1、第二节化学反应的快慢和限度,新泰市汶城中学 高一化学组,1、氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气，H2+O2=H2O是可逆反应。2、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。3、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。,阅读教材43页思考:问题1：下列反应是否为可逆反应？,在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应,正向反应：反应物生成物,逆向反应：生成物反应物,问题2：可逆反应有什么特点？,1、可逆反应,观察下列数据，思考： 与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中数据，你能发
2、现什么？,表1：反应 中，,0.04,0.1,0.14,0.2,1.2,反应结束后SO2物质的量,100,10,5,1,0.5,n(O2)/mol,2,2,2,2,2,n(SO2)/mol,2SO2+O2 2SO3,催化剂,可逆反应中，SO2等反应物不能进行到底，有一定限度,1、可逆反应,可逆反应的特点：（1）不能进行到底，有一定限度（2）正反两个方向的反应同时进行,18O2 + 2 SO2 2SO3，此化学反应进行到最后，混合物中含18O的粒子有 。,随堂练习,SO2、O2、SO3,催化剂,研究素材,在一定条件下，有人将一定质量的蔗糖放入它的饱和水溶液中，过了一天之后再来看时，发现许多小的颗
3、粒不见了，而大的颗粒变得更大，取出干燥后称量，发现质量却与原来一样。,1、这里有二个过程，溶解和结晶，在饱和溶液中 这二个过程停止了吗？2、为什么固体的总质量没变？,溶解平衡是动态平衡,物质的量浓度,物质,单位：mol/L,探究1：请绘制密闭容器内浓度随时间变化图像和某一物质正逆反应速率随时间变化图像,探究2：从数据与图像中你得出的该反应进行过程中浓度、速率随时间变化的特点探究3：化学反应的限度特点，达到平衡的标志和实质,时间,速率,O,时间,浓度,O,探究1.请绘制密闭容器内浓度随时间变化图像和某一物质正逆反应速率随时间变化图像,正=逆 0,探究2：从数据与图像中你得出的该反应进行过程中浓度
4、、速率随时间变化的特点,反应开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为零，逆反应速率为零。随着反应的进行，反应物浓度降低，正反应速率减小；生成物浓度增大，逆反应速率增大。,从数据与图像中你得出的该反应进行过程中浓度、速率随时间变化的特点,新概念 化学平衡,化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发 生变化的状态,概念的理解：,前提 :,实质 :,是一定条件下的可逆反应,是正=逆 0,是反应混合物中各组分的浓度保持不变,外观表现：,反应,2NO2 N2O4,（红棕色）,（无色）,说明：正向进行的反应为放热反应,思考：能否通过改变反
5、应条件来控制反应进行的程度？,冷水中温度降低，平衡被破坏，新的条件下达到新的平衡NO2浓度减小 ，N2O4浓度增大，颜色变浅。 热水中温度升高，平衡被破坏，在新的平衡 条件下NO2浓度增大 ，N2O4浓度减小，颜色加深。,冷水,常温,热水,化学平衡移动,当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。,影响化学平衡移动的因素：温度、 反应物浓度、压强等,人们可以利用化学平衡的移动规律控制化学反应进行的程度，这对于化工生产来说具有十分重要的意义,小结 1. 化学平衡的特征,(1) 逆 可逆反应,变 当浓度、压强、温度等条件改变 变时，化学平衡即发生移动,(2) 等 正=逆 0
6、,(3) 动 动态平衡,定 平衡状态时，反应混合物中各 组分的浓度保持不变,练习,1、N2+3H2 2NH3反应达到平衡时，下列说法正确的是（ ） A、N2和H2不再化合了 B、N2、H2、NH3的浓度相等 C、平衡建立前体系的总质量在不断变化而平衡建立后体系的总质量就不再变了 D、N2、H2、NH3的浓度保持不变,D,练习,2、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.A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.单位时间生成n molA同时消耗3n molBD.A、B、C的分子数之比为1：3：2,BC,1.用同一种物质来表示反应速率时
7、，该物质的生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等。,2.用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符合两方面,（ii）速率之比=浓度的变化量之比=物质的量的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比。,V正=V逆它的具体含义有两个方面,22,3.在一定的温度下，可逆反应：A（g）+ 3B（g）= 2C（g）达到平衡的标志是 AC的生成速率与C的分解速率相等。 B单位时间生成n molA，同时生成3n molB。 CA、B、C的物质的量浓度保持不变。 DA、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2 。,A、C、,4、下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(
8、气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（ ） 反应容器内压强不随时间变化P和S的生成速率相等C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化,B,5、下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,AC,第三节 化学反应的利用,钻木取火 : 人类接触到化学现象,现代化学-神州”五号隔热层和航天员穿的航天服，是用一种 特殊材料制成的,合成新材料,现代通信用光缆,联想 质疑
9、,一种新物质是怎样利用化学反应制造出来的呢？,？,？,？,你能举例说出生活中我们享用的化学成果吗,反应原理,一,常见的含氯化合物中氯元素是多少价？要制得氯气应如何选择试剂？,Cl- Cl2（做还原剂）,1、以上四个反应中都有氯气生成，从氧化还原的角度有什么共同点？2、你认为哪个反应适合工业生产，哪些反应可以用在实验室中？为什么？,【活动探究】 一、如何利用化学反应制备氯气？,4HCl + O2 = H2O + 2Cl2,MnO2 + 4HCl（浓）= MnCl2 Cl2 2H2O,2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2,通电,450C,CuCl2,（地康法制氯气）,2K
10、MnO4+16HCl（浓） 2MnCl2+2KCl+8Cl2+5H2O,（工业制氯气）,瑞典化学家舍勒,舍勒 【瑞典】公元1742一1786,舍勒在研究软锰矿石时，把盐酸和软锰矿矿石混合在一起加热，意外地发现有一种令人窒息的黄绿色气体生成，产生的就是氯气。至今，实验室中仍用这种方法制取氯气。他发现，这种呛人的黄绿色气体（C12）能使染料退色，有许多奇特的性质。,MnO2 + 4HCl（浓）= MnCl2 Cl2 2H2O,资料在线,含4molHCl 的浓盐酸和足量MnO2 反应，能够制得1mol氯气吗？,？,思考,不会，稀盐酸与MnO2不反应,思考：一般说来，实验室制备气体的装置要包括几个部分
11、？,1、发生装置 2、除杂装置 3、收集装置 4、尾气处理装置,氯气的实验室制法,探究实验室氯气的制取,思考、讨论：回忆实验室制取氢气、二氧化碳、氧气、氨气时所用的发生装置和收集方法，比较得出在气体发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理装置的选取上遵循的一般原则并完成学案上表格。,Zn+2HCl=H2+ZnCl2固液 不加热型,根据反应物的状态和反应条件选择,CaCO3+2HCl=CaCl2+ CO2 +H2O固液 不加热型,2KClO3 2KCl+O2固固 加热型,Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O 固固 加热型,Zn+2HCl=H2+ZnCl2固液 不加热型,根据
12、反应物的状态和反应条件选择,CaCO3+2HCl=CaCl2+ CO2 +H2O固液 不加热型,Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O 固固 加热型,思考：根据制氯气所使用的原料和反应条件，你会选用什么样的发生装置呢？,固固 加热型,固固 不加热型,固液加热型,A,B,C,B,分液漏斗,圆底烧瓶,问题1：气体发生装置的选择,根据反应物的状态和反应条件选用,根据气体的性质和制取要求选择,除杂：水干燥：浓硫酸 碱石灰等,除杂：饱和 NaHCO3溶液干燥：浓H2SO4 等,干燥：碱石灰 浓硫酸 无水氯化钙,干燥：碱石灰,根据反应物的状态和反应条件选用,液态试剂,固态试剂,问题3
13、：气体净化装置的选择,思考：收集到的氯气是否纯净？可能混有哪些杂质？分别如何除去？,A,B,除HCl,饱和食盐水,除H2O,浓硫酸,或,无水CaCl2,注意装置的顺序,饱和食盐水,浓 H2SO4,根据反应物的状态和反应条件选用,根据气体的性质和制取要求选择,根据气体的水溶性和对空气的相对密度选用,向下排空气法排水法,向上排空气法排饱碳酸氢钠溶液,向上排空气法排水法,向下排空气法,根据反应物的状态和反应条件选用,根据气体的水溶性和对空气的相对密度选用,向下排空气法排水法,向上排空气法排饱碳酸氢钠溶液,向下排空气法,A,B,C,问题2：根据制氯气的性质，你会选用什么样的气体 收集装置？,A,a.向
14、上排空气法（洗气后得到干燥的Cl2）,b.排饱和食盐水法（对气体干燥程度不 做要求）,饱和食盐水,制氯气的收集装置,难以吸收的可以点燃处理，选用D。,A,B,D,说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置A；,若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用B；,少量尾气可以集于气球中，选用C；,氯气?,问题3：根据制氯气的性质，你会选用什么样的尾气体处理装置？,A,一套完整的氯气制取装置应该包括哪几步？,气体收集装置,尾气处理装置,气体净化装置,气体发生装置,小结,活动探究,3.你知道在实验室中或工厂中是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗？,氢气：,实验室：,工业上：,氢气：
15、,实验室：,工业上：,Zn+2HCl=H2+ZnCl2,CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 +H2O,生铁：,工业上：,活动探究,3.你知道在实验室中或工厂中是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗？,硫酸：,工业上：,氨气：,工业上：,硝酸：,工业上：,N2+3H2 2NH3,根据：,物质性质,反应原理,仪器药品,实验装置,实验操作,发生装置,收集装置,净化装置,尾气处理装置,【思考、讨论、小结】,请同学们回味“探究氯气的制取”过程，结合教材48页活动探究栏目的问题3，体会物质制备的一般思路：,符合科学性、安全性、可行性、简约性等原则。,请思考图示的装置都有哪些用途？,1.从A口进气
16、，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比空气重的气体,2.从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。,5.在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，可作为排水取气装置。,3. 在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，B口出气，可作为气体净化装置。,4.瓶内加入适量浓硫酸，从A口进气，B口出气，可作为气体干燥装置。,! 可以用排饱和食盐水的方法收集Cl2,课堂练习,1二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是 （ ） A11 B21 C12 D任意比,C,问题4：请你选用下列装置制取氯气，你会按照什么样的顺序 连接仪
17、器？,A,B,C,D,E,F,G,C,D,F,E,化学反应为人类提供能量 原电池,第3节 化学反应的利用（第2课时）,探究实验：,锌片表面有气泡,铜片表面有气泡,电流计指针偏转,Zn+2H+=Zn2+H2,Cu不与稀H2SO4反应,外电路有电流形成,?,铜片表面无气泡,、定义：,利用氧化还原反应将化学能转变为 电能的装置。,一、化学能转化为电能原电池,Zn=Zn2+ 2e-,2H+ 2e-=H2,氧化反应,还原反应,Zn片Cu片,负极,正极,Zn+2H+=Zn2+H2,(2)、原电池的原理：,问题探究如何才能形成原电池呢？原电池的构成条件是什么？,原电池的工作原理,较活泼的金属发生氧化反应,电
18、子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。,电子流向：负极 正极,导线,探究形成原电池的条件,（可以）,（可以）,（可以）,形成条件一：活泼性不同的两个电极,负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等,（不可以）,（可以）,（不可以）,形成条件二：电极需插进电解质溶液中,探究形成原电池的条件,H2SO4溶液,探究形成原电池的条件,形成条件三：必须形成闭合回路,（不可以）,(3)、原电池的构成条件,两个活泼性不同的金属电极 （或一个导电的非金属）,电解质溶液（一般与活泼性强的电极与电解质溶液发生氧化还原反应）,形成闭合回路（或两电极在溶液中直接接触）,（4）电子、离子的移
19、动方向,较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过导线流向较不活泼的金属（正极） 。,电流,e-,单门的中巴，既有乘客上，又有乘客下，速度自然要慢；而双门的中巴，一边乘客上，一边乘客下，自然速度快了。,二、原电池的应用,1.比较金属的活泼性。,2.加快化学反应速率。,如：在锌与稀硫酸反应制氢气时，向稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液。,3.提供能源。,Zn,Cu,Zn,Cu,A,B,C,D,E,F,下列哪些装置能构成原电池？自己动手做一做。,G,水果,负极（锌片）： Zn = Zn 2+ +2e-,负极（锌片）： Zn = Zn 2+ + 2e -,正极（石墨）： 2H+2e- =
20、 H2 ,正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu,未构成闭合回路,请将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+,Fe,比Fe不活泼的金属或石墨,CuSO4 、CuCl2等,设计成一个原电池。,负极：正极：电解质溶液：,试一试,锂电池,无污染,循环寿命高,铅蓄电池,燃料电池,你知道吗？,请你当一回医生：“格林太太的牙齿中有两颗假牙，一颗是黄金的这是她财富的标志；另一颗是不锈钢的这是一次车祸留下的痕迹。但那次车祸以后，格林太太就老是头疼。四处求医就是治不好。后来，一位化学家为格林太太揭开了病因。请问化学家发现了什么？”,课堂练习：,某原电池工作时总反应为Zn+Cu2+=Z
21、n2+Cu，该原电池的组成可能是（ ）A Zn为正极，Cu为负极，CuCl2作电解质溶液B Cu 为正极， Zn为负极，CuCl2作电解质溶液C Fe为正极，Zn为负极，CuCl2作电解质溶液D Zn为正极，Cu为负极，CuSO4作电解质溶液,BC,思考讨论小结,用氧化还原的知识分析锌片、铜片上发生反应的情况,1、原电池的定义：_2、电极名称及反应 Zn片_（正极或负极）发生_反应 Cu片_（正极或负极）发生_反应 电子流向：从_极流向_极 离子流向：_流向正极,_流向负极。3、原电池的构成条件及工作原理,利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置,负极,氧化,正极,还原,负,正,阳离子,阴离子,
