江苏省高一化学必修二教案：2-1-2《化学反应的限度》

专业文档珍贵文档【教学目标】1．了解反应限度的概念和影响反应限度的因素；2．掌握化学平衡的概念；3．掌握判断化学平衡的标志。【教学重点】反应限度的概念和影响反应限度的因素；化学平衡的概念及标志。【教学难点】化学平衡的概念及标志。【学法指导】首先要建立可逆反应的概念，确立化学平衡研究的对象是可逆反应，能用两个直接判据判断一个可逆反应是否达到平衡状态。【教学过程】[引入]通过前面的学习，我们知道化学反应中，反应物之间是按照方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？[阅读]请同学们阅读课本P32页[板书]2-1-2化学反应的限度[讲述]Cl2溶于水得到的氯水中既含有Cl2分子、H2O分子，也含有H+，Cl-，HClO分子等微粒，这是由于Cl2能与H2O发生可逆反应。[板书]Cl2+H2OHCl+HClO[设问]什么叫做可逆反应呢？[板书]1、可逆反应：在同一反应条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应。[强调]这里需要注意的是要在同一个反应当中，中间用的是“”号。我们今天要学习的化学反应的限度就是研究可逆反应所能达到的最大限度。[活动与探究]已知FeCl3溶液和KI溶液能发生如下反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴，继续加入2mLCCl4，充分振荡。静置后观察到什么现象？取上层清液，用KSCN溶液检验是否还存在Fe3+。该实验说明了什么？[讲述]FeCl3溶液与KI溶液能发生反应，离子反应式是：2Fe3++2I-＝2Fe2++I2[讲解]这是一个氧化还原反应，Fe3+化合价降低被还原成Fe2+，I-化合价升高被氧化成I2。这个反应是不是可逆反应呢？显然必须通过实验验证才能确定。在该实验设计中用过量的KI溶液与少量的FeCl3溶液充分反应，如果这个反应的反应物能完全转化为生成物，那反应后的溶液中应该只有Fe2+，没有Fe3+；但如果这是个可逆反应，反应不能进行到底，反应后溶液中就应该既含有Fe2+，又含有Fe3+。那么我们如何检验产物中是否含有Fe3+呢？应该用KSCN溶液，Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3血红色。这个反应非常迅速而且现象非常明显。由于反应中有I2生成，而碘溶液是红棕色的，会干扰我们对这个现象的观察，所以我们必须想办法消除I2的干扰，那要怎么做呢？应该先加CCl4，CCl4是一种很好的萃取剂，I2很容易溶解到CCl4当中，加入2mL的CCl4，振荡一下，静置，可以观察溶液分成两层，下层颜色深的是溶解有I2的CCl4溶液，上层是含有Fe2+、I-还可能有Fe3+的清夜。再取一些上层清夜出来检验，加几滴KSCN，溶液变成血红色。说明了有Fe3+的存在，这个反应没有进行到底，是可逆反应。FeCl3溶液与KI溶液的反应专业文档珍贵文档实验现象结论①FeCl3溶液与KI溶液反应②在反应①的溶液中加CCl4，振荡、静置③取②的上层溶液，滴加KSCN溶液[解析]FeCl3溶液与KI溶液的反应现象说明该反应是可逆反应，且反应物不能完全转化为生成物，即可逆反应有一定的限度。[交流与讨论]在高温、高压和催化剂存在下，氮气和氢气发生可逆反应，无论反应时间多长，在反应器中总是同时存在着氮气、氢气和氨气。请依据图2-2分析合成氨反应中正、逆反应的反应速率及反应物和生成物的浓度随时间变化的情况。[解析]1、可逆反应开始后，正反应速率由最大开始逐渐减小，逆反应速率由0开始，逐渐增大。此时，反应物的浓度也由最大开始逐渐减小，生成物的浓度由0开始逐渐增大。2、一段时间后，正反应速率等于逆反应速率，但不等于0，所以反应仍在继续进行，只是反应物、生成物的浓度不再变化，因此反应混合物的组成也保持不变。此时反应混合物就处于化学平衡状态。[板书]2、化学平衡状态（1）概念：可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。（2）特征：①动：化学平衡是一种动态平衡,即v正=v逆≠0②定：外界条件(如浓度、温度和压强等)不改变时,化学平衡状态不变。③变：当外界条件发生变化时，化学平衡发生移动，直至达到新的平衡。（3）标志：①V正=V逆②反应物和生成物的浓度不再发生变化[例题1]在一定温度下，可逆反应x(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是（）A．Z生成的速率与Z分解的速率相等B．单位时间生成nmolx，同时生成3nmolYC．X、Y、Z的浓度不再变化D．X、Y、Z的分子数比为1：3：2【解析】由化学平衡状态的定义可知达到平衡状态的根本标志有两个：一是正反应速率等于逆反应速率，二是各组分的浓度不再变化。故A、C是正确的。而B只表示出了逆反应速率。因条件改变，平衡要移动，三种分子数之比保持方程式中的系数比的可能性很小，而且起始O反应时间反应速率v（正反应）v（逆反应）专业文档珍贵文档电解点燃△△时各物质加入的量不同，平衡后一般也不相同，所以分子数之比不能作为判据。【答案】A、C例题2、下列各组反应互为可逆反应的是（）A．2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3B．CO2+H2O=H2CO3H2CO3=CO2↑+H2OC．NH3+HCl=NH4ClNH4ClNH3+HClD．2H2O2H2↑+O2↑2H2+O22H2O例题3、下列说法中，可以证明反应N2+3H2==2NH3已达到平衡状态的是（）A．1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H的形成B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H的断裂C．1个N≡N键断裂的同时，有6个H-H的断裂D．1个N≡N键断裂的同时，有6个H-H的形成[作业][板书设计]1、可逆反应：在同一反应条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的化学反应。2、化学平衡状态（1）概念：可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。