《影响化学平衡的条件——勒沙特列原理》教案

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约3230字。

  教    案
  课题:专题一 影响化学平衡的条件----- 勒沙特列原理 授课班级 
  课  时 2
  教
  学
  目
  的 知识
  与
  技能 1、理解化学平衡移动的概念
  2、掌握浓度、压强、温度对化学平衡的影响
  3、理解化学平衡移动的原理
  过程
  与
  方法 1、从浓度对化学平衡的影响的演示实验入手,通过实验的观察和分析得出浓度对化学平衡移动的影响的结论
  2、通过从浓度、压强、温度对化学平衡的影响总结出化学平衡移动的原理,培养和训练抽象概括能力,通过有关化学实验的观察和分析,提高对实验现象的观察能力和分析实验能力。
  情感
  态度
  价值观 1、培养学生重视理论与实践相结合的好学风
  2、对学生进行辩证唯物主义教育
  重 点 浓度、温度、压强对化学平衡的影响
  难 点 平衡移动和化学平衡移动原理的应用
  知
  识
  结
  构
  与
  板
  书
  设
  计 一、化学平衡移动
  定义:旧的化学平衡的破坏,新的化学平衡的建立的过程叫化学平衡的移动
  专题一 影响化学平衡的条件
  ------ 勒沙特列原理
  二、浓度对化学平衡的影响
  规律:当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,使化学平衡向正向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡逆向移动
  三、压强对化学平衡的影响
  规律:对于体系有气体,且反应前后气体体积有变化的可逆反应,增大压强,使化学平衡向气体体积减小的方向移动;压强减小,使化学平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前后气体体积无变化的反应,平衡不移动。
  四、温度对化学平衡的影响
  规律:升高温度,反应向吸热方向进行
  降低温度,反应向放热方向进行
  五、催化剂对化学平衡的影响
  六、勒沙特列原理
  定义:如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
  教学过程
  教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动
  [复习]化学平衡状态有哪些特点?
  [板书]一、化学平衡移动
  定义:旧的化学平衡的破坏,新的化学平衡的建立的过程叫化学平衡的移动
  [投影]化学平衡移动的演示
  [问]化学平衡移动与化学反应速率有何关系?
  [投影小结]化学平衡移动方向的判断
  1、若条件改变,引起V正>V逆,此时正反应占优势,则化学平衡向正反应方向移动。
  2、若条件变,引起V正<V逆,此时逆反应占优势,则平衡向逆反应方向移动。
  3、若条件改变,虽V正、V逆变化,但V正、V逆仍相等,则平衡没有移动。
  [过]我们学习化学平衡,就是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动。这节课我们就学习影响化学平衡的条件。
  [板书]专题一 影响化学平衡的条件
  ------ 勒沙特列原理
  [过]反应物浓度的改变能引起反应速率的改变,那么能否引起化学平衡移动呢?下面通过实验来说明这个问题
  [实验探究]FeCl3 溶液和KSCN溶液反应
  实验过程:
  1、在小烧杯里,将10 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液和10 mL 0.01 mol/L KSCN溶液混合。
  2、将小烧杯中溶液分别装入3支试管,
  第1支试管中加少量1 mol/L FeCl3 溶液,
  第2支试管中加少量1 mol/L KSCN溶液
  第2支试管 作比较
  实验原理:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3 +3KCl
  血红色
  实验现象:1、2两支试管里颜色都加深
  结论:增大浓度后,Fe(SCN)3 浓度也增加,化学平衡向正反应方向移动
  [讲]我们知道,一个可逆反应达到平衡状态后,对于同一反应物或生成物,正反应速率==逆反应速率,即消耗速率==生成速率,那么,增大某一反应物浓度的瞬间。即 C(Fe3+ )增大的瞬间,Fe(SCN)3浓度和SCN-浓度不变,所以Fe3+的生成速率即逆反应速率不变,但C(Fe3+)增大会使Fe3+的消耗速率即正反应速率瞬间增大,导致V正>V逆,平衡发生移动。
  在平衡移动过程中,生成物浓度增大,使V逆增大,反应物浓度降低,使V正降低,直至V正==V逆,达到新的平衡状态,用如图所示:
  [投影]
  υ
  υ、正 υ、正=υ逆、                  
  υ正
  υ正=υ逆    υ逆、
  υ逆
  t        t1       t2      t3     
  【学生画出其它改变反应物浓度的v-t图】
  [板书]二、浓度对化学平衡的影响
  规律:当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,使化学平衡向正向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡逆向移动
  [讲]在这里我们要注意的是,①浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的改变,固体或纯液体无法改变浓度;②生产中往往增大成本低的原料浓度,提高成本高的原料的转化率并提高产量。
  [随堂练习]可逆反应H2O(g) +C(s) CO(g)+H2(g) ,一定条件下达到平衡状态后,改变下列条件,能否引起平衡移动?
  增大水的浓度
  加入更多的碳
  增大H2 的浓度
  [板书]三、压强对化学平衡的影响
  [实验探究]以工业合成NH3反应为例说明压强对化学平衡的影响
  实验原理:N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g) 是一个体积减小的反应
  实验数据:450℃时实验数据
  压强/MPa 1 5 10 30 60 100
  NH3 % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
  实验结论:在可逆反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g)的平衡混合物中,压强增大,混合气体中NH3的体积分数增大,即反应向生成NH3的方向移动;减小压强,混合所中NH3 %减小,即反应向生成N2和H2方向移动。
  [投影]
  [板书]规律:对于体系有气体,且反应前后气体体积有变化的可逆反应,增大压强,使化学平衡向气体体积减小的方向移动;压强减小,使化学平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前后气体体积无变化的反应,平衡不移动。
  [讲]我们要注意的是,在容积不变的密闭容器中,气体反应已达到平衡,充入一不反应的气体,平衡不移动。在容积可变的恒压容器中,充入一不反应气体,尽管总压不变,但浓度减小,相当于减小压强。向体积增大的方向移动。也就是说,压强要想改变平衡,必须能改变浓度。
  [随堂练习]下列反应达到化学平衡时,压强增大,平衡是否移动?若移动,向哪个方向移动?
  2NO(g) +O2(g) 2NO2(g)
  H2O (g) +CO(g) CO2 (g)+H2(g)
  H2O(g) +C(s) CO(g) +H2(g)
  CaCO3(s) CaO(s) +CO2(g)
  H2S(g) H2(g) + S(s)
  [板书]四、温度对化学平衡的影响
  [实验探究]NO2和N2O4的相互转化
  实验过程:把NO2和N2O4 的混合气体盛在两个连通的烧瓶里,用夹子夹住橡皮管,把一个烧瓶放进热水里,把另一个放进冰水里,观察混合气体变化
  实验原理:2NO2 (g)  N2O4 正反应放热 △H<0
  实验现象:热水中温和气体颜色加深
  冰水中混合气体颜色变浅
  结论:混合气体颜色加深,说明NO2浓度增大,即平衡可逆(吸热)反应方向移动;混合气体变浅,说明NO2浓度减小,平衡向正(放热)反应方向移动
  [板书]规律:升高温度,反应向吸热方向进行
  降低温度,反应向放热方向进行
  【学生画出其它改变反应物浓度的v-t图】
  [板书]五、催化剂对化学平衡的影响
  [讲]使用催化剂,V正、V逆同等程度的改变,V正==V逆。所以催化剂对化学平衡无影响。
  [投影]
  [投影小结]改变反应条件对平衡移动的影响
  条件 适应
  范围 对化学平衡的影响 导致的结果 
  浓度 除固
  体外 增大反应物浓度(减小生成物浓度),向正反应移动,
  减小反应物浓度(增大生成物浓度)向逆反应移动 反应物浓度减小(生成物浓度增加)
  反应物浓度增加(生成物浓度减小) 增大浓度,结果是减小浓度
  压强 适应
  气体 增大压强,向体积缩小的方向移动
  减小压强,向体积增大的方向移动 体积缩小,减小压强
  体积增大,增大压强 增大压强,结果是减小压强
  温度 全部 升高温度,向吸热反应方向移动
  降低温度,向放热反应方向衔动 反应吸热,温度降低
  反应放热,温度升高 升高温度,结果是降低温度
  [讲]化学平衡有自我调节能力,总是力求保持原态。法国科学家勒沙特列把化学上这种“自我调节”作用,概括为平衡移动原理。
  [板书]六、勒沙特列原理
  定义:如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
  [小结]在这里我们要注意的是,仅适用于已达到平衡的体系,对所有动态平衡都适用,不能用勒沙特列原理解释的是,使用催化剂,不使平衡发生移动。平衡移动的结果是减弱外界条件的影响,而不是消除外界条件的影响。
  [自我评价]
  1、对于可逆反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),改变条件,平衡如何移动?
  (1)增加氧气的浓度 
  (2)增大压强
  (3)增大密闭容器的体积
  (4)向密闭容器中充入N2
  2、在化学反应2A+B2C达到平衡时,若升高温,C的含量增加,则以反应的正反应是(    )
  A、放热反应                B、是吸热反应
  C、没有显著的热量变化      D、原化学平衡没有发生移动
  3、 反应2A(g)2B(g)+C(g)-Q,在未用催化剂的条件下已达平衡,现要使正反应速率降低,c(B)减小,应采取的措施是 [ B、D ]
  A.升温          B.增大反应器的体积    
  C.增大c(A)    D.降温
  4、在碳酸钙悬浊液中存在着如下平衡:CaCO3(固) Ca2++CO32-。欲使悬浊液中固体的量减少,可采取的措施是(BD   )。
  (A)加碳酸钠溶液      (B)通入二氧化碳气体
  (C)加碳酸氢钙溶液    (D)加氯水
  复习引入新课

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