第2章 第2节 化学反应的限度（课件）-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

第2课时　平衡转化率 化学 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 能进行平衡常数、转化率的简单计算。 模型认知:构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法),理清计算的思路,灵活解答各类问题。 化学 任务分项突破 学科素养测评 课堂小结提升 化学 任务分项突破 NO.1　自主学习·夯实基础 1.平衡转化率概念:达到平衡时转化为生成物的某反应物的物质的量占初始状态时该物质的物质的量的百分比。 学习任务1　探究平衡转化率 化学 化学 NO.2　互动探究·提升能力 探究　平衡转化率及其影响因素 化学 问题1:上述反应达到平衡后测得c(H2)=0.2 mol/L,此时α(H2)为多少?平衡常数K为多少? 问题2:升高温度,α(H2)如何变化?平衡常数如何变化? 提示:由于ΔH<0,该反应为放热反应,所以升温后,平衡左移,α(H2)降低,K减小。 问题3:上述平衡加压,把容器体积压缩为5 L,计算Q判断平衡移动方向,此时α(H2)如何变化?平衡常数如何变化? 提示:压缩为5 L后,Q=3.125<K,平衡右移,α(H2)升高,K不变。 化学 问题4:上述平衡再次通入2 mol CO2,平衡移动方向是什么?α(H2)如何改变?平衡常数如何改变? 提示:通入CO2导致Q<K,平衡右移,α(H2)升高,K不变。 问题5:上述平衡再次通入5 mol H2,此时平衡如何移动?再次平衡时α(H2)相较于原来会如何变化? 提示:平衡右移;α(H2)减小(因为后加的5 mol H2,CO2浓度比原来低,同时甲醇、水蒸气的浓度比第一次大,这都会抑制氢气转化)。 化学 平衡常数仅与温度有关,而平衡转化率不但与温度有关,还与浓度、压强等因素有关。一般的两种物质(A、B)反应,增加A浓度,则α(B)增大,增大B浓度,α(B)反而会减小。 凝练素养:通过平衡转化率影响因素探究,知道平衡转化率是可以通过改变条件调控的,培养变化观念与平衡思想素养。 归纳拓展 化学 NO.3　应用体验·形成素养 题点　平衡转化率 D 化学 化学 解析:该反应为反应前后气体物质的量减小的反应,容器甲为恒容,若甲容器中A2的转化率为P%,容器乙为恒压,相当于容器甲达到平衡后,再压缩体积,增大压强,体积减小,平衡正向移动,A2的转化率增大,故选A。 A 化学 转化量之比等于方程式系数之比。但起始量不一定相同,所以各反应物平衡转化率不一定相同。只有起始物质的量之比等于系数之比时,各物质平衡转化率才相同。 凝练素养:通过平衡转化率分析理解,培养变化观念与平衡思想素养。 题后悟道 化学 学习任务2　三段式法进行平衡相关计算 NO.1　自主学习·夯实基础 化学平衡计算题具有数据多而且数据是平衡不同时段的特征,数据之间关系非常复杂。为了更好地梳理数据之间关系,涉及平衡计算可运用一种独特的方法“三段式法”。三段式指的是反应 时刻、反应 时段、反应 时刻(或某一时刻)这三个时刻或时段各物质的物质的量或浓度数据。 初始 进行 平衡 化学 NO.2　互动探究·提升能力 探究　三段式法解题模式 某实验室运用气体传感器检测SO2与O2反应中c(O2)变化。在恒容的密闭容器中通入5 mol的SO2和2 mol的O2,在催化剂、加热作用下进行反应,测得如下数据: 时间/min 0 5 10 15 20 c(O2)/(mol·L-1) 0.4 0.3 0.25 0.2 0.2 化学 问题1:该容器体积为多少?初始时c(SO2)为多少? 提示:根据0 min时c(O2)为0.4 mol·L-1,可知容器体积为5 L。初始c(SO2)为 1 mol·L-1。 问题2:5 min时O2反应掉的浓度为多少?SO2反应掉的浓度呢?此时α(SO2)为多少?此时是否达到平衡? 提示:O2反应掉的浓度为0.1 mol·L-1;SO2反应掉的浓度为 0.2 mol·L-1; α(SO2)=20%;根据表格数据,此时并未达到平衡。 问题3:何时反应达到平衡?此时O2总共反应掉的浓度是多少?SO2总共反应掉的浓度是多少?此时α(SO2)为多少?平衡常数为多少? 提示:10～15 min之间某时刻达到平衡;氧气总共反应掉的浓度为0.2 mol·L-1; SO2总共反应掉的浓度为 0.4 mol·L-1;α(SO2)=40%;平衡常数约为2.2。 化学 问题4:用三段式表示上述过程。 化学 归纳拓展 凝练素养:通过构建三段式法解题模式,培养学生模型认知素养。 化学 NO.3　应用体验·形成素养 题点　三段式法进行平衡计算 B 化学 化学 C 化学 化学 凡是涉及“平衡”计算,应该马上意识到可运用三段式法进行数据整理,然后进行计算。 凝练