第2章 第2节 第4课时 温度、催化剂对化学平衡的影响(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材化学选择性必修1同步学习指导(人教版2019)

第 ４ 课时　 温度、催化剂对化学平衡的影响 学习目标 １. 探究温度影响化学平衡的规律ꎮ ２. 了解催化剂影响化学反应速率的实质ꎬ并进一步探讨对化学平衡的影响ꎬ从而了解催化剂在化 工生产中的应用ꎮ ３. 认识化学反应速率、化学平衡典型图像ꎬ学会化学平衡图像题的解题方法ꎮ 核心素养 １. 通过实验探究温度对化学平衡的影响ꎬ提升科学探究与创新意识ꎮ ２. 理解平衡移动原理(勒夏特列原理)ꎬ形成变化观念与平衡思想ꎮ 新 课 情 境 呈 现 神奇的催化剂 我们都知道ꎬ生物体利用酶加速体内的化学反应ꎬ如果缺少酶ꎬ生 物体内的许多化学反应就会进行缓慢ꎮ 酶在生理学、医学、农业等领域 都有重大的意义ꎮ 那么ꎬ化学领域是如何定义催化剂的? 在化学反应 里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡ꎬ且本 身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化 剂ꎮ 催化剂对化学反应速率的影响非常大ꎬ一些催化剂可以使化学反 应速率加快至几万亿倍以上ꎮ 在一个化学反应中ꎬ催化剂的作用是降低该反应发生所需要的活化能ꎬ 本质上是将一个难以发生的反应转变成两个比较容易发生的化学反应ꎮ 在这两个反应中ꎬ第一个反 应中催化剂参与反应作反应物ꎬ第二个反应中又生成了催化剂ꎬ所以从总的反应方程式上看ꎬ催化剂 在反应前后未有任何变化ꎮ 催化剂和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样ꎬ具有高度的选择性 (或专一性)ꎮ 让我们走进教材学习温度和催化剂对化学平衡移动的影响ꎮ 课 前 素 能 奠 基 新知预习 　 　 　 一、温度变化对化学平衡的影响 １. 实验:ＮＯ２ 球浸泡在冰水、热水中ꎬ观察颜 色变化ꎮ ２ＮＯ２(ｇ)􀜩􀜨􀜑 Ｎ２Ｏ４(ｇ)　 ΔＨ ＝ － ５６. ９ ｋＪ􀅰ｍｏｌ － １ (红棕色)　 　 (无色) 将 ＮＯ２ 球浸泡在冰水和热水中 　 　 (１)现象: 冰水中 热水中 现象 　 红棕色变浅　 　 红棕色加深　 　 　 (２)分析:降温→颜色变浅→平衡向放热方 向移动ꎻ升温→颜色变深→平衡向吸热方向移动ꎮ ２. 结论:其他条件不变时ꎬ升高温度平衡向着 　 吸热　 的方向移动ꎬ降低温度平衡向着 放热　 的方向移动ꎮ 　 　 二、催化剂对化学平衡的作用 催化剂可 　 同等程度　 地改变正反应速率和 逆反应速率ꎬ因此催化剂对化学平衡的移动 　 没 有影响　 ꎮ 但催化剂可 　 改变　 反应达到平衡所 需的时间ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 050 　 　 三、勒夏特列原理 １. 内容:如果改变影响平衡的条件之一(如温 度、压强ꎬ以及参加反应的化学物质的浓度)ꎬ平衡 将向着能够 　 减弱　 这种改变的方向移动ꎮ ２. 适用范围:适用于任何动态平衡(如溶解平 衡、电离平衡等)ꎬ非平衡状态不能用此来分析ꎮ ３. 平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影 响ꎬ而不是“消除”外界条件的影响ꎬ更不是“扭 转”外界条件的影响ꎮ 预习自测 　 １. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( Ｂ ) Ａ. 光照新制的氯水时ꎬ溶液的 ｐＨ 逐渐减小 Ｂ. 加催化剂ꎬ使 Ｎ２ 和 Ｈ２ 在一定条件下转化 为 ＮＨ３ Ｃ. 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨 Ｄ. 增大压强ꎬ有利于 ＳＯ２ 与 Ｏ２ 反应生成 ＳＯ３ ２. 将等物质的量的 Ｎ２、Ｈ２ 充入某密闭容器中ꎬ在 一定条件下ꎬ发生如下反应并达到平衡:Ｎ２(ｇ) ＋３Ｈ２(ｇ)􀜩􀜨􀜑 ２ＮＨ３(ｇ) 　 ΔＨ < ０ꎮ 当改变某个 条件并维持新条件直至新的平衡时ꎬ下表中关 于新平衡与原平衡的比较正确的是 ( Ｂ ) 改变条件 新平衡与原平衡比较 Ａ 压缩体积 Ｎ２ 的浓度一定变小 Ｂ 升高温度 Ｎ２ 的转化率变小 Ｃ 充入一定量 Ｈ２ Ｈ２ 的转化率不变ꎬＮ２ 的转 化率变大 Ｄ 使用适当催化剂 ＮＨ３ 的体积分数增大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课 堂 素 能 探 究 知识点 １ 温度影响平衡移动 　 　 问题探究: １. 对一定条件下的化学平衡状态: (１)若改变物质的浓度ꎬ化学平衡是否一定 发生移动? (２)若改变体系的温度呢? ２. 正反应为放热反应的平衡体系ꎬ升高温度 的瞬间ｖ(正)、ｖ(逆)如何改变? ｖ(正)、ｖ(逆)的 大小关系如何? 　 　 探究提示: １. (１)改变物质的浓度ꎬ化学平衡不一定发 生移动ꎬ如 Ｈ２(ｇ) ＋ Ｉ２ (ｇ)􀜩􀜨􀜑 ２