新課標人教版高中化學(xué)必修2第二章化學(xué)反應(yīng)與能量全部課件1_第1頁
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文檔簡介

第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能(第1課時)16.6%2.1%5.1%76.2%我國化石燃料和水電能源消耗構(gòu)成圖

能源與人類

能源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),我們每時每刻、分分秒秒都離不開它。迄今為止,人類所能利用的能源主要是化學(xué)能、電能、以及核能等等。但是,由于人類大量開發(fā)和浪費資源,造成了資源的不合理利用從而引發(fā)了不可回避的能源危機。

生活中哪些事實說明了在化學(xué)反應(yīng)中伴隨著能量的變化?【思考與交流】煤的燃燒是化學(xué)反應(yīng)嗎?其中還伴隨著哪些變化?物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時還伴隨著能量的變化,而這種能量變化又通常表現(xiàn)為熱能變化。第一節(jié)化學(xué)能與熱能一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系1、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是?

以氫氣在氯氣中燃燒為例,用化學(xué)鍵的觀點分析反應(yīng)的本質(zhì)過程。H····Cl··

:+→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl斷開斷開點燃

一個化學(xué)反應(yīng)的的過程,本質(zhì)上就是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成的過程。形成H····Cl··

:+→Cl····

H····H2+Cl2=2HClH—HCl—ClH—Cl吸收能量斷開斷開吸收能量形成放出能量點燃化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因?!舅伎寂c交流】在化學(xué)反應(yīng)中,隨著物質(zhì)的變化,既有反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂,又有生成物中化學(xué)鍵的形成,化學(xué)能也隨之而改變。那么,一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢?2、一個化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量的決定因素看圖討論分析化學(xué)反應(yīng)放出能量看圖討論分析化學(xué)反應(yīng)吸收能量規(guī)律如果反應(yīng)物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,就有部分能量以熱的形式釋放出來;如果反應(yīng)物所具有的總能量低于生成物所具有的總能量,那么在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,反應(yīng)物就需要吸收能量,才能轉(zhuǎn)化為生成物。能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程反應(yīng)物生成物能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)反應(yīng)物生成物規(guī)律【歸納小結(jié)】一個化學(xué)反應(yīng)是否為放熱還是吸熱取決于取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小,即取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。反應(yīng)物的能量之和:E反生成物的能量之和:E生(1)若E反>E生(

E吸<E放)(2)若E反<E生(

E吸>E放)

,放出能量吸收能量放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)舊鍵斷裂吸收能量之和:E吸新鍵形成釋放能量之和:E放根據(jù)能量守恒:E反+E吸=E生+E放E反-E生=E放-E吸1.已知反應(yīng)A+B=C+D為放熱反應(yīng),對該反應(yīng)的下列說法中正確的是()

A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的總能量一定高于C和D的總能量D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故不必加熱就一定能發(fā)生C練一練2molH2和1molO2生成2molH2O的能量變化(H與H鍵能是436KJ/mol,O與O鍵能是496KJ/mol,H與O鍵能是463KJ/mol)2.算一算:通常,鍵能愈大,鍵愈牢固,由該鍵構(gòu)成的分子也愈穩(wěn)定。463KJX4-(436KJX2+496KJ)=484KJ3、當物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要

;而形成生成物中的化學(xué)鍵要

。一個化學(xué)反應(yīng)是釋放能量還是吸收能量取決于

。吸收能量放出能量反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小課堂練習:4、若反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量,化學(xué)反應(yīng)

能量。若反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量,化學(xué)反應(yīng)

能量。放出吸收5、在反應(yīng)H2+Cl2=2HCl中,已知H-H鍵能為436kJ/mol,Cl-Cl鍵能為247kJ/mol,H-Cl鍵能為431kJ/mol,判斷該反應(yīng)是()A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.吸收179kJ熱量D.放出179kJ熱量BD6、氫氣在氧氣中燃燒產(chǎn)生藍色火焰,在反應(yīng)中,破壞1molH-H鍵消耗的能量為Q1kJ,破壞1molO=O鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1molH-O鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是()A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3B反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的釋放反應(yīng)物的能量生成物的能量能量的吸收反應(yīng)物的總能量=生成物的總能量+放出的熱量生成物的總能量=反應(yīng)物的總能量+吸收的熱量【課堂小結(jié)】新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能(第2課時)復(fù)習:1、不同的物質(zhì)不僅組成______、結(jié)構(gòu)______,所包含的化學(xué)能也_______。2、一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于______________________________________。____________時,有部分能量釋放出來;_______________時,反應(yīng)物要吸收能量,才能轉(zhuǎn)化為生成物。3、

是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。不同不同不同反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。若E反>E生若E反<E生化學(xué)鍵的斷裂和形成二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化質(zhì)量守恒定律能量守恒定律化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。熱量的變化:吸熱和放熱怎樣設(shè)計實驗來了解反應(yīng)中的熱量變化情況?下面我們一起通過實驗來認識和感受一下化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化![實驗探究2—1]

鋁片與鹽酸的反應(yīng)在一支試管中加入2-3mL6mol/L的鹽酸,再插入用砂紙打磨光的鋁條,觀察現(xiàn)象,并用溫度計測量溶液溫度的變化.實驗2-11.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。2.在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象?3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化,你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應(yīng)中的熱量變化?4.要明顯的感知或測量反應(yīng)中的熱量變化,你在實驗中應(yīng)注意哪些問題?思考與討論:實驗2-1現(xiàn)象結(jié)論鋁與鹽酸反應(yīng),放出大量氣泡,溫度升高該反應(yīng)是放熱反應(yīng)[實驗2—2探究]:Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)2.整個實驗中有哪些創(chuàng)新之處?1.整個實驗的現(xiàn)象、反應(yīng)化學(xué)方程式和結(jié)論?實驗2-2現(xiàn)象:1、玻璃片(小木板)會與小燒杯粘結(jié)在一起2、有少許刺激性氣味氣體產(chǎn)生3、有水生成Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O結(jié)論:該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)實驗探究2-3鹽酸溫度NaOH溶液溫度中和反應(yīng)后溫度鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng),觀察反應(yīng)中溶液溫度的變化。實驗2-3鹽酸溫度/℃NaOH溶液溫度/℃中和反應(yīng)后溫度/℃結(jié)論:中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實質(zhì):H++OH-=H2O反應(yīng)后溫度升高室溫室溫中和熱:酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(贏P38)放熱反應(yīng)所有燃燒物質(zhì)的緩慢氧化中和反應(yīng)金屬與酸活潑金屬與水的反應(yīng)溶液里的置換

大部分化合反應(yīng)(生石灰和水反應(yīng))特殊的分解(氯酸鉀分解)吸熱反應(yīng)特殊的化合(C+CO2,N2+O2)電離強堿與銨鹽C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)(C+H2O,H2+CuO)某些晶體之間的反應(yīng)(Na2CO3·10H2O+NH4NO3

Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl大部分分解反應(yīng)Fe+H2O(g)隨堂練習1.下列說法正確的是()A.大多數(shù)的化合反應(yīng)是釋放能量的反應(yīng)B.大多數(shù)分解反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)C.釋放能量的反應(yīng)都不需要加熱D.吸收能量的反應(yīng)都需要加熱AB2.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng),又屬于吸熱反應(yīng)的是()A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反應(yīng)C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)C3、如右圖所示,把試管放入盛有25℃時飽和石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入5mL鹽酸于試管中.試回答下列問題:(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是

(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是

(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式

(4)由實驗推知,MgCl2溶液和H2的總能量

(填“大于”、“小于”、“等于”)鎂片和鹽酸的總能量.(1)①鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生;②鎂片逐漸溶解;③燒杯中析出晶體.(2)鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小,故析出Ca(OH)2晶體.(3)Mg+2H+=Mg2++H2(4)小于三、化學(xué)能的應(yīng)用利用熱量進行生活、生產(chǎn)和科研。利用熱能使很多化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生。如:練習:指出下列說法的正誤A、生物體內(nèi)進行的緩慢氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。B、化學(xué)鍵斷裂吸收的能量越多,化學(xué)鍵越牢固。C、植物光合作用吸收太陽能,與化學(xué)能無關(guān)。D、柴草的燃燒與化學(xué)能無關(guān)。E、人類的文明程度與人均耗能無關(guān)。對對不對不對不對【思考與交流】酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。如果要通過實驗來測定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱,你認為在設(shè)計實驗裝置和操作時應(yīng)該注意哪些問題?你準備如何設(shè)計并進行實驗?請與同學(xué)討論、交流。中和熱的測定

裝置贏在課堂P39在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,以達到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的,如上圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。在設(shè)計實驗裝置和操作時應(yīng)從兩個方面考慮,一是注重“量”的問題,如①反應(yīng)物的濃度和體積取定值;②測量反應(yīng)前后的溫度值;③做平行實驗取平均值。二是盡量減小實驗誤差,如①用經(jīng)過標定的鹽酸和氫氧化鈉溶液;②量液器最好使用移液管;③攪拌使反應(yīng)充分進行;④及時散熱,使混合液溫度均衡;⑤溫度計的精確度高,最好使用精度為0.1℃或更高的溫度計;⑥鹽酸跟氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能?。虎呤褂媒^緣裝置,避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系之外;⑧溫度計要讀準確。思考與交流1、物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時還伴隨著能量的變化,而這種能量變化又通常表現(xiàn)為熱能變化。2、化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。3、一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,取決于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。4、化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化遵循能量守恒原則。【課堂小結(jié)】科學(xué)視野生物體中的能量轉(zhuǎn)化人體內(nèi)發(fā)生的氧化還原反應(yīng)與體外的燃燒本質(zhì)相同,最終產(chǎn)物一樣(都是二氧化碳和水),都是放熱反應(yīng),所放出的能量也相等。只是二者反應(yīng)條件不同。【自主學(xué)習】啟示:生物化學(xué)過程在利用“能源”上更為合理、有效??茖W(xué)視野人類利用能源的三個階段柴草時期化石能源時期多能源結(jié)構(gòu)時期新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能(第1課時)你知道嗎?聳立于美國紐約港外的自由女神像歷來是美國的象征,但是她也經(jīng)常生病。你知道原因嗎?有些人把能源分為一次能源和二次能源,請問太陽能和電能屬于那一類呢?一次能源:直接從自然界取得的能源,例如流水、風力、原煤、石油、天然氣、天然鈾礦等。想一想二次能源:一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)換得到的能源,例如電力、蒸汽等。下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束【資料卡片】第二節(jié)化學(xué)能與電能下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束2001年我國發(fā)電總量構(gòu)成如圖2-7,火力發(fā)電居于首位。

下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束看圖,簡述火力發(fā)電的工作原理?思考:1.煤燃燒的本質(zhì)是什么?

氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,即氧化還原反應(yīng)。2.請大家根據(jù)圖2-8分析火力發(fā)電具有那些缺點?一、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束3.能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┪覀兪褂媚??產(chǎn)生二氧化硫和氮的氧化物,導(dǎo)致空氣污染,也會造成酸雨,破壞生態(tài)環(huán)境;會產(chǎn)生二氧化碳,會使地球的溫室效應(yīng)惡化。1.在實驗(一)中,溶液中的H+在哪塊金屬上得到電子被還原生成氫氣?2.在實驗(二)中的銅片上是否有現(xiàn)象?銅的金屬活動性在氫后面,為何在銅的表面有氫氣放出呢?實驗(二)中電流表的指針有何變化?實驗一ZnCuZnCu實驗二A探究實驗原電池:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束稀硫酸電極電極材料電極反應(yīng)反應(yīng)類型ZnCuZn-2e-=Zn2+氧化反應(yīng)

2H++2e-=H2↑還原反應(yīng)負極正極下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束原電池原理負極:較活潑的金屬正極:較不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體ZnCuA-+稀硫酸ZnFeA稀硫酸CZnFeCA稀硫酸-+-+-+A請根據(jù)下列原電池正負構(gòu)造特點,總結(jié)出如何判斷原電池的正負極思考與交流稀硫酸下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束判斷原電池正、負極的方法*由組成原電池的兩極材料判斷:一般是活潑的金屬為負極活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極*根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷:電流是由正極流向負極;電子流動方向是由負極流向正極。*根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:原電池的負極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。【歸納小結(jié)】*電極反應(yīng)現(xiàn)象.

不斷溶解,質(zhì)量減少為負極;有氣體產(chǎn)生,或質(zhì)量增加或不變?yōu)檎龢O1、下列四個裝置中,導(dǎo)線中的電子由左邊一極流向右邊一極的是()稀H2SO4ZnZn(A)稀H2SO4CuZn(B)稀H2SO4ZnC(C)C習題一如圖裝置,電流表G發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時A極逐漸變粗,B極逐漸變細,C為電解質(zhì)溶液,則A、B、C應(yīng)是下列各組中的哪一組()A、A是鋅,B是銅,C為稀H2SO4

B、A是銅,B是鋅,C為稀硫酸C、A是鐵,B是銀,C為AgNO3溶液D、A是Ag,B是鐵,C為AgNO3溶液ACABD習題二習題三請判斷下列原電池的正負極情況和電流方向硫酸銅ZnFeA硫酸銅ZnCAFeCA硫酸銅-+-+-+下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時,Y是電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為()A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X習題四C因為X置換出Z,所以金屬性X>Z負極的金屬較活潑,所以Y>X下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時,a為負極;c、d相連時,電流由d到c;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡,b、d相連時,b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動性順序由強到弱的為:()A.a(chǎn)>b>c>dB.a(chǎn)>c>d>bC.c>a>b.>dD.b>d>c>aB新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能(第2課時)復(fù)習回憶1、原電池:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、原電池原理下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束原電池負極(較活潑金屬)正極(較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體)3、判斷原電池正、負極的方法較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極)*由組成原電池的兩極材料判斷:*根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷:*根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:*電極反應(yīng)現(xiàn)象.實驗探究:Cu—Cu與稀硫酸進行實驗.Zn—石墨與稀硫酸進行實驗.Fe—Al與稀硫酸進行實驗.Cu—Zn與乙醇進行實驗.Cu—Zn與一個西紅柿(或一個蘋果)進行實驗.Cu—石墨與稀硫酸進行實驗.動腦動手要注意指針的偏轉(zhuǎn)方向,判斷正負極原電池設(shè)計思路:1.能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)2.通常須兩個活性不同的電極3.電解質(zhì)溶液4.還原劑在負極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化劑在正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng).Fe比Fe不活潑的金屬或石墨CuSO4

、CuCl2等負極:正極:電解質(zhì)溶液:思考題請根據(jù)反應(yīng):Fe+Cu2+=Fe2++Cu設(shè)計原電池,你有哪些可行方案?思考題請根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+設(shè)計原電池,你有哪些可行方案?Fe-CuFeCl3Fe-CFe(NO3)3Fe-AgFe(SO4)3通過上述實驗設(shè)計,試說明化學(xué)電池由幾部分構(gòu)成,它的組成條件是什么?【思考與交流】Zn二.構(gòu)成原電池的條件:2.有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體如碳棒)做電極。(一般負極與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng))3.兩極材料均插入電解質(zhì)溶液中。4.兩極相連形成閉合回路。1.下列裝置中能組成原電池形成電流的是()習題三CZnCuH2SO4AZnCuCuSO4AZnCu酒精ABZnH2SO4ACuH2SO4CD沒有形成閉合回路酒精不是電解質(zhì)沒有形成閉合回路你知道了嗎?哈哈!化學(xué)也能解決醫(yī)學(xué)問題?請同學(xué)們根據(jù)原電池的原理,指出下列原電池的正極與負極分別是什么?寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。

相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率一樣嗎?為什么?假如要求你設(shè)計實驗來證明你的觀點,你的實驗方案是怎樣的?證據(jù)和結(jié)論又是什么?【課時作業(yè)】答案12345678910DCDCDAACDBCD新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第二節(jié)化學(xué)能與電能(第3課時)原電池“負極出電子,電子回正極”必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)必發(fā)生得電子的還原反應(yīng)⑴原電池原理復(fù)習回憶構(gòu)成原電池的條件是什么?(1)有兩個相連的電極

(2)兩電極都接觸電解質(zhì)溶液(酸、堿、鹽)正極、負極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路(3)在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。閉合電路電極相連接觸電解質(zhì)溶液自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分兩處進行簡單原電池的正負極和電子流向如何?

氧化反應(yīng)Zn-2e=Zn2+

銅鋅原電池電解質(zhì)溶液失e,沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)2H++2e-=H2↑陰離子陽離子負極正極陽離子判斷下列幾個學(xué)生設(shè)計的裝置,能形成原電池的是?寫出下列原電池的電極反應(yīng)、總反應(yīng)1、Cu—Fe與稀硫酸2、Zn—石墨與稀硫酸3、Fe—Al與稀硫酸4、Cu—Zn與CuCl2溶液5、Fe—Zn與一個西紅柿6、Cu—石墨與FeCl3溶液7、Fe—Zn與CuCl2溶液二、發(fā)展中的化學(xué)電源1.干電池鋅錳電池:屬于一次性電池,其負極反應(yīng)為正極反應(yīng)為2NH4++2e-2NH3+H2廣泛用于卡式錄音機、閃光燈、電動玩具、袖珍電視機等。下頁上頁首頁小結(jié)結(jié)束ZnZn2++2e-2.充電電池:充電電池又稱二次電池,能夠重復(fù)使用至一定的周期。

鉛蓄電池:最早使用的充電電池,它是用硬橡膠或透明塑料制成長方形外殼,在正極板上有一層棕褐色的PbO2,負極板是海綿狀的金屬鉛,兩極均浸入硫酸溶液中。鉛蓄電池電極反應(yīng):負極:Pb+SO42-—2e-=PbSO4正極:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

鉛蓄電池充電和放電的總化學(xué)方程式:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電鎳鎘充電電池:它是一種體積少,具有殘留性記憶的充電電池,可重復(fù)使用500次以上。它以Cd為負極,NiO(OH)為正極,KOH為電解液。廣泛用于收錄機、無線對講機、電子閃光燈、電動剃須刀等,但有毒。鋰離子電池:它是新一代可充電的綠色電池現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動電話、攝像機等低功耗電器的主流。燃料電池:它是一種高效、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。它的電極材料一般為活性電極,具有很強的催化活性,如鉑電極,活性炭電極等。燃料電池由3個主要部分組成:燃料電極(負極);電解液;空氣/氧氣電極(正極)。3、燃料電池氫燃料電池的工作原理是:負極氫氣被氧化失去電子,或稱“燃燒掉了”。這些負電子流到電池的正極,同時,余下的氫離子通過電解液被送到正極。在正極,與氧氣發(fā)生反應(yīng)并從正極吸收電子。這一反應(yīng)的產(chǎn)品是電流、熱量和水。介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O

酸性負極正極中性負極

正極堿性負極正極2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-【知識拓展】新型燃料電池:該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩極上分別通甲烷和氧氣。電極反應(yīng):負極:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正極:2O2+4H2O+8e-=8OH-總反應(yīng):

CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O原電池原理的應(yīng)用:1)利用原電池原理設(shè)計新型化學(xué)電池;2)改變化學(xué)反應(yīng)速率,如實驗室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣;3)進行金屬活動性強弱比較;4)電化學(xué)保護法,即將金屬作為原電池的正極而受到保護。如在鐵器表面鍍鋅。小結(jié)1.活潑金屬作負極,被腐蝕或消耗,發(fā)生氧化反應(yīng),如:Cu-Zn原電池。2.兩極都參加反應(yīng)的原電池,如蓄電池,鋰電池和銀鋅電池等。3.兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發(fā)生反應(yīng),而是由引入到兩電極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如燃料電池。作業(yè):完成教學(xué)案新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

(第1課時)炸藥的爆炸、水溶液中的酸堿反應(yīng)、感光反應(yīng)等瞬間即可完成?!舅伎寂c交流】在化學(xué)實驗和日常生活中,我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象,有的化學(xué)反應(yīng)進行得快,有的化學(xué)反應(yīng)進行得慢。快!室溫下金屬生銹、溶洞形成和塑料或橡膠的老化速率按年計,而地殼內(nèi)煤或石油的形成要經(jīng)過幾十萬年的時間。慢請思考:物體運動的快慢可以用速度來表示(v=s/t),物質(zhì)變化的快慢該怎么表示呢?一、化學(xué)反應(yīng)的速率化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率的定義:單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示v=ΔtΔc注意:1.v表示平均反應(yīng)速率;2.Δc表示指定物質(zhì)的反應(yīng)前后的變化濃度;3.Δt表示變化所對應(yīng)的時間;4.濃度常用mol.L-1,時間常用s,min?;瘜W(xué)反應(yīng)的速率單位為:mol/(L·min)或mol/(L·s)例1、在某一化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物B的濃度在5s內(nèi)從2.0mol/L變成0.5mol/L,在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為____________。課堂練習一個5L的容器中,盛入8.0mol某氣體反應(yīng)物,5min后,測得這種氣體反應(yīng)物還剩余6.8mol,這種反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率為_______________。0.3mol/(L·S)0.048mol/(L·min)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算在給定條件下,氮氣與氫氣在密閉容器中合成氨。起始時加入氮氣和氫氣且濃度分別為1mol/L和1mol/L,2min后,氮氣的濃度為0.8mol/L,氫氣的濃度為0.4mol/L,氨氣的濃度為0.4mol/L。分別用氮氣、氫氣和氨氣的濃度變化表示的這2min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少?有什么關(guān)系?課堂練習:例題2:3H2+N22NH32L初始量1mol/L1mol/L0t=2min0.4mol/L0.8mol/L0.4mol/L變化量0.6mol/L0.2mol/L0.4mol/LV(H2)=V(N2)=V(NH3)=化學(xué)反應(yīng)速率之比等于方程式中它們的計量數(shù)之比。反應(yīng)

4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)

在10L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率A、ν(NH3)=0.0101mol.L-1.s-1

B、ν(O2)=0.0010mol.L-1.S-1C、ν(NO)=0.0010mol.L-1.s-1D、ν(H2O)=0.045mol.L-1.s-1

課堂練習:對于反應(yīng)A2+3B22AB3以下表示的反應(yīng)速率中,速率最大的是A、v(A2)=0.4mol·L-1min-1B、v(B2)=0.8mol·L-1min-1C、v(AB3)=0.6mol·L-1min-1D、v(A2)=0.01mol·L-1·S-1D課堂練習:反應(yīng)N2+3H2=2NH3在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了1.7g,求ν(NH3)

ν(N2)

ν(H2)。課堂練習:注:無論是用某一反應(yīng)物表示還是用某一生成物表示,其化學(xué)反應(yīng)速率都取正值,且是某一段時間內(nèi)的平均速率。在一定條件下,mA+nB=pC的反應(yīng)中,各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為v(A)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s),v(C)=amol/(L·s),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________答案:2A+B=2C課堂練習:下列過程中,需要加快化學(xué)反應(yīng)速率的是()A.鋼鐵腐蝕B.食物腐壞C.煉鋼D.塑料老化C一個小問題影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素改變化學(xué)反應(yīng)速率在實踐中有很重要的意義,我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要,采取適當措施改變化學(xué)反應(yīng)速率。那么,如何能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率呢?實驗探究各取一根鎂條和一根鋁條分置于兩支加有2~3mL3mol/L硫酸溶液的試管中。觀察產(chǎn)生氣泡的快慢;實驗現(xiàn)象:實驗結(jié)論:動手時間討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實驗2-5現(xiàn)象結(jié)論熱水中常溫冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大,帶火星火柴復(fù)燃升高溫度,反應(yīng)速率增大有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度,反應(yīng)速率減小2H2O2=2H2O

+O21、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律:當其它條件不變時,升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減小。實驗測得,溫度每升高10度,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的2~4倍。注意:溫度對反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。實驗2-6現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出,較慢MnO2能加快反應(yīng)速率FeCl3能加快反應(yīng)速率無催化劑反應(yīng)較慢討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律:催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率,叫正催化劑;有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率,叫負催化劑。在實踐中,如沒有特殊說明,凡說催化劑都是指正催化劑。催化劑中毒:催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞,這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用,不同的催化劑對溫度的要求不一樣。自學(xué)P43神奇的催化劑催化劑能極大地改變反應(yīng)速率,而自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化,具有高度的選擇性(或?qū)R恍裕┪锢硇再|(zhì)呢?改變嗎?影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件除溫度和催化劑以外,還有哪些條件?1.請預(yù)計大理石(CaCO3)分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎?2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/L的鹽酸反應(yīng)誰快誰慢?為什么?思考與交流3.實驗室進行化學(xué)反應(yīng)時,常常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進行反應(yīng)。為什么?4.實驗室制取氫氣時,是用粗鋅好(有雜質(zhì))還是用純鋅好,為什么?增大濃度反應(yīng)速率加快,減小濃度反應(yīng)速率減慢。增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率(接觸充分)離子反應(yīng)速率快,瞬間完成。(粒子的接觸充分)形成原電池可以加快反應(yīng)速率。濃度的影響固體表面積形成原電池2、催化劑:催化劑能成千上萬倍地加快化學(xué)反應(yīng)速率。3、濃度:當其它條件不變時,增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度,可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。4、壓強:對于氣體反應(yīng)來說,增大壓強就是增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率;減小壓強就是減小濃度,因而,化學(xué)反應(yīng)速率減小。5、固體的表面積:化學(xué)反應(yīng)時,與固體的接觸面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率就越快。反之,就越慢。如:把固體粉碎、溶解、液化或氣化。小結(jié):外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1、溫度:升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快,降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率減小。一.化學(xué)反應(yīng)的速率:定性表示:定量表示:快或慢V=ΔcΔt=c2–c1t2–t11.表示二.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:1.決定因素:參與反應(yīng)的物質(zhì)的自身性質(zhì)(內(nèi)因)2.影響因素:(1)溫度:升溫反應(yīng)速率加快,降溫反應(yīng)速率減慢;(2)濃度:增大濃度反應(yīng)速率加快,反之,減慢;(3)催化劑:一般是加快化學(xué)反應(yīng)速率。(4)其他:壓強、固體表面積、光、射線和原電池等【課堂小結(jié)】思考與練習:1.在下列金屬分別投入0.1鹽酸中,能發(fā)生反應(yīng)且反應(yīng)最劇烈的是()A.FeB.AlC.MgD.CuC2.木炭在空氣中燃燒是一個放熱反應(yīng),為什么木炭燃燒時必須先引火點燃?點燃后停止加熱,木炭能夠繼續(xù)燃燒嗎?為什么?答:可燃物燃燒必須達到它的燃點才能發(fā)生,點火就是要使溫度達到木炭的著火點;又因燃燒放熱,所以木炭燃燒會越來越劇烈。(即火越燒越旺)課堂練習12345DCCCD678910CCCDA/BB新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

(第2課時)一.化學(xué)反應(yīng)的速率:定性表示:定量表示:快或慢V=ΔcΔt=c2–c1t2–t11.表示二.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:1.決定因素:參與反應(yīng)的物質(zhì)的自身性質(zhì)(內(nèi)因)2.影響因素:(1)溫度:升溫反應(yīng)速率加快,降溫反應(yīng)速率減慢;(2)濃度:增大濃度反應(yīng)速率加快,反之,減慢;(3)催化劑:一般是加快化學(xué)反應(yīng)速率。(4)其他:壓強、固體表面積、光、射線和原電池等【復(fù)習回憶】1、反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密閉容器中進行反應(yīng),1min后,NH3減少了0.12mol,則平均每秒鐘濃度變化正確的是(

)A、NO:0.001mol/L

B、H2O:0.002mol/LC、NH3:0.002mol/L

D、O2:0.00125mol/L2、反應(yīng):A(g)+3B(g)

=2C(g)+2D(g)在4種不同的情況下的反應(yīng)速率分別為①vA=0.5mol/L·s,②vB=0.6mol/L·s,③vC=0.4mol/L·s,④vD=0.45mol/L·s。該反應(yīng)進行速率最快的是A、①

B、②③

C、④

D、①④課堂練習ADA1.采用哪些方法可以增加Fe與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率?動腦時間知識應(yīng)用動腦時間2.下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中,解釋圖象的成因。(縱坐標為H2的生成速率)知識應(yīng)用二.化學(xué)反應(yīng)的限度

NaCl

+AgNO3==AgCl

+NaNO31mol1mol1mol1molNaI+AgNO3==AgI+NaNO3AgI比AgCl更易沉淀

實驗探究:向AgNO3溶液中滴加NaI溶液,有何現(xiàn)象?向AgNO3溶液中滴加NaCl有何現(xiàn)象?取上清液于另一試管中,然后滴加NaI溶液,又有何現(xiàn)象呢?你得出什么結(jié)論呢?黃色沉淀白色沉淀黃色沉淀上清液中仍有AgNO3根據(jù)這個實驗,你得到什么啟示?你知道什么是可逆反應(yīng)嗎?請舉例說明。SO2+H2OH2SO3在一定的條件下,溶液中的離子反應(yīng)存在著一定的可逆性,當離子反應(yīng)進行到一定限度時,離子的濃度保持不變。

可逆反應(yīng)為什么不能進行到底呢?當一個可逆反應(yīng)進行到正反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是可逆反應(yīng)所能達到的限度。任何化學(xué)反應(yīng)的進程都有一定的限度,只是不同反應(yīng)的限度不同罷了。歸納整理1、化學(xué)反應(yīng)的限度定義:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)中的混合物中各組分的濃度保持不變的平衡狀態(tài)。2、化學(xué)反應(yīng)到達限度后的特征:等:正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,即同種物質(zhì)消耗的速率與生成的速率相等。注意:不同物質(zhì)的反應(yīng)速率不一定相等。(化學(xué)平衡的標志)定:在平衡混后物中,各組成成分的濃度保持一定,不再隨時間變化而變化。注意:濃度不變=濃度相等。(化學(xué)平衡的標志)歸納整理1、一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡的標志是()A單位時間內(nèi)生成nmolH2同時生成nmolHI。C單位時間內(nèi)生成2nmolHI同時生成nmolI2。D單位時間內(nèi)生成nmolH2同時生成nmolI2E1mol的H-H鍵斷裂的同時,有1mol的I-I鍵斷裂?!菊n堂練習】C新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

(第3課時)復(fù)習回憶1、化學(xué)反應(yīng)的限度定義:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)中的混合物中各組分的濃度保持不變的平衡狀態(tài)。2、化學(xué)反應(yīng)到達限度后的特征:等:正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,即同種物質(zhì)消耗的速率與生成的速率相等。注意:不同物質(zhì)的反應(yīng)速率不一定相等定:在平衡混后物中,各組成成分的濃度保持一定,不再隨時間變化而變化。注意:濃度不變=濃度相等。復(fù)習回憶1、一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡的標志是()A單位時間內(nèi)生成nmolH2同時生成nmolHI。C單位時間內(nèi)生成2nmolHI同時生成nmolI2。D單位時間內(nèi)生成nmolH2同時生成nmolI2E1mol的H-H鍵斷裂的同時,有1mol的I-I鍵斷裂?!菊n堂練習】C2在一定溫度下,2NO2(g)N2O4(g)(無色)的可逆反應(yīng)中,下列情況屬于平衡狀態(tài)的是()A.N2O4不再分解B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.體系的顏色不再改變D.NO2的濃度與N2O4的濃度之比2:1

C【課堂練習】歸納整理

動:化學(xué)反應(yīng)的限度是一種動態(tài)平衡?;瘜W(xué)反應(yīng)表面上好像停止,但本質(zhì)上并未停止,只是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等罷了。變:反應(yīng)的限度是在一定條件下暫時平衡,條件改變,化學(xué)平衡狀態(tài)就改變。3可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是:A反應(yīng)停止了B正、逆反應(yīng)的速率都為零C正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行D正、逆反應(yīng)速率相等【課堂練習】D4一定條件下,可逆反應(yīng)達到平衡時:A單位時間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)B反應(yīng)物濃度等于生成物濃度C反應(yīng)物與生成物濃度保持不變D混和體系中各組成成份和含量保持不變【課堂練習】CD5在一定溫度下的定容容器中,當下列的物理量不再發(fā)生變化時,表明反應(yīng)A(固)+2B(氣)C(氣)+D(氣)已達到平衡狀態(tài)的是:()A混合氣體的壓強B混合氣體的密度C氣體的總物質(zhì)的量DA的物質(zhì)的量濃度【課堂練習】B6對反應(yīng)A(氣)+B(氣)C(氣)+D(氣)的以下敘述中,能說明恒溫下已達平衡狀態(tài)的A反應(yīng)容器中,壓強不隨時間改變而改變B反應(yīng)容器中,A、B、C、D能共存C反應(yīng)容器中,A、B、C、D質(zhì)量不再改變D反應(yīng)容器中的各物質(zhì)物質(zhì)的量不隨時間變化7在一定溫度下,反應(yīng)I2(氣)+H2(氣)2HI(氣),達到平衡的標志是:AVHI=2VH2BH2的百分含量不再變化C容器內(nèi)的壓強不再變化D[I2]=[H2]=[HI]CDB向平衡體系2NO+O2=2NO2中通入由18O組成的氧氣,重新達到平衡后,18O:A只存在于O2中B只存在于NO2

C只存在于O2和NO2中D存在于NO、O2、、NO2中【課堂練習】D思考:如何判斷可逆反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)了呢?宏觀上判斷:各物質(zhì)的濃度保持不變。如顏色不變微觀上判斷:v(正)=v(逆)v(正)=v(逆)是指指定某物質(zhì)(反應(yīng)物或生成物)的消耗速率與生成速率相等。8、可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)時的標志是()A、混合氣體密度恒定不變。B、混合氣體的顏色不再改變。C、H2、I2、HI的濃度相等。D、I2在混合氣體中的體積分數(shù)與H2在混合氣體中的體積分數(shù)相等。E、容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化。B【課堂練習】小結(jié):化學(xué)反應(yīng)達到限度的判斷1、V(正)=V(逆)2、體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)保持不變。3、全是氣體參加的前后系數(shù)改變的可逆反應(yīng),壓強保持不變。4、對于有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),顏色不隨時間發(fā)生變化。5、對同一物質(zhì)而言,斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。我們已經(jīng)增加了高爐的高度,怎么排出的一氧化碳濃度沒有降低呢?你能幫助工程師解開這一謎底嗎?

CO【科學(xué)史話】煉鐵高爐尾氣之謎任何一個化學(xué)反應(yīng)都不能完全進行到底新課標人教版化學(xué)必修Ⅱ第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

(第4課時)

樹為什么控制的如此好呢?樹請仔細閱讀教材,然后思考下列問題:1、如何提高燃料的燃燒效率?燃料充分燃燒的條件是什么?2、如何控制化學(xué)反應(yīng)條件?請結(jié)合生活實際,談?wù)効刂苹瘜W(xué)反應(yīng)的條件有何意義?【思考與交流】1、提高燃料燃燒效率的措施:(1)盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充充分接觸(把固體粉碎,液化或氣化),且空氣要適當過量。(燃料充分燃燒的條件,區(qū)別燃燒的條件)(2)盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能,提高熱能的利用率。

三.化學(xué)反應(yīng)條件的控制2、反應(yīng)條件的控制:(1)關(guān)于人類需要或?qū)θ祟愑欣幕瘜W(xué)反—提高生產(chǎn)或工作效率,提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。(2)關(guān)于有害或?qū)θ祟惒恍枰幕瘜W(xué)反應(yīng)—降低反應(yīng)速率或隔離會引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)。(3)關(guān)于特定條件環(huán)境或特殊需要的化學(xué)反應(yīng)—要對化學(xué)反應(yīng)條件進行特殊的控制。

三.化學(xué)反應(yīng)條件的控制同學(xué)們再見!影響化學(xué)平衡的條件

2課時

知識延伸【復(fù)習】化學(xué)平衡狀態(tài)的定義:(化學(xué)反應(yīng)的限度)一定條件下,可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。化學(xué)平衡的特征:逆等動定變——可逆反應(yīng)(或可逆過程)——V正=V逆(不同的平衡對應(yīng)不同的速率)——動態(tài)平衡。達平衡后,正逆反應(yīng)仍在進行(V正=V逆≠0)——平衡時,各組分濃度、含量保持不變(恒定)——條件改變,平衡發(fā)生改變在19世紀后期,人們發(fā)現(xiàn)煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當量的CO。經(jīng)檢測,用這個高爐煉鐵,高爐氣中CO含量不變。工程師認為這是由于CO和鐵礦石的接觸時間不夠長所造成的,于是在英國建造了一個高大的煉鐵高爐,以增加CO和鐵礦石的接觸時間。思考?對于一個可逆反應(yīng)而言,CO的含量保持不變,這是達到了什么狀態(tài),具備什么樣的特點?如果你作為一名工程師,會嘗試改變哪些條件來減少CO的含量?定義:可逆反應(yīng)中,舊化學(xué)平衡的破壞,新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。V正≠V逆V正=V逆≠0條件改變平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆≠0一定時間

§2.3影響化學(xué)平衡的條件一、化學(xué)平衡的移動實驗設(shè)計現(xiàn)有實驗資源:藥品:0.01mol/LFeCl3溶液、0.01mol/LKSCN溶液、1mol/LFeCl3溶液、1mol/LKSCN溶液。儀器:試管、小燒杯、充有NO2氣體的連通球和針筒

可供選擇研究的可逆反應(yīng):

反應(yīng)一:FeCl3+3KSCN

Fe(SCN)3+3KCl黃色紅色反應(yīng)二:紅棕色無色2NO2N2O4(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))(g)(g)實驗?zāi)康模貉芯繚舛?、壓強和溫度這個三個條件對化學(xué)平衡的影響實驗設(shè)計--討論--確立方案--動手實驗實驗設(shè)計的關(guān)鍵建立平衡體系控制單個變量進行對照實驗二、濃度對化學(xué)平衡的影響探究實驗1

FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl(黃色)(無色)(紅色)(無色)現(xiàn)象:向第一支試管里加入幾滴FeCl3溶液,顏色加深。向第二支試管里加入幾滴KSCN溶液,顏色加深。[討論]濃度對化學(xué)平衡的影響FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl

增大增大瞬間不變正反應(yīng)方向由于Fe(SCN)3濃度增大,[同理可得]所以溶液的顏色加深。在第二支試管中滴加KSCN溶液,反應(yīng)物濃度增大,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率瞬間不變,使V正V逆,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動,所以溶液的顏色加深。,,在第一支試管中滴加FeCl3

溶液,反應(yīng)物濃度,

正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速率,導(dǎo)至V正V逆,使化學(xué)平衡向移動。,,[思考]濃度對化學(xué)平衡的影響用V-t(℃)圖像分析V正V逆0t1t2V正=V逆平衡狀態(tài)Ⅰ增加反應(yīng)物濃度對化學(xué)平衡的影響V逆’V正’V正’=V逆’平衡狀態(tài)Ⅱt3[練習]濃度對化學(xué)平衡的影響用V-t(℃)圖像分析V正V逆0t1t2V正=V逆平衡狀態(tài)Ⅰ降低反應(yīng)物濃度對化學(xué)平衡的影響t3V正’=V逆’V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ[問題]濃度對化學(xué)平衡的影響畫出增加反應(yīng)物濃度和降低生成物濃度

對平衡影響的V-t(℃)圖像V正V逆0t1V正=V逆平衡狀態(tài)Ⅰt2t3V正’=V逆’V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ[結(jié)論]濃度對化學(xué)平衡的影響增加反應(yīng)物濃度(或降低生成物濃度),化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動;移動的結(jié)果是:減小反應(yīng)物濃度(或增大生成物濃度)。降低反應(yīng)物濃度(或增加生成物濃度),化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動;移動的結(jié)果是:增大反應(yīng)物濃度(或減小生成物濃度)。[注意]純固體、純液體的濃度是常數(shù),改變純固體、純液體的濃度對化學(xué)平衡無影響。探究實驗22NO2(氣)N2O4(氣)現(xiàn)象:(2體積,紅棕色)(1體積,無色)A.加壓混和氣體顏色先深后淺;B.減壓混和氣體顏色先淺后深。三、壓強對化學(xué)平衡的影響壓強對化學(xué)平衡的影響壓強/MPH3/%2.09.216.435.553.669.4

實驗與數(shù)據(jù)告訴我們,對反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng),在其他條件不變的情況下,增大壓強,會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動;減小壓強,會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。表2—3450℃時N2與H2反應(yīng)NH3的實驗數(shù)據(jù)以合成氨反應(yīng)為例來說明壓強對化學(xué)平衡的影響N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

[事例][討論]2NO2(氣)N2O4(氣)(2體積,紅棕色)(1體積,無色)A:當加壓氣體體積縮小時,混和氣體顏色先變深是由于①

,后又逐漸變淺是由于 ②

B:當減壓氣體體積增大時,混和氣體顏色先變淺是由于①

,后又逐漸變深是由于 ②

NO2濃度增大

NO2濃度減小

平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動壓強對化學(xué)平衡的影響[思考]用V-t(℃)圖像分析加壓對化學(xué)平衡的影響V正V逆0t1t2V正=V逆平衡狀態(tài)Ⅰ壓強對化學(xué)平衡的影響增大正反應(yīng)方向速率均,且V正V逆,平衡向移動。,,對于2NO2(g)N2O4(g)反應(yīng),增大氣體的壓強,正、逆反應(yīng)V正’=V逆’t3V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ[練習]用V-t(℃)圖像分析V正V逆0t1t2V正=V逆減壓對化學(xué)平衡的影響平衡狀態(tài)Ⅰt3V正’=V逆’V正’V逆’平衡狀態(tài)Ⅱ壓強對化學(xué)平衡的影響[討論]

對于反應(yīng)2NO2(氣)N2O4(氣)試比較以下 三種狀態(tài)下的壓強關(guān)系:改變壓強前混和氣體壓強P1;改變壓強后瞬時氣 體壓強P2;改變壓強達新平衡后混和氣體壓強P3;加壓:

;減壓:

。[結(jié)論]在其它條件不變的情況下:A:增大壓強,會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動;B:減小壓強,會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。P2>P3>P1P1>P3>P2壓強對化學(xué)平衡的影響[注意]①對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng),改變壓強對平衡無影響;例:對如下平衡A(氣)+B(氣)2C(氣)+D(固)

加壓對化學(xué)平衡的影響減壓對化學(xué)平衡的影響V正V逆0t1t2V正’=V逆’t3V正V逆0t1t2V正’

=V逆’t3壓強對化學(xué)平衡的影響[注意]①對于反應(yīng)前后氣體總體積相等的反應(yīng),改變壓強對平衡無影響;②平衡混合物都是固體或液體的,改變壓強不能使平衡移動;③壓強的變化必須改變混合物濃度(即容器體積有變化)才能使平衡移動。壓強對化學(xué)平衡的影響[練習]分析下列兩個可逆反應(yīng)達到平衡后,當改變壓強平衡否移動?怎樣移動?

①H2+I2(氣)2HI②CO2+C(固)2CO反應(yīng)增大壓強減小壓強①②不移

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