高中化学优质教案 化学反应的限度化学反应条件的控制 教学设计[必修]1

第二课时
教学过程
教师：
根据化学方程式进行计算时，你是否考虑过这样的问题：一个化学反应在实际进行时，所有反应物能否完全（按照方程式中相应物质的量关系）转变成生成物，如果能，反应条件是什么？如果不能，原因是什么？解决这些问题的重要性是不言而喻的。

例如在预知理论产率极低的情况下，就不必再耗费人力、物力和时间去进行探索性实验等。

第三节化学反应的速率和限度
师：请同学阅读课本P44实验2-7,回答有关问题。

生：讨论探究实验2-7
生1：
把1mol/l的Na2SO4溶液逐滴滴加到盛有3ml-4ml 的CaCl2溶液中，直到不再有沉淀产生为止。

反应现象是：白色沉淀产生。

离子反应方程式：
Ca2＋+ SO42＋= CaSO4↓
生2：继续演示实验2-7
过滤，取澄清溶液与小试管中，加入适量的1mol/l的Na2CO3溶液，可能的现象是：有白色的沉淀
CaCO3产生，或者没有沉淀产生。

师：很好。

开始演示实验。

把1mol/l的Na2SO4溶液逐滴滴加到盛有3ml-4ml 的CaCl2溶液中，直到不再有沉淀产生为止。

过滤，取澄清溶液与小试管中，加入适量的1mol/l的Na2CO3溶液，提问学生观察到什么现象？
生1：有白色的沉淀
师：怎样验证是硫酸钙还是碳酸钙沉淀？
生2：滴加稀盐酸，如果溶解是碳酸钙沉淀，否则，是硫酸钙沉淀。

师：做演示实验，验证生2的猜测。

然后，请同学写出离子反应方程式。

生：Ca2＋+CO32－= CaCO3↓
师：同学们从以上实验探究中你得到什么启示？
生1： CaSO4和Ca2＋、SO42－同时存在同一体系中。

CaSO4和Ca2＋、SO42－同时存在同一
体系中
生2：碳酸钙比硫酸钙根难容。

师：在第一支试管内的溶液中，还有Ca2＋存在，那么在第二支试管的溶液中Ca2＋还存在吗？生：Ca2＋的浓度减小了，但是仍然存在。

CaCO3和Ca2＋、CO32－同时存在此体系中。

［板书］二、化学反应限度
［学生自学］
阅读课本P45页
师：什么是可逆反应？
可逆反应
生：在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称可逆反应。

例如Ca2＋+ SO42－=＝＝＝CaSO4↓的反应，正向反应和逆向反应同时进行。

师：什么是化学平衡呢？
化学平衡
生1：平衡状态很像围城现象，城里的人想到城外去，而成外的人又想到城里去。

当一段时间里，出去的人和进城的人相等时，“围城现象”就处于“平衡状态”。

这种关系就是：“化学平衡”。

师：好！有没有那位同学再给出化学平衡定义
生2：在一定的条件下，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变．师：很好，有关化学平衡的认识我们将在以后的选修教材中继续学习。

化学反应限度怎样理解呢？
板书
生1：不同的平衡体系到达平衡状态时，反应限度不同。

例如平衡体系1，Ca2＋+ SO42－=＝＝＝CaSO4↓
平衡体系2，Ca2＋+CO32－=＝＝＝CaCO3↓
这两个平衡体系中，在起始浓度都是1mol/l时，到达平衡时，平衡体系2的CO32的浓度比平衡体系1中
SO42－的浓度小，也就是说平衡体系2中正反应向右进行的限度大。

生2：同一个平衡体系在不同的条件下，反应限度也不同。

平衡体系，Ca2＋+ SO42－=＝＝＝CaSO4↓
; 给平衡体系加热，CaSO4固体质量将减少，溶液中Ca2＋、SO42－的浓度将增大。

正反应的限度将减少。

［合作探究］炼铁高炉尾气之谜
三、化学反应的条件控制
在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，这就要讨反应条件的控制。

阅读课本P46页
师：带领学生探究
A.建筑物定向爆破问题；
B煤的燃烧条件问题。

●原煤含S量：要求＜2%，否则SO2排放浓度会偏高；
●原煤粒度：要求≤ 40mm，且越均匀越好，但不能使用粉煤；
●炉膛：耐高温；
●烟囱抽力要求有大于20%的富余能力，氧气要适当充足，等。

必要时查阅资料。

i通过实验探究，同学们了解：可逆反应、化学平衡、化学平衡状态、化学反应限度。

ii.控制反应条件可以使化学反应向有益的方向尽可能多、快地进行。

1．教材P48T5、T6.
活动与探究
1.利用NO2平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变
浅来指示放热过程和吸热过程
（1）按图2-7所示将实验装置连接好。

（2）向其中一个烧杯的水中投入一定量的CaO
固体，CaO与水反应放热，此烧杯中的NO2平
衡混合气体的红棕色变深。

查找资料：NO2平衡气体遇热颜色加深，遇冷颜色变浅的反应原理。

随堂练习
1．在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是。

A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变
2．一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里含有的物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳。

对此反应，下列叙述中正确的是
A．使用催化剂不能改变反应速率
B．使用催化剂能加大反应速率
C．降低压强能加大反应速率
D．升高温度能加大反应速率
3．在一定温度下，可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g）达到平衡的标志是
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．A、B、C的浓度不再变化
C．单位时间内生成n molA，同时生成3n molB
D．A、B、C的分子数比为1∶3∶2
4．下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是（）
A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品
C．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率
D．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益
5.在一密闭容器中，反应aA(g)=bB(g）
到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（）A．平衡向正反应方向移动了
B．物质A的转化率减少了
C．物质B的质量分数增加了
D.a＞
6. 压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移
动的是（）
A. H2（g）＋I2（g）=HI(g
B. 3H2（g）＋N2（g）=2NH3（g）
C. 25O2（g）＋O2（g）=2SO3（g）
D. C(s)＋CO2（g）=2CO (g)
7.在一定温度下，反应A2 (g)＋B2 (g
2AB(g）达到平衡的标志是（）A．单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB B．容器内的总压不随时间变化
C．单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D．单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2
8. 某温度下，在一容积可变的容器中，反应：
2A(g) +B(g)= 2C(g)达到平衡时，A,B和C的物质的量分别为4 mol,2 mol和4 mol。

保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（）
A．均减半B均加倍
C均增加1 mol D．均减少1 mol
9·反应2SO2 + O2 = 2SO3，下列判断
中正确的是（）A. 2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3
B．其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动
C.平衡时，SO2消耗速度必定等于O3生成速率的两倍D．平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍
10.工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素：CO2＋2NH2＝＝＝＝CO（NH2）2＋H2O。

已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2和CO2。

H2是合成氨的原料，CO2供合成尿素用。

若从充分利用原料的角度考虑，选用（填序号）作原料较好。

A．CO．B .石脑油（C5H12、C6H14）C．CH4D．焦炭
随堂练习答案:
1. B
2.BD
3.AB
4. C
5.答案:A,C
〔解析〕题设的关键信息是反应达平衡后容器体积增大一倍，应转换为（1)条件变化的瞬间A,B的浓度均为原来的50%;(2）容器内压强减小为原来的1/2。

本题的设问多项比较综合，但只要抓住达新平衡时B的浓度由50% -60%这第2个关键信息，说明生成物B的物质的量、质量、质量分数都增大了，故平衡正向移动，反应物A的转化率增大，并且由压强减小，平衡向体积增大方向移动，推出a<b
6.［答案] A
［解析］本题是对化学平衡移动原理的考查。

对于有气体参加的反应而言，压强改变，不会影响平衡移动的只有方程式两边气体分子数相等的反应。

7.〔答案] C
〔解析〕根据平衡的特征可选出C为答案，但注意的是该反应两边的气体分子数相等，反应过程始终等压。

8.［答案］C
［解析］在容积可变的情况下，如果均加倍的话，相当于对平衡时的各物质来讲，浓度均没有发生变化，故正逆反应速率均没有发生改变，平衡不发生移动；均减半与此类似。

由于反应物的系数之和比生成物的大，所以均增加1 mol的话，可认为先增加1 molA,0.5 molB,1 mo1C，这时平衡不移动，再增加0. 5 molB, B的浓度增加、平衡向正反应方向移动。

对反应物和生成物来讲，他们的反应速率的变化就不会一样，导致正逆反应速率不相同，平衡发生移动。

均减少1 mol与此类似，只不过平衡移动的方向正好相反罢了。

只有C符合题意。

9.［答案］BC
〔解析〕选项A：生成2体积还表示2体积SO2全部反应但此反应是可逆反应，反应物不可能全部转化为生成物；选项B,此反应的正反应是气体物质分子数目减少的反应，因此增大压强时会使平衡向正反应方向移动；选项C,达到平衡时的标志是正、逆反应速率相等。

SO2的消耗是正反应，O2的生成是逆反应。

由于反应速率之比等于方程式中各物质的系数之比。

所以消耗SO2的速率应为生成O2速率两倍；选项D,平衡时，SO2浓度与O2浓度的关系要看反应起始的投料量，如果SO2与O2的起始投料量的物质的量之比为2：1时，由于反应消耗的SO2与O2的起始投料量的物质的量之比为2：1，所以达平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍，否则不会是。

10. 答案：B
［解析］根据反应N2＋3H2 =2NH3和CO2＋2NH3=
CO(NH2)2＋H2O，若要充分利用原料，显然要求原料与水反应产生的H2和CO2的物质的量之比等于或接近于3:1时，上述两个反应趋于恰好完全反应，从而原料得以充分利用。