新课标化学（农林牧渔类）-教学课件-2-3-中职《化学（农林牧渔类）》同步教学(高教版)

主题二 化学反应及其规律 第三节 化学平衡 教学目标 1. 通过了解吸热反应和放热反应的概念、可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到平衡状态。结合浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响理解化学平衡移动原理，并运用变化的观念与平衡的思想分析和解决人类生产生活中的实际问题。 2．利用已掌握的实验方法，设计实验方案，探究浓度、压强、温度和催化剂等外界条件对化学平衡的影响，并根据实验结果总结反应条件对化学平衡产生影响的规律，进一步树立创新意识。 3．通过实践活动了解催化剂的作用，讨论反应条件的选择及控制对化学反应的影响。了解化学对人类生活和社会发展的重要推动作用，体会科学家探索未知、崇尚真理的意识和严谨求实的科学态度，养成精益求精的工匠精神，增强探究物质变化的兴趣，进一步提升社会责任感和民族自豪感。 情境引入 【情境与问题】 在生活中你可能遇到过这种现象，当你打开一瓶冰镇苏打汽水或者啤酒并将其倒入玻璃杯中，杯中会立即泛起大量泡沫（图2-3-1）。你知道这都是什么原因吗？ 起泡的汽水 任务一 吸热反应和放热反应 【观察与认知】 观察煤炭、天然气、镁条的燃烧(图2-3-2)，回忆初中学过的酸碱中和反应，想一想这些反应除了有新物质生成外，是否还放出了热量? (a)煤炭燃烧 (b)天然气燃烧 (c)镁条燃烧 图2-3-2 燃烧 化学反应伴随的着能量变化，主要表现为热能的形式，即有吸热或放热现象发生。凡能放出热量的反应称放热反应。例如： 2NO2（红棕色） N2O4（无色） ＋Q （＋Q表示放热） 有些反应只有从环境不断获得能量才能维持反应的进行，这种吸收热量的化学反应叫做吸热反应。例如： 2HI H2（ 气）＋I2 －Q （－Q表示吸热） 在一定温度下，化学反应所吸收或放出的热量，叫做该反应的反应热。 任务一 吸热反应和放热反应 任务二 可逆反应与不可逆反应 【观察与认知】 生活中有一些化学现象，例如火药爆炸、金属锈蚀、岩石风化、石油形成、橡胶老化，这些反应一旦发生就能不断进行，反应物几乎全部转变成生成物，几乎不可逆。 生活中的化学现象 我们在初中化学中已经学过，氢和氧燃烧生成水的反应。 任务二 可逆反应与不可逆反应 2H2＋O2 == 2H2O 点燃 几乎只能向一个方向进行“到底”的反应叫做不可逆反应。在同一条件下，能同时向两个相反方向进行的化学反应是可逆反应。化学方程式中常用“ ”可逆符号代替“=”。如：氮气和氢气化合生成氨气的反应就是可逆反应： N2 ＋3H2 2NH3 其中从左向右的反应为正反应，从右向左的反应称逆反应。 任务三 化学平衡 【观察与认知】 在温度一定时，将少量白砂糖加入一杯清水中，砂糖很快就溶解了，当加入量逐渐增大时，出现白砂糖看起来不溶了，这时候得到的是白砂糖的饱和溶液。看起来不溶了的溶液中白砂糖是真的不发生溶解了吗？ 通过显微镜可以观察到，在糖的饱和溶液中糖在不断溶解到水里的同时，水中溶解的糖又不断形成晶体析出，这是一种溶解和结晶的动态平衡。 任务三 化学平衡 同样，对于合成氨反应，反应开始时，由于反应物N2、H2浓度大，正反应速率较大；但当生成物NH3生成后，就产生了逆反应。开始时逆反应速率最小，随着反应的进行，N2、H2正反应的速率也随之减小，NH3浓度逐渐增大，逆反应速率也随之增大。当反应进行到一定程度时，正反应速率必然和逆反应速率相等。这时，只要外界条件 不变，N2、H2浓度和NH3浓度达到不再随 时间而改变的状态，这时反应所处的状 态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。 （图2-3-4） 任务三 化学平衡 化学平衡的特点是：“等”“定”“动”“变”。即在一定条件下，密闭体系中进行的可逆反应，才能建立化学平衡，化学反应的正、逆反应速率相等（v正=v逆），各成份的浓度不再随时间改变，但是此时的化学平衡是动态平衡，当外界条件改变时，原 平衡被破坏，可逆反应将在 新条件下，建立新的化学平 衡，这个过程称作化学平衡 的移动。（图2-3-5） 任务四 影响化学平衡的因素 1.浓度的影响 【实验与探究】 在一小烧杯中加入15mL蒸馏水，然后分别加入3滴0.1mol/LFeCl3溶液和0.1mol/L KSCN溶液，得到血红色溶液。 FeCl3 ＋3KSCN Fe(SCN)3 ＋3KCl （血红色） 将所得溶液等分于3支试管中，然后向第1支试管中滴入4滴0.1mol/L FeCl3溶液，向第2支试管中滴入4滴0.1mol/L KSCN溶液，第3支试管留作对照用。 任务四 影响化学平衡的因素 编 号 滴入0.1mol/L FeCl3溶液 滴入0.1mol/L KSCN溶液 实验现象 溶液颜色变深或变浅 1 4滴 --- 2 --- 4滴 3 --- --- --- 观察实验所发生的现象，可得出什么结论？溶液颜色的变化说明浓度对化学平衡有何影响？ 在一定的化学平衡体系中，当其他条件不变，若增加反应物（或减少生成物）浓度，平衡向正反应方向移动；若增加生成物（或减少反应物）浓度，平衡向逆反应方向移动。 任务四 影响化学平衡的因素 2.温度的影响 【实验与探究】 有NO2和N2O4 的混合气体的平衡球两对，其中一对 在常温下留作对照，另一对平衡球分别放在热水和冰水中，观察平衡球两侧气体颜色的变化。 热水杯（左） 冰水杯（右） 平衡球内气体颜色变化 观察实验所发生的现象，可得出什么结论？气体颜色的变化说明温度对化学平衡有何影响？ 任务四 影响化学平衡的因素 在放热或吸热的可逆反应里，反应混合物达到平衡状态以后，改变温度也会使化学平衡移动。 上述实验中，放在热水中的混合气体受热变深，说明NO2（红综色）浓度增大，即平衡向逆反应方向移动。放在冰水中的混合气体颜色遇冷时变浅，说明N2O4（无色）浓度增大，平衡向正反应方向移动。 2NO2(g) N2O4(g) 红棕色 无色 温度对比学平衡的影响是在其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 3.压强的影响 在可逆反应达到平衡时，改变压强对反应前后气体总体积（或气体分子总数）不等的化学平衡有影响。如： N2 + 3H2 2NH3+ Q 当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体体积缩小（或分子总数减少）的正反应方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大（或分子总数增加）的逆反应方向移动。 而对于反应前后气体总体积（或气体分子总数）不变的可逆反应，压强对化学平衡没有影响。 任务四 影响化学平衡的因素 催化剂在化学平衡时，对正、逆反应速率影响相同，不能使化学平衡发生移动。 浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理，也称为勒夏特列原理：如果改变平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 任务四 影响化学平衡的因素 分析： 啤酒是一种气泡酒，瓶装或者罐装的啤酒是二氧化碳的过饱和溶液。这些二氧化碳可以是发酵过程中产生的，也可以是在灌装的过程中加入的。在密封的情况下，二氧化碳被束缚在啤酒液体中，压强越高，溶解的二氧化碳越多。开瓶的时候，由于液体上方压强瞬时减小，气体自发向外扩散，而且二氧化碳不太易溶于水，造成大量气泡溢出。这种现象符合勒夏特列原理。 任务四 影响化学平衡的因素 【任务巩固】 1.下列说法中，正确的是(  ) A.增大反应物浓度，平衡正向移动，反应物的转化率一定增大 B.正、逆反应速率改变时，平衡一定发生移动 C.对于任何可逆反应，使用催化剂只改变反应速率，不影响平衡 D.增大体系压强，化学反应速率加快，化学平衡一定正向移动 答案: C 2.在一定温度下，容积不变的密闭容器中，可逆反应X(g)+3Y(g)=2Z(g)达到平衡的标志是( ) 。 A.气体总质量保持不变 B. X、Y、Z的浓度都相等 C．X、Y、Z的浓度不再发生变化 D.X、Y、Z的分子数之比为1:3:2 答案：C 【任务巩固】 【课堂小结】 概念 影响因素 化学平衡 特点 催化剂 压强 温度 浓度 【教学评价】 教学内容 学习内容及核心素养发展重点 学生自 评20% 学生 互评20% 教师 评价 60%   得分   学习任务 学科核心素养发展重点 学习任务 课前学习任务(10分) 自主学习 认真思考   任务一：吸热反应和放热反应(15分) 现象观察与规律认知   任务二：可逆反应与不可逆反应(15分) 合理使用化学物质的观念   任务三：化学平衡 (20分) 社会责任感和创新意识   任务三：化学平衡的影响因素(20分) 求真务实的科学态度 总 分   【任务拓展】 1.了解汽水的生产工艺和原理，试验将一瓶汽水打开和摇动后打开的现象有何不同？ 2.你是否可以尝试用厨房里的材料制作一瓶简易汽水？ $$