化学反应的速率和限度导学案-人教课标版(优秀教案)

第二章第三节化学反应的速率和限度一、学习目标：（）通过实验认识化学反应限度的存在，了解化学反应限度的概念和产生原因。（）知道达到化学反应限度的特征，初步能通过外在标志判断是否达到化学平衡状态。（）了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用，认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。二、教学重点难点重点：化学反应限度概念；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。【预习自学】一、可逆反应实验发现，在和的反应中，无论怎样改变条件，都不能使全部转化为，这是因为在与发生反应生成的同时，也在分解。科学研究表明，很多化学反应在进行时都具有可逆性，即正向反应（反应物生成物）和逆向反应（生成物反应物）在同时进行，只是可逆的程度有所不同并且差异很大而已。像和这样的化学反应称为“可逆反应”。有些化学反应在同一条件下可逆程度很小（逆反应倾向很小），如，等，我们在通常意义下不把它们称为可逆反应。阅读教材“科学史话”《炼铁高炉尾气之谜》，思考：一个化学反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式中相应物质的计量关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？二、化学反应的限度——化学平衡状态在一固定容积的密闭容器里，加入和(合适催化剂)，发生反应（）开始阶段：()最大、()最大，正反应速率（(正)）最大。（填“最大”或“最小”）。()，逆反应速率（(逆)）。（）瞬间过后：()减少、()减少，(正)减小。()增大，(逆)增大。（填“增大”、“减少”或“不变”）。比较此时的大小：(正)(逆)。（）一定时间后：反应物浓度不变，生成物浓度不变。（填“改变”或“不变”）。此时正反应速率与逆反应速率相等（即消耗的速率生成的速率）。（填“相等”或“不相等”）。反应达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。化学平衡状态是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，此时反应物的转化率最大。（思考：“转化率”是什么？）（）请用图示表示上述反应中，(正)与(逆)随时间变化的示意图：小组讨论：，化学反应的限度能否被改变？，反应达到化学平衡时，反应是否真的停止了？，改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，亦即改变该反应的化学平衡状态。，反应达到平衡时，正逆反应速率相等但不为，达到一种表面静止的状态，反应并没有真的停止。请结合上述反应，总结化学平衡状态的特征：（）逆：可逆反应（）“等”：(正)(逆)（内在本质）注意：不同物质的反应速率不一定相等。（）“动”：(正)(逆)（）“定”：一定条件下，在反应达平衡状态的混合物中，各组分的浓度及质量分数、体积分数不变(但不一定相等)，不再随时间变化而变化。（）“变”：条件改变，则化学平衡状态改变。巩固练习：、可逆反应＋的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）、正()＝正()、正()＝逆()、正()＝逆()、正()＝逆()、可逆反应达到平衡的重要特征（）.反应停止了.正、逆反应速率都为零.反应物和生成物的浓度相等.正、逆反应的速率相等、对于可逆反应＋达到平衡状态时，下列说法正确的是（）.、、三种物质的浓度一定相等.、全部变成了.、、的浓度都保持不变.反应已经停止、（双选）下列说法可以证明反应，已达平衡状态的是()个≡键断裂的同时，有个－键形成个≡键断裂的同时，有个－键断裂个≡键断裂的同时，有个－键断裂个≡键断裂的同时，有个－键形成三、化学平衡状态的判定：（一）、核心标志：(正)(逆)。从以下两个方面来理解：(正)(逆)(正)(逆)时间反应速率、同一种物质，(消耗)(生成)、不同种物质，应同时满足以下两个条件()、一种物质的变化表示(正)，另一种物质的变化表示(逆)；()、用这两种物质表示的速率之比等于化学计量系数之比。（二）、其他标志、各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、体积分数、质量分数、转化率等不随时间变化而变化。、某一组分有颜色的可逆反应，颜色不再改变时。注意：颜色发生变化，平衡不一定发生移动。如，在一体积可变的容器中建立如下平衡：()()()，增大压强，颜色加深，但平衡不发生移动。、压强：因为在恒温、恒容条件下，()越大，压强越大。若各成分均为气体时，只需考虑△()。对于反应：()()()()()、当时，即△()时，无论平衡是否发生移动，压强都为恒值。所以压强为恒值时，不能作为平衡的标志。()、当≠时，即△()≠时，平衡发生移动，压强一定会发生改变。所以当压强为恒值时，可作为平衡的标志。、密度：由于密度质量体积，对于反应：()、若各物质均为气体时，由于反应前后总质量不改变，则．恒容时，密度总为恒值，不能作为平衡标志。．恒压时，当△()时，密度总为恒值，不能作为平衡标志；当△()≠时，密度为一定值，为平衡标志。()若有非气体参加，由于气体的质量随平衡的移动而发生改变，．恒容，密度为一定值，为平衡的标志；．恒压，△()时，密度为一定值，可作为平衡的标志。、平均相对分子质量由于：(总)(总)，对于反应()若各物质均为气体：当△()≠时，若一定时，则标志达平衡。如：()()()；当△()时，若为恒值，无法判断是否平衡。如()()()。()若有非气体参加：无论△()≠或△()时，若一定时，则说明达到平衡状态。如()()()、()()()等。、温度：当化学平衡尚未建立或平衡正在发生移动时，反应总要放出或吸收热量。对于绝热体系，当体系温度一定时，则达到平衡。巩固练习：、在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应()()()()已达到平衡状态的是：①混合气体的压强②混合气体的密度③的物质的量浓度④混合气体总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥()与()的比值为⑦混合气体总质量⑧混合气体总体积.①②③④⑤⑥⑦⑧.①③④⑤.①②③④⑤⑦.①③④⑤⑧、在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应()()()()已达到平衡状态的是①混合气体的压强②混合气体的密度③的物质的量浓度④混合气体总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥()与()的比值为⑦混合气体总质量⑧混合气体总体积.①②③④⑤⑥⑦⑧.①③④⑤.②③⑤⑦.①③④⑤⑧四、化学反应条件的控制：思考与交流：、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？提示：我们可以通过调整反应物的量、浓度、温度、固体反应的接触面积和催化剂来调整化学反应速率，达到人们的预期效果。结论：通常控制反应的条件可从、、、、等方面考虑，使选择的条件既可提高化学反应速率又可提高化学反应的限度。、如何提高煤的燃烧效率?．煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？用煤粉（增加固体的表面积）。（提高能量转化率）．空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？空气或氧气适当过量（增加反应物浓度）．应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？炉膛采用保温材料。（提高能量利用率）．如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？废气用以烧水取暖【小结与反思】【堂上检测】，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。、14C、在一定温度下,可逆反应()()2C()达到平衡的标志是（）.的生成速率与分解的速率相等.单位时间内生成,同时生.、、的浓度不再变化.、、的分子数比为、可逆反应()＋()()达到平衡的标志是（）、、、的浓度相等、、、的浓度保持不变、混合气体的密度保持不变、混合气体的颜色不再改变、在一定温度下，反应()＋()()达到平衡的标志是（）、单位时间内生成同时生成、容器内的总物质的量不随时间变化、单位时间内生成的同时生成、单位时间内生成的同时生成．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化处理④通入足量的空气.①③.①②③.①③④.全部.在一定条件下，某容器中充入和合成,以下叙述错误的是（）.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定组、以下关于化学平衡状态的描述正确的是（）.任意一个化学反应都存在化学平衡状态.化学反应达到平衡时，各物质的质量比等于反应方程式中各物质的化学计量系数之比.某一反应体系的化学平衡状态，在任意条件下都不再改变.化学平衡状态是可逆反应速率相等并各物质的百分组成不再变化的状态、在一定温度下，向密闭容器中加入气体和气体，发生如下反应：（）＋（）（）此反应达到平衡的标志是（）.容器内质量不随时间变化.容器内各物质的浓度不随时间变化、、的浓度之比为︰︰.单位时间消耗同时生成、对可逆反应（）（）（）（），下列叙述正确的是（）.达到化学平衡时，υ正（）υ逆（）.若单位时间内生成的同时，消耗，则反应达到平衡状态.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大.化学反应速率关系是：υ正（）υ正（）.在密闭的容器中进行()＋()(),若、、的起始浓度分别为、、当反应达到平衡后各物质的浓度可能是：为、.为、为、为.在一定温度下、密闭容器中，可逆反应()()()达到化学平衡的标志是．的生成速率是的反应速率的倍．容器内压强恒定．、、物质的量之比为：：．单位时间内生成，同时生成以＋＋为例，可从以下几个方面分析.（耗）（生）.（耗）：（生）：.（）﹪（）等物理量不再改变。.若为气体，且≠，定容时，压强恒定。.体系颜色不变单位时间内，某物质的化学键的断裂量等于形成量。特别提醒：化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等。用不同物质的正、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时，要根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，转化为同种物质的速率进行比较。学习是一件增长知识的工作，在茫茫的学海中，或许我们困苦过，在艰难的竞争中，或许我们疲劳过，在失败的阴影中，或许我们失望过。但我们发现自己的知识在慢慢的增长，从哑哑学语的婴儿到无所不能的青年时，这种奇妙而巨大的变化怎能不让我们感到骄傲而自豪呢？当我们在学习中遇到困难而艰难的战胜时，当我们在漫长的奋斗后成功时，那种无与伦比的感受又有谁能表达出来呢？因此学习更是一件愉快的事情，只要我们用另一种心态去体会，就会发现有学习的日子真好！如果你热爱读书，那你就会从书籍中得到灵魂的慰藉；从书中找到生活的榜样；从书中找到自己生活的乐趣；并从中不断地发现自己，提升自己，从而超越自己。明天会更好，相信自己没错的！我们一定要说积极向上的话。只要持续使用非常积极的话语，就能积累起相关的重要信息，于是在不经意之间，我们就已经行动起来，并且逐渐把说过的话变成现实。