内容正文:
形成天才的决定性因素是勤奋。
课题:2.2.3影响化学平衡移动的因素
学科:化学
年级:高二
备课人:
1、 [本课地位]
化学平衡是中学化学的重要理论之一,是中学化学中所涉及的电离平衡、水解平衡等知识的基础,对很多知识的学习起着指导作用。“影响化学平衡的因素”是“化学反应速率和化学平衡”一章的核心内容,
是本章的重点。本节在掌握化学平衡的建立和平衡状态的特征的基础上通过实验探究浓度、温度对化学平当浓度、温度等外界条件改变时,化学反应衡的影响,归纳总结出化学平衡移动原理(勒夏特列原理)。
速率要发生改变,相应的化学平衡就有可能发生移动,同时应明确,研究化学平衡的目的,由此说明学习本节的实际意义。
2、 【学情分析】
前面刚学习的浓度、温度等外界条件对化学反应速率的本节课的教学对象是高二选读理科的学生,影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法(如控制变量法)也可迁移用来指导学生进行本节的学习;学生已经掌握了基本的实验技能,养成了良好的思考、讨论、探究的习惯,具有科学的探究方法,初步具备合作解决问题的能力,学生具备了一定的语言表达能力,并初步具备应用所学知识解释、解决问题的能力。
3、 [教学目标和核心素养]
1.证据推理与模型认知:通过参与实验探究、分析时间与速率变化关系,归纳浓度对化学平衡的影响规律。
2.变化观念与平衡思想:知道用化学平衡常数可以定量描述化学反应的限度,初步应用浓度商和平衡常
数判据,定量判断平衡移动的方向;
3.科学探究与创新意识:通过“研究化学平衡的影响因素”的实验探究,从中体验科学探究的艰辛和喜
悦,掌握解决问题的一般程序与方法。
【教学重难点】
重点:影响化学平衡移动的因素,并能够判断平衡移动的方向。
难点:通过“研究化学平衡的影响因素”的实验探究,培养设计实验的能力,以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。
【教学方法】讨论法、探究法、讲授法、谈话法
四、教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
导
入
新
课
4min
化学平衡状态
1、定义:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。
2、特征: 逆、动、 等、 定、 变
思考:如果影响反应速率的外界条件改变,速率也随之改变,此时还会保持原来的平衡吗?
引导学生集体回顾。 抛出递进式问题:速率改变→平衡一定改变吗?用生活案例(可乐开盖冒气泡)引发思考。
集体背诵平衡特征,快速抢答回顾旧知。独立思考问题,小组内简短交流观点。
以旧引新,搭建新旧知识桥梁。激发认知冲突,快速进入学习状态。
新
知
探
究
29min
一、化学平衡移动
1.定义:当一个可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直至达到新的平衡。
2.本质原因 :V正≠V逆
3.标志:各组分的百分含量发生改变
4.平衡移动与反应速率的关系
外界条件对化学平衡移动的影响是通过改变反应速率来实现的。条件改变时:
(1)若v(正)=v(逆),平衡不移动;
(2)若v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动;
(3)若v(正)<v(逆),平衡向逆反应方向移动。
一、浓度对化学平衡的影响
1.【实验2-1】
将上述溶液平均分装在a、b、c三支试管中,向b试管中加入少量铁粉,溶液红色变浅;向c试管中滴加4滴1 mol·L-1KSCN溶液,溶液红色加深。这些现象说明当向平衡混合物中加入铁粉或硫氰化钾溶液后,平衡混合物的硫氰化钾发生了变化。
2.结论
在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下:
(1)增大c(反应物)或减小c(生成物),平衡向正反应方向移动。
(2)减小c(反应物)或增大c(生成物),平衡向逆反应方向移动。
进一步分析,我们可以看出改变浓度,平衡总是向着减弱这种改变的方向移动。
3. 浓度对化学平衡的影响的注意点
固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小,所以化学平衡不移动。
练习1:在密闭容器中进行反应:CO2(g)+C(s) ⇋2CO(g) △H﹥0达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化?
(1)增大c(CO2),平衡________ ,c(CO) ______。
(2)加入更多碳,平衡 ,c(CO) 。
(3)增大c(CO),平衡________ ,c(CO2) 。
二、压强对化学平衡的影响
1.【实验2-2】
(1)实验操作:用50 mL注射器吸入20 mL NO2与N2O4的混合气体,并将细管端用橡皮塞封闭。然后将活塞向外拉,观察管内混合气体颜色的变化。当反复推拉活塞时,观察管内混合气体颜色的变化。
(2)实验现象与结论
实验
实验现象
实验结论
减小体系压强
气体颜色______,最终比向外拉活塞前的颜色______
减小压强,化学平衡向生成______的方向移动
增大体系压强
气体颜色______,最终比向里推活塞前的颜色______
增大压强,化学平衡向生成______的方向移动
2.结论
在有气体参加的可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下:
(1)增大压强(减小容器的容积),平衡向气体系数和小方向移动。
(2)减小压强(增大容器的容积),平衡向气体系数和大 方向移动。
向着减弱这种改变的方向移动。
练习2:下列反应达到化学平衡时,增大压强,平衡是否移动?向哪个方向移动?
① 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)
② H2O(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)
③ H2O(g) + C(s)CO(g) + H2(g)
④ CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
⑤ H2S(g) H2(g) + S(s)
三、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,观察颜色变化。
(1)放入热水 → 升温 → 现象 → 色变深 → 升温向吸热反应方向移动。
(2)放入冷水 → 降温 → 现象 → 颜色变浅 → 降温向放热反应方向移动。
(3)结论
进一步分析,我们可以看出改变温度,平衡总是向着 这种改变的方向移动。
习题4、对于反应2X(g) + Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应),若升高温度,则能使( )
A、 反应速率不变,Z的产量减少。
B、反应速率增大,Z的产量增大。
C、反应速率增大,Y的转化率降低。
D、反应速率减少,Z的产量增大。
习题5、在容积不变的密闭容器中进行如下反应:
H2O(g)+C(s) H2(g)+CO(g) ∆H>0,达到平衡后,改变下列反应条件,相关叙述正确的是( )
A、加入H2O(g),平衡向正反应方向移动,体系压强减少
B、加入少量C,正反应速率增大
C、降低温度,平衡向正反应方向移动
D、加入CO,H2浓度减小
四.催化剂对化学平衡的影响
催化剂同等程度改变化学反应速率,V’正= V’逆,只改变反应到达平衡所需要的时间,而不影响化学平衡的移动。
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度)平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理。也称化学平衡移动原理
①影响平衡的因素有浓度、压强、温度;
②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;
③平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。
结合速率时间图像,精讲平衡移动本质,板书核心逻辑。
明确控制变量法要求,引导学生分组设计浓度实验方案,点评优化方案。
播放浓度、压强、温度实验视频,暂停关键现象,引导观察记录。
分层提问:现象→本质→规律,逐步引导推导结论。
强调固体 / 纯液体、等体反应等特殊情况,易错点对比讲解
提出控制变量法,引导学生设计实验,播放实验视频。
播放实验视频,引导学生从实验现象,规律总结等方面归纳总结,得出结论。
根据化学平衡的特点分析理解平衡移动的定义以及与速率的关系。
设计实验,分析实验现象。
总结规律。
完成习题,举一反三。
小组合作设计实验方案,上台展示思路,倾听点评修改。
观看实验视频,记录现象,小组讨论推导规律。
独立完成课堂练习,同桌互查,举手分享答案。
集体归纳原理,用自己的话解释 “减弱” 的含义
观看视频,总结实验现象,得出实验结论,分析压强、温度对于化学平衡移动的影响,小组讨论,展示成果。
学生自主进行实验设计,培养实验设计能力和解决问题的能力。
加深学生印象。学以致用。
观看视频,直观感受影响化学平衡的因素,小组讨论,加深学生印象,培养学生总结规律和小组协作能力。
学以致用。 小组合作设计实验方案,上台展示思路,倾听点评修改。观看实验视频,记录现象,小组讨论推导规律。
独立完成课堂练习,同桌互查,举手分享答案5. 集体归纳原理,用自己的话解释 “减弱” 的含义。
课
堂
检
测
3min
习题6.下列实验事实可以用平衡移动原理解释的是( )
A.“NO2”球浸泡在热水中,颜色变深
B.H2(g)+ I2 (g) 2HI(g),加压后颜色变深
C.过量铁和稀硝酸反应,溶液变成浅绿色
D.合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
X/mol
Y/mol
W/mol
n(起始状态)
2
1
0
n(平衡状态)
1
0.5
1.5
习题7.某温度下2L密闭容器中,3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示。
下列说法正确的是( )
A.升高温度,若W的体积分数减小,则此反应∆H>0。
B.该温度下,此反应的平衡常数K=6.75。
C.增大压强,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动。
D.该温度下,加入催化剂既能加快反应速率又能使平衡正向移动。
习题8.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中不正确的是( )
A. 容器容积不变,再充入CO
B.容器的容积不变,及时移走CO2
C.增大H2O的浓度 D.减小H2的浓度
习题9.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是( )
A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D.向含有[Fe(SCN)]2+的红色溶液中加铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去
布置试题,限定时间作答,积极引导,纠正错误,精确知识点。
学生阅读试题,给出答案,并逐一分析原因。
检查学习效果,巩固知识,提高能力,促进学生对本节课的高效学习。
课
堂
小
结
2min
1.增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
2.升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
3.对于有气体参与的反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
4.催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡移动没有影响。
通过板书回顾知识点。
学生总结交流。
通过系统回顾让学生了解重点内容。
课
后
作
业
2min
1. 整理本节课笔记,按浓度、压强、温度、催化剂四个因素,系统梳理化学平衡移动规律,标注特例与易错点。
2. 用自己的语言完整表述勒夏特列原理,并举例说明 “减弱” 的含义。
3. 结合生活实例(如碳酸饮料、工业合成氨),解释平衡移动原理的实际应用。
板
书
设
计
2.2.3影响化学平衡的因素
一、化学平衡状态的移动
二、影响化学平衡的因素
浓度、压强、温度勒夏特列原理
三、勒夏特列原理
通过板书了解本节课的重点内容。
方便学生回顾课堂,有直观的感受。
学科网(北京)股份有限公司
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