化学反应平衡教案
【篇一:第三节 化学平衡教案】
化学平衡教学设计
一、教材分析
《化学平衡》处于化学反应原理模块第二章的第三节,其它三节依次为:化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学反应进行的方向。先速率后平衡的顺序体现了科学家研究化学反应快慢、利用化学反应限度的基本思路,即:先从动力学的角度研究反应速率,再从热力学的角度研究反应的限度,因此反应限度的研究是科学研究的非常关键一步。 二、学生情况分析 1.学生的认识发展分析
学生在高一必修阶段,通过化学反应速率和反应限度的学习对可逆反应形成了初步感性认识。在选修阶段,通过对化学平衡这部分内容的学习初步意识到有些反应在一定温度下是不能完全发生的,存在反应限度。通过对数据指标的分析,使学生形成对反应限度的定性、定量的认识,能够定量计算化学反应限度(k)。平衡常数是反应限度的最根本的表现,对于某一个具体反应来说,平衡常数与反应限度确实是一一对应的关系,这使学生从定性到定量的认识一个反应在一定条件(温度)下的平衡常数只有一个,但是平衡转化率可以有多种,对应不同的平衡状态。
2.学生认识障碍点分析
学生认识障碍点主要在于“化学平衡状态”及“化学反应限度”两个核心概念的理解上。
学生对平衡问题的典型错误理解:一是不理解平衡建立的标志问题。第二,不能将反应限度看成化学反应进行程度的量化指标,不能从定性和定量角度认识平衡状态与反应限度的关系,因此学生认为“化学平衡常数”比较难于理解。
三、指导思想与理论依据
本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准》对化学平衡的要求:知道化学反应的可逆性及其限度,能描述化学平衡建立的过程,认识化学平衡移动规律;知道化学平衡常数和转化率的涵义,能进行化学平衡常数和转化率的计算。依据《化学反应原理》模块的功能定位,发展学生的“定量观”“微粒观”“动态观”,引入化学平衡常数的学习,对学生判断化学平衡移动方向带来了科学的依据,从而明确了教学设计的核心目标:从定量的角度建立学生对化学反应限度的认识。 在此基础上,本设计又对化学平衡常数的功能与价值,以及学生认识发展的特点进行了分析,通过数据的分析与计算,使学生对化学平衡能够有一个更深刻
的认识,进而确定了“向数字寻求帮助让数据支撑结论”教学设计的思路。
四、基于上述分析确定本设计的知识线索、学生认知线索、问题线索、情景
五、教学目标
知识技能:
①知道化学反应存在限度问题,能认识到一个反应同一温度下的不同的化学平衡状态只有一个反应限度。
②了解化学平衡常数,通过数据分析建立对平衡常数的认识过程。
③培养学生分析数据、归纳结论,语言表达与综合计算能力。
过程与方法:
①通过分析建立平衡状态以及各种反应限度的有关数据,使学生认识到一个反应在同一温度下可有不同的化学平衡状态,但其平衡常数只有一个,即各物质的浓度关系只有一个。
②充分发挥数据的功能,让数据分析支撑认识的发展。 ③通过平衡常数的讨论,使学生初步认识到其价值在于:预测在一定条件下可逆反应能够进行的程度,从而更合理地分配研究资源。
情感、态度与价值观:
①通过对化学平衡常数认识过程的讨论使学生初步了解掌握反应限度的重要意义以及化学理论研究的重要意义。 ②培养学生严谨的学习态度和思维习惯。
教学重点和难点
教学重点:了解定量描述化学平衡状态的方法——化学平衡常数 教学难点:从不同化学平衡状态出发建立化学反应限度的认识
六、教学流程示意
【篇二:化学反应速率与化学平衡教案】
化学反应速率
1.反应速率:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
①定义式 v??c
t 单位:mol?l?s、mol?l?min、mol?l?h-1-1-1-1-1-1 等:
② 表示化学反应速率时要指明具体物质,同一个反应选用不同物质表示的速率,数值可能会不同,但意义相同,其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。
③ 比较同一个反应在不同条件下速率大小,要折算为同一物质表示的速率进行比较,或求出各不同物质表示的速率与对应物质化学计量数的比值,比值大的反应速快。
2.外界条件对反应速率的影响
化学反应速率的大小首先取决于反应物的本质特性(内因),其次是外界条件的影响。
①浓度:增加参加反应的物质的浓度,化学反应速率随之增加;减小参加反应的物质的浓度,化学反应速率随之减小;
注意:增加固态反应物量不能改变反应速率。固态反应物速率与其粉碎程度,既表面积大小有关。
②压强:增加体系压强,化学反应速率随之增加;减小体系压强,化学反应速率随之减小;
注意:压强对速率的影响实质是浓度对速率的影响。因此,压强只能影响有气体参与的化学反应的速率,只有能造成反应物气体浓度发生变化的压强改变,才能对化学反应速率有影响。
③温度:升高体系温度,化学反应速率随之增加;降低体系温度,化学反应速率随之减小;
注意:此规律适合任何化学反应
⑤其它 牛刀小试:
1.某温度时,容积为 2l (1)(2)在 3mⅠn 内 x 2.ac. 在稀硫酸中滴加少量3.在2l的密闭容器中,是 2.5mol, 则 b a. 0.45mol/(l.s) c. 0.15mol/(l.s)4.某温度下,浓度都是 1mol/l 的气体 x2 和 y2 ,在密闭容器中反应生成 z 气体达到平衡后 c(x2)为0.4mol/l ,c(y2)为 0.8mol/l, 生成 z 为 0.4mol/l. 则该反应方程式是( )
a. x2 +2y2 = 2x2 b. 2x2 +y2 = 2x2y
c. 3x2+y2 = 2x3y d. x2 + 3y2 = 2xy2
6.反应物浓度均为 0.10mol/l 下列各组反应中,反应速率最大的是( )
a. 0℃ h2 + f2b. 40℃h2 + cl2
c. 200℃ h2 + br2(g)d. 300℃ h2 + i2(g)
7.常温下分别将四块形状相同, 质量均为4g的铁块同时投入下列四种溶液中,铁块首先溶解( )
a. 150ml 2mol/l 盐酸 b. 500ml 2mol/l 硫酸
c. 50ml 3mol/l 盐酸d. 20ml 18.4mol/l 硫酸
8.把下列四种 x 溶液分别加进四个盛有 10ml 2mol/l 的盐酸溶液的烧杯中.并加水稀释到 50ml,此时 x 与
盐酸反应, 其中反应速率最大的是( )
a. 20ml 3mol/lb. 20ml 2mol/l.
c. 10ml 4mol/ld. 10ml 2mol/l.
9.已知有反应 a(g) + 3b(g) 2c(g) + d(g) 在四种不种情况的下反应速率为:
则该反应进行快快慢顺序为
10.在密闭容器中进行反应n2 + o2 =2 no ,当保持温度不变时下列措施能使反应速率增大的( )双选
a.缩小容器体积,使压强增大b.保持体积不变,充入n2 使压强增大
c. 保持体积不变,充入he使压强增大 d.扩大容器体积,使压强减小
12.下列各组溶液同时开始反应,出现混浊最早的是( )双选
a.20℃时,5ml0.05mol/l 硫代硫酸钠溶液与 5ml 0.1mol/l 硫酸溶液混合
b. 20℃时,50ml 0.10mol/l 硫代硫酸钠溶液50ml 0.1mol/l 硫酸溶液混合
c. 10℃时,5ml 0.05mol/l 硫代硫酸钠溶液与5ml 0.1mol/l 硫酸溶液混合
d. 10℃时.5ml0.10mol/l 硫代硫酸钠溶液与5ml 0.1mol/l 硫酸溶液混合
化学平衡
1.化学平衡态及其建立
化学平衡状态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,反应混合物中各组份的含量保持不变的一种状态。
2.化学平衡的特征
① 逆: 化学平衡研究的对象是可逆反应。
④ 定:混合物各组份的不再改变。
⑤ 同:对于同一可逆反应,在相同条件下,无论反应从正反应开始还是从逆反应开始,或以一定的配比投入反应物或生成物,使正逆反应同时开始,只要外界条件相同,都可以达到相同的平衡态,既殊途同归(等效平衡)。
3.化学平衡的标志
运用速率标志要注意:正逆反应速率相等是指用同一种物质表示的反应速率.若一个可逆反应
的正逆反应速率是分别用两种不同物质表示时,则当这两者的速率之比应等于这两种物质的化学计量数之比时才标志着化
学平衡了。
如果一个可逆反应达到平衡状态,则整个反应体系的物理参数,如总压强、总体积、总物质的量以及气体的平均分子量和密度等肯定都要保持定值,不会再随时间而改变。但反过来,在一定条件下,这些物理参数若保持不变的可逆反应,不一定就达到了化学平衡,要作具体分析。如:aa(g)+bb(g)=cc(g)+dd(g) 若a+b=c+d , 由于反应前后气体分子数始终不发生改变,使反应体系的总压、平均分子量等参量在任何时刻都保持不变,因此,这种情况下这些物理参量不能作为化学平衡态的标志。
牛刀小试:
1.在一密闭容器中充入一定量的 so2 和 o2 ,在一定条件下发生反应:2so2 + o2 2so3 。当反应达到
1818平衡时,再向容器中充入一定量的8 o2 ,重新达平衡后,容器内存在的 8o 的粒子是( )
a.只有
o2 b
.只有 so3 c.只有 o2 和 so3 d.o2、so2、so3
2.可逆反应 n2 + 3h2 2nh3 正逆反应速率可用各反应物或生成物的浓度变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 (c)
3.在一定温度下,反应 a2(g)+ b2(g) 2ab(g)达到平衡的标志是( )
a.单位时间生成n mol的a2 ,同时生成 n mol的ab
b.密闭容器内总压强不随时间变化
c.单位时间生成2n mol的ab,同时生成n mol的b2
d.单位时间生成n mol的a2 ,同时生成的n molb2
4.下列可逆反应一定处于平衡状态的是( )
br2 (g) + h2 (g) , 增大压强,体系颜色加深
c.2so2 (g)+ o2 (g) 2so3(g),在 t1 和t2 时刻so2 的转化率为 40%
d.2co(g)+ o2 (g) 2co2(g),测得混合物中co、o2和co2的物质的量之比为 2:1:1
5.在一定温度下的定容密闭容器中,当物质的下列物理量不再变化时,表明反应 a(s)+2b(g) c(g)+d(g) 已达平衡的是( )双选
a. 混合气体的压强b. 混合气体的密度
c. b的物质的量浓度 d. 气体的总物质的量
4.化学平衡移动过程:
t1-t2 t2-t3 t3-t4
原平衡态 平衡破坏 建立新的平衡
各组分含量保持一定 各组分含量发生变化 各组分含量又保持新的一定
5.化学平衡移动
达到平衡状态的可逆反应,在条件改变后,平衡状态被破坏, 然后在新的条件下达到新的平衡状态的过程,叫做平衡移动。如上图中 t2-t3 时段内发生的变化过程。
6.平衡移动方向的判据:通过比较平衡破坏瞬时的正逆反应速率的相对大小来判断平衡移动方向。
学平衡没有发生移动。
在实际中更多是借助平衡移动后的效果,如体系压强、密度和气体平均相对分子量等改变情况来判断平衡移动方向。但它们并不是在任何情况都可作为平衡移动方向的判据。
7.勒沙特列原理
如果改变影响化学平衡的一个条件(浓度、压强、温度)平衡就会向着能够减弱这种改变的方
向移动。
特别注意理解“减弱”的含义:它是指平衡移动的结果只能减弱外界的变化,而不能完全抵消外界条件的变化,更不能“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p,若它条件不变,将体系压强增大到2p,平衡将向气体分子数减小的方向移动,当新平衡建立时,体系压强将介于p-2p之间。勒沙特列原理又称平衡原理,平衡移动原理能判断平衡移动的方向,但不能推断建立新平衡所需的时间,它不能用来解释催化剂改变速率的问题。平衡移动原理适用于所有的动态平衡,但它不适用未达平衡的体系。
8.影响化学平衡的条件
下面就通式 :ma(g) + nb(g)
(1)浓度:
①规律:增加反应物浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡朝着正向右移;减少反应物浓度或增加生成物的浓度,都可以使平衡朝着逆向左移。
④注意点:增加或减少固态物质(或液态纯物质)不能使平衡发生移动。
(2)压强
①规律:在含有气态物质的平衡体系里,增大压强,平衡向着气体体积缩小的反应方向移动;降低压强,平衡向着气体体积增大反应方向移动。
②理解:讨论压强对平衡的影响应归结为浓度对平衡的影响。如恒温下,通过缩小盛气体的
容器体积来增大气体体积,相当于将各反应物和各生成物气体的浓度同等倍数增大,使正逆反应速度都提高了,但提高的幅度不同,气体体积缩小的反应速率提高幅度大,结果平衡就向气体体积缩小的反应方向移动了。
注意点 因压强的影响实质是浓度的影响,所以只有当这些“改变”能造成浓度改变时,平衡才有可能移动。 对反应前后气体体积不变的平衡体系,压强改变不会使平衡态发生移动。
恒温恒容下,向容器中充入惰性气体,平衡不发生移动。因压强虽增加,但各反应物和生成物的浓度都不改变。
恒温恒压下,向容器中充入惰性气体,平衡会向气体体积增大的反应方向移动。因容器体积要增加,各反应物和生成物的浓度都降低引起平衡移动。
(3)温度
①规律升高温度,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。
②理解:升高温度,正逆反应速率都要提高,但吸热反应的速率提高的幅度更大,使平衡向吸热反应方向移动了。
④注意点 对任何一个平衡体系,温度改变都会使平衡发生移动。
(4)催化剂
可以极大改变反应的速率,缩短(或延缓)到达平衡所需的时间,因催化剂能同等程度改变正逆反应速率,故对平衡状态不影响,既使用催化剂不能改变可逆反应所能达到的最大限度,不
能提高反应转化率,不能改变原有平衡的各组份含量。
9.平衡移动方向和移动后结果的关系
(1)在一密闭容器进行可逆反应
③ 增加某一反应物浓度,另一种反应物的转化率提高,而本身的转化率降低。
(2)平衡移动方向和转化率的关系
移,新平衡时的转化率不一定比原平衡时的转化率增加;新平衡时的转化率比原平衡时的转化率小,平衡也不一定向左逆移。平衡发生移动了,新平衡时转化率也不一定改变。
【篇三:化学平衡移动教案】
化学平衡的移动教案
主讲人:张军贵
教学目标:
1.知道化学平衡移动的概念;理解影响化学平衡的条件。
2.通过活动与探究掌握条件对化学平衡的影响,并提高归纳思维能力。
3.通过化学平衡的学习,使学生进一步了解化学反应的实质,加强对化学理论的学习,培
养正确的化学思维和科学态度。
教学重点: 化学平衡移动原理,理解影响化学平衡的条件。
教学难点:化学平衡移动原理的应用
教学方法:实验探究、交流与讨论、归纳总结、练习
教学过程:
【复习】:化学平衡的定义,特征
【引入】:
旧平衡
v正=v逆 条件改变 v正≠v逆 新平衡 v正=v逆
一、化学平衡的移动:
1、概念:改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。
2、移动的方向:由v正和v逆的相对大小决定。
①若v正<v逆 ,平衡向逆反应方向移动。②若v正>v逆 ,平衡向正反应方向移动。若v正=v逆 ,平衡不移动。
③
【过渡】:哪些条件的变化对化学反应速率产生影响,将产生什么样的影响?
1、浓度:增加反应物浓度,可以加快正反应速率 2、温度:升高温度,可以加快正逆反应速率
3、压强:(对于有气体参加的反应)增大压强,可以加快反应速率
4、催化剂:使用正催化剂,可以同等程度的加快正逆反应速率
二、影响化学平衡移动的条件
(一)、浓度的变化对化学平衡的影响:(观看实验视频)
分析,得出结论:增大反应物浓度或减小生成物浓度,可使化学平衡向正反应方向移动,减小反应物浓度或增大生成物浓度,可使化学平衡向逆反应方向移动。
【过渡】:这是从实验得出的结论,下面我们从速率-时间图像上解释:(可让学生画出图像自己解释)
。
【总结】:1.改变反应物的浓度,只能使正反应速率瞬间增大或减小;改变生成物的浓度,只能使逆反应速率瞬间增大或减小。
2.只要正反应速率在上面,逆反应速率在下面,即v正﹥v逆,化学平衡一定向正反应方向移动。
3.只要是增大浓度,不论是增大反应物浓度,还是生成物浓度,新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态,减小浓度,新平衡条件的速率一定小于原平衡状态。
【练习】
1.工业上制取硫酸的过程中,有一重要的反应:
在实际生产过程中,常用过量的空气与成本较高的so2作用,为什么?
2.可逆反应h2o(g) + c(s) co(g) + h2(g)在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?co的浓度有何变化?
①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加h2浓度
注意:
(1)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动。
(2)在溶液中进行的反应,如果是稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度减小, v(正) 、v(逆)都减
小,但减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
(3) 工业上用适当增加相对廉价的反应物或及时分离出生成物的方法提高产量。
(二)、温度变化对化学平衡的影响
[活动与探究2 ]:2no2
n2o4△h0
红棕色 无色
【结论】:在其他条件不变时,温度升高,会使化学平衡向吸热反应的方向移动,温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。
注意: 温度的变化一定会影响化学平衡,使平衡发生移动
【讲解】:温度的改变对正逆反应速率都会产生影响,但影响的程度不同,温度的变化对吸热反应的速率比放热反应的速率影响大。
具体表现在:
升高温度,正、逆反应速率都增大,但增大的倍数不一样,吸热反应增大的倍数大。
降低温度,正、逆反应速率都减小,但降低的倍数不一样,吸热反应降低的倍数大。
让学生从速率-时间图像上解释。
结论:在其他条件不变时,温度升高,会使化学平衡向吸热反应的方向移动,温度降低会使化学平衡向放热的方向移动。
注意: 温度的变化一定会影响化学平衡,使平衡发生移动
【练习】3. 在高温下,反应2hbr h2+br2(正反应为吸热反应)要使混合气体颜色加深,可采取的
方法是( )
a、保持容积不变,加入hbr(g) b、降低温度
c、升高温度 d、保持容积不变,加入h2(g)
4. 在一定温度下的密闭容器中发生反应:h2(g) + i2 (g) 2hi (g) (正反应放热 )
当反应达到平衡时将容器的温度升高,则v(正) ,v(逆),混合气体的颜色,h2的转化率 合气体的平均相对分子质量。
(三)、压强变化对化学平衡的影响
观察ppt中数据,分析得出结论:
规律:对于反应前后气体体积(n)有变化可逆反应,在其它条件不变的情况下:
增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;
减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
,混
【思考】 改变压强时对正、逆反应速率有怎么样影响?
【讲解】:对于某些有气体参与的可逆反应,由于压强的改变引起了浓度的改变,有可能使平衡发生移动。
(1)、增大压强,对于有气体参加和气体生成的化学反应来讲,由于缩小了体积,气体的浓度增大,提高了反应速率。
(2)、若两边都有气体,则改变压强同时改变正逆反应速率,当反应前后分子数目不同,速率改变倍数不一样,分子数目多的一侧速率改变倍数大。
当反应前后体积相同时,增大倍数相同。
aa(g)+bb(g) cc(g)
对如下平衡
a(气) + b (气)2c (气) + d (固)
【讨论】等体反应改变压强时速率—时间图
问题解决: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?
①2no(g) + o2(g)2no2(g)②h2o(g) + co(g) co2(g) + h2(g)
③h2o(g) + c(s)co(g) + h2(g) ④caco3(s) cao(s) + co2(g)
⑤h2s(g) h2(g) + s(s)
思考:对于反应②和⑤,增大压强时,平衡没有移动,但正逆反应速率有无变化?如何变化?
【练习】
5、某一温度下,在一带有活塞的体积可变的密闭容器中,可逆反应:n2+3h2 = 2nh3达到平衡,若向活塞施加一定的压力,使容器体积减小,则下列叙述正确的是( ) ;若保持该容器的体积不变,向该平衡体系中充入氩气,则下列叙述正确的是( )
【总结】
(1)恒温下,增容等于减压,缩容等于增压
(3) 恒温,恒容下,加入反应气体,总压强增大,应按增大浓度考虑。
(4)恒温,恒容下,同等程度地改变反应混合物的浓度,应视为压强的改变。
①有催化剂 ②无催化剂
布置作业
【板书设计】:
一.化学平衡的移动
1 1、概念:
2、移动的方向:
二.影响化学平衡移动的条件
(一) 浓度的变化对化学平衡的影响
(二) 压强变化对化学平衡的影响
(三) 温度变化对化学平衡的影响
(四) 催化剂对化学平衡的影响
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