmin) 或或 mo
3、l/(Lh) (1 1)决定因素:反应物本身的性质)决定因素:反应物本身的性质【联想【联想质质疑】疑】图图2-3-12-3-1现代硫酸厂一角现代硫酸厂一角硫酸是一种重要的化工产品。早在公元硫酸是一种重要的化工产品。早在公元7 7世世纪人们就开始寻找制取硫酸的方法,但是纪人们就开始寻找制取硫酸的方法,但是直到直到18751875年德国化学家麦塞尔(年德国化学家麦塞尔(R.MesselR.Messel)以铂为催化剂才使硫酸生产有了较大的发以铂为催化剂才使硫酸生产有了较大的发展。尔后,硫酸工业生产的每次突破性进展。尔后,硫酸工业生产的每次突破性进展都是因为使用了新型、高效的催化剂而展都是因为使用了新
4、型、高效的催化剂而取得的。取得的。 那么,在硫酸的工业生那么,在硫酸的工业生产中,催产中,催化剂发挥了什么作用?化剂发挥了什么作用? 在生产过程中,二在生产过程中,二氧化硫转化为三氧化硫需要氧气,但即使氧化硫转化为三氧化硫需要氧气,但即使氧气再过量,二氧化硫也不能全部转化为氧气再过量,二氧化硫也不能全部转化为三氧化硫,这是为什么?三氧化硫,这是为什么?二、化学反应的限度二、化学反应的限度 【观察观察思考思考】向向 2mL 0.01mol 2mL 0.01molL L-1-1 KI KI 溶液中加入溶液中加入 1mL 1mL 0.01molL0.01molL- -1 1FeClFeCl3 3 溶
5、液,再加入几滴溶液,再加入几滴0.1 molL0.1 molL-1-1KSCN KSCN 溶液,溶液,你认为能观察到什么现象?为什么?你认为能观察到什么现象?为什么?实验现象:试管内液体由无色变为红色实验现象:试管内液体由无色变为红色实验结论:溶液中还有实验结论:溶液中还有FeFe3+3+,化学反应没有进行完全。化学反应没有进行完全。 FeFe3+ 3+ + I+ I Fe Fe2+2+ + I + I2 20.040.1 0.140.21.2反应结束后反应结束后SO2物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol 在在 反应中反应中, ,测得数据列表如下
6、测得数据列表如下: :2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂SOSO2 2转化为转化为SOSO3 3需要需要O O2 2,但即使,但即使O O2 2再过量,再过量,SOSO2 2也不能全部转化也不能全部转化为为SOSO3 3,SOSO2 2与与O O2 2没有完全反应,反应有限度。没有完全反应,反应有限度。思考:上述两个反应进行不彻底的原因是什么?思考:上述两个反应进行不彻底的原因是什么?【交流【交流研讨】研讨】观点观点1 1错误错误观点观点2 2错误错误 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某班同学以二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应为例,分
7、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。他们在讨论过程中形成了以下三种观点,请结合相关资料对他们的观点进行分析论证。化成三氧化硫。他们在讨论过程中形成了以下三种观点,请结合相关资料对他们的观点进行分析论证。观点观点 1 1 :只有部分二氧化硫与氧气发生反应。:只有部分二氧化硫与氧气发生反应。观点观点 2 2 :二氧化硫全部转化成三氧化硫后,部分三氧化硫分解又生成二氧化硫。:二氧化硫全部转化成三氧化硫后,部分三氧化硫分解又生成二氧化硫。观点观点 3 3 :二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫分解生成二氧化硫和氧气。:二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫分解生成二
8、氧化硫和氧气。信息信息1:实验发现,一定条件下向一密闭容器中充入:实验发现,一定条件下向一密闭容器中充入SO2与与18O2,反应一段时间后,核素反应一段时间后,核素18O存在于存在于SO2、O2、SO3中。中。信息信息2:密闭容器中:密闭容器中SO2与与O2在一定条件下发生反应,反应过程在一定条件下发生反应,反应过程中中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。的物质的量的变化趋势如图所示。针对上述三种观点,他们查阅资料获得了以下信息针对上述三种观点,他们查阅资料获得了以下信息1 1、可逆反应、可逆反应(1 1)定义:在)定义:在相同条件相同条件下下同时同时向向正、逆正、逆两个方向进行的反应两个方向
9、进行的反应称为可逆反应。称为可逆反应。 (3 3)特点:同一条件,正、逆同时进行(两同)特点:同一条件,正、逆同时进行(两同) 反应不能进行完全,反应物和生成物共存(一不能)反应不能进行完全,反应物和生成物共存(一不能)二、化学反应的限度二、化学反应的限度可逆反应的化学方程式中,用可逆反应的化学方程式中,用“ ”“ ”代替代替“ ”“ ”(2 2)表示方法:表示方法:1.1.判断下列反应是否为可逆反应?为什么?判断下列反应是否为可逆反应?为什么?二氧化碳与水反应生成碳酸二氧化碳与水反应生成碳酸, ,碳酸分解成二氧化碳与水碳酸分解成二氧化碳与水氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气氢气
10、在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气氯气与水反应生成盐酸与次氯酸氯气与水反应生成盐酸与次氯酸氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。铵,氯化铵的分解是可逆反应。硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。【迁移应用】【迁移应用】、不是的,因为不在同一条件下进行的。、不是的,因为不在同一条件下进行的。ClCl2 2 + H+ H2 2O O HClHCl + HClO
11、+ HClOCOCO2 2 + H+ H2 2O O H H2 2COCO3 31414COCO2 2、1414C C、1414COCO【迁移应用】【迁移应用】2.2. 14 14COCO2 2 + + 1212C 2COC 2CO,达到最大限度后,混合物中含,达到最大限度后,混合物中含1414C C的粒子有哪些?的粒子有哪些? 时间时间 min01020304050607080C(SO2)mol/L106321.2C(O2)mol/L531.510.6C(SO3)mol/L04788.8190.5190.5190.5190.5 某工厂实验室研究在加入某工厂实验室研究在加入催化剂催化剂和和加热
12、加热的条件下将的条件下将10mol SO10mol SO2 2与与5mol O5mol O2 2混合进行反应,测得数据列表如下混合进行反应,测得数据列表如下8001020304050607092345678110CSO3SO2O2t080min 080min 各物质的浓度如何变化?各物质的浓度如何变化?5080min5080min SO SO2 2、O O2 2、SOSO3 3物质的量浓度为何不再变化?物质的量浓度为何不再变化?8001020304050607092345678110CSO3SO2O2tC(SOC(SO3 3) )增大增大催化剂催化剂SOSO2 2+O+O2 2SOSO3 3
13、加热加热正反应正反应C(SOC(SO3 3) )降低降低SOSO3 3 SOSO2 2+O+O2 2催化剂催化剂加热加热逆反应逆反应C(SOC(SO3 3) )降低量降低量单位时间内,单位时间内,C(SOC(SO3 3) )增大量增大量正反应速率正反应速率逆反应速率逆反应速率5080min 5080min C C(SO(SO2 2) ) 、C C(O(O2 2) ) 、 C C(SO(SO3 3) )不再变化不再变化正反应速率等于逆反应速率正反应速率等于逆反应速率反应仍然进行反应仍然进行化学平衡状态化学平衡状态8001020304050607092345678110CSO3SO2O2t 时间时
14、间 min01020304050607080C(SO2)mol/L106321.2C(O2)mol/L531.510.6C(SO3)mol/L04788.8190.5190.5190.5190.5请分析:反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大?请分析:反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大?随着反应的进行,随着反应的进行,v(v(正正) )与与v(v(逆逆) )怎样变化?怎样变化?反应物浓度大,反应速率大,随浓度减小,正反应速率减小反应物浓度大,反应速率大,随浓度减小,正反应速率减小生成物浓度小,反应速率小,随浓度增大,逆反应速率增大生成物浓度小,反应速率小,随浓度增大,逆反应速率增大
15、t t5050平衡状态平衡状态2.2.化学平衡状态化学平衡状态(1 1)定义)定义: :在一定条件下在一定条件下可逆反应可逆反应进行到一定程度时,进行到一定程度时,反应物反应物和生成物和生成物浓度浓度不再随时间的延长而发生变化,不再随时间的延长而发生变化,正反应和逆反应正反应和逆反应的速率相等的速率相等,这种状态称为化学平衡,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。状态,简称化学平衡。二、化学反应的限度二、化学反应的限度92345678110C80010203040506070CSO3SO2O2t5080min C(SO2) 、 C(O2) 、 C(SO3) 不再变化正反应速率等于逆反应速率反
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