2019-2020年高中化學(xué)《影響化學(xué)平衡的條件》第三課時教案 大綱人教版.doc
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2019-2020年高中化學(xué)《影響化學(xué)平衡的條件》第三課時教案 大綱人教版 [復(fù)習(xí)引入新課]前兩節(jié)課我們學(xué)習(xí)了外界條件對化學(xué)平衡的影響,請同學(xué)們想一想哪些條件的改變能引起平衡移動? [生]濃度、溫度、壓強。 [師]還記得這些條件改變時,平衡是如何移動的嗎?請同學(xué)們根據(jù)前兩節(jié)課我們所學(xué)的知識填寫下表。 [投影] 影響化學(xué)平衡的條件 化學(xué)平衡移動方向 平衡移動結(jié)果 濃度 增大反應(yīng)物濃度 減小生成物濃度 減小反應(yīng)物濃度 增大生成物濃度 壓強 增大壓強 減小壓強 溫度 升高溫度 降低溫度 [啟發(fā)]①增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度引起平衡移動時,反應(yīng)物和生成物的濃度如何改變?減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度呢?②增大壓強平衡移動后,體系的壓強如何變化?③升高溫度引起平衡移動后,體系溫度有何變化? (學(xué)生邊回答邊填寫上表,最后得出以下結(jié)論) [投影] 影響化學(xué)平衡的條件 化學(xué)平衡移動方向 平衡移動結(jié)果 濃度 增大反應(yīng)物濃度 向正反應(yīng)方向移動 使反應(yīng)物濃度減小 使生成物濃度增大 減小生成物濃度 向正反應(yīng)方向移動 減小反應(yīng)物濃度 向逆反應(yīng)方向移動 使反應(yīng)物濃度增大 使生成物濃度減小 增大生成物濃度 向逆反應(yīng)方向移動 壓強 增大壓強 向氣體體積縮小方向移動 使壓強減小 減小壓強 向氣體體積擴大方向移動 使壓強增大 溫度 升高溫度 向吸熱反應(yīng)方向移動 使溫度降低 降低溫度 向放熱反應(yīng)方向移動 使溫度升高 [師]從上表我們可以看出,增大反應(yīng)物濃度時,反應(yīng)體系會通過平衡移動使反應(yīng)物的濃度減小;減小反應(yīng)物濃度,會通過平衡移動使反應(yīng)物的濃度增大;增大壓強或升高溫度時,會通過平衡移動使體系壓強減小或溫度降低;而減小壓強或降低溫度時,反應(yīng)體系又會通過平衡移動使體系壓強增大或溫度升高??梢娀瘜W(xué)平衡有自我調(diào)節(jié)能力,總是力求保持原狀態(tài)。大家覺得這種現(xiàn)象和物理上的什么現(xiàn)象有點相似呢? [生]慣性。 [師]對。慣性定理告訴我們,物體有保持原來運動狀態(tài)的性質(zhì),化學(xué)反應(yīng)也可以看作一種特殊物質(zhì)的運動狀態(tài),外界條件改變時,化學(xué)平衡也力求保持原狀態(tài)。 化學(xué)平衡移動也有點像生物上講的“自我調(diào)節(jié)”作用,炎熱的夏天,人體的毛孔擴張,不斷出汗散發(fā)多余的熱量,以維持體溫在37℃左右??梢娀瘜W(xué)、生物、物理這些自然科學(xué)之間是有聯(lián)系的,學(xué)好物理和生物,對學(xué)好化學(xué)很有幫助。法國科學(xué)家勒沙特列把我們化學(xué)上的這種“自我調(diào)節(jié)”作用概括為平衡移動原理,后人為了紀(jì)念這位科學(xué)家,把這個原理叫做勒沙特列原理。 [板書]四、勒沙特列原理 [師]請同學(xué)們打開書44頁,一起讀一下勒沙特列原理的內(nèi)容。 [板書]如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。 [師]勒沙特列原理可以用來判斷平衡移動方向,但并非任何與化學(xué)平衡有關(guān)的問題都能用勒沙特列原理來解釋,因此我們必須了解該原理的適用范圍及適用條件。 [板書]1. 適用范圍 [師]該原理是平衡移動原理,一個反應(yīng)只有達到化學(xué)平衡時,才能談及平衡移動。如對于一個從反應(yīng)物剛開始的氣體反應(yīng)來說,增大壓強反應(yīng)總是向正反應(yīng)方向進行,而不服從勒沙特列原理。因此,該原理的適用范圍是已達平衡的可逆反應(yīng)。 [板書]已達平衡的可逆反應(yīng) [投影練習(xí)] 1. 可逆反應(yīng)A(g)+B(g) 2C(g)在一定體積和壓強下開始反應(yīng),生成物的體積分?jǐn)?shù)(C%)與溫度的關(guān)系如圖,回答下列問題: (1)由T1向T2變化時v(正) v(逆)。(填“>”“<”或“=”= (2)由T3向T4變化時v(正) v(逆)。(填“>”“<”或“=”) (3)反應(yīng)在 溫度時達到化學(xué)平衡狀態(tài)。 (4)此反應(yīng)的正反應(yīng)方向是 熱反應(yīng)方向(填“放熱”或“吸熱”) (5)AB段為增函數(shù),BC段為減函數(shù)曲線,試從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的角度說明理由。 解析:溫度升高過程中,AB段C%增大,BC段C%減小,說明T1向T2變化時, v正>v逆,T3向T4變化時v正<v逆。B點是C%變化的一個轉(zhuǎn)折點,而對于一個反應(yīng),升高溫度時不可能使化學(xué)平衡既向正反應(yīng)方向移動,又向逆反應(yīng)方向移動,所以在T3之前,反應(yīng)一定沒有達到平衡狀態(tài),T3時達平衡狀態(tài),再升高溫度,C%降低,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動了,該反應(yīng)的正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)。 答案:(1)> (2)< (3)T3 (4)放熱 (5)AB段為增函數(shù)曲線,BC段為減函數(shù)曲線,是因為AB段時,反應(yīng)未達化學(xué)平衡狀態(tài),升高溫度,速率加快,生成C的量增多,C%增大。B點達平衡狀態(tài),升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動,使C%降低,所以BC段為減函數(shù)曲線。 [提問]對于一個已達平衡的可逆反應(yīng),如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),如果既增大壓強,又升高溫度,能不能用勒沙特列原理判斷出平衡究竟向哪個方向移動? [生]不能。 [師]使用催化劑時,能不能用勒沙特列原理得出平衡如何移動?為什么? [生]不能。因為催化劑不能引起平衡移動。 [師]由此可見,在用勒沙特列原理解釋平衡移動問題時,還要注意該原理的適用條件。 [板書]2. 適用條件:一個能影響化學(xué)平衡的外界條件的變化。 [師]根據(jù)勒沙特列原理,平衡移動的方向是向減弱外界條件改變的方向移動。如何理解“減弱”二字呢?我們先回憶一下濃度對化學(xué)平衡的影響,我們知道,增大一種反應(yīng)物的濃度,化學(xué)平衡會向正反應(yīng)方向移動。如對于反應(yīng)A(g)+B(g) C(g),增大A的濃度,平衡正向移動,此時各反應(yīng)物和生成物的濃度如何變化? [生]A、B的濃度減小,C的濃度增大。 [師]達到新平衡時,要使平衡常數(shù)不變,A的濃度會不會降低到等于或小于原平衡濃度? [生]不會。 [師]同理,如果其他條件不變,把壓強增大為原來的2倍,A、B、C的濃度會瞬間增大為原來的2倍,平衡向正反應(yīng)方向移動會使C的濃度增大,使A的濃度減小,B的濃度減小,由于C的濃度增大了,要使K不變,達新平衡時,A和B的濃度一定大于原平衡濃度而小于原平衡濃度的2倍。由此可見,平衡移動的結(jié)果,僅僅是減弱外界條件的影響,而不能完全抵消外界條件的變化量,更不能“逆轉(zhuǎn)”。 [板書]3. 平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,而不能消除外界條件的影響。 [講述]對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng),如I2(g)+H2(g) 2HI(g),改變壓強時,由于正向移動或逆向移動均不能減弱壓強的改變,因此壓強對它無影響,平衡不移動。那么下列情況是否能用勒沙特列原理來判斷呢? [投影]在FeCl3溶液中存在如下平衡:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加水稀釋時,平衡是否移動?為什么? [生]甲種回答:平衡不移動,因為H2O是純液體,增大水的用量并沒有改變其濃度。 乙種回答:平衡移動,因為加水時,雖然水的濃度沒有變,但其他離子或分子的濃度都降低了。 [師]同學(xué)們的回答都有道理,但正確的答案只有一個,那就是平衡會移動,而且是正向移動。有些同學(xué)一定會問:這符合勒沙特列原理嗎?下面我們就來分析一下,該平衡移動的方向是否符合勒沙特列原理。 我們知道,對于氣體反應(yīng),減小壓強時,各種氣體的濃度會減小相同的倍數(shù),那么單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)如何變化? [生]減小相同的倍數(shù)。 [師]此時,平衡將向氣體總體積增大的方向,即氣體總分子數(shù)增多的方向移動。對于上述平衡體系加水稀釋時,F(xiàn)e3+、Fe(OH)3、H+的濃度會減小相同的倍數(shù),即單位體積內(nèi)粒子數(shù)減小相同的倍數(shù),平衡會向粒子數(shù)增多的方向即正向移動??梢姴⒉贿`背勒沙特列原理,勒沙特列原理對于所有的動態(tài)平衡都適用。勒沙特列原理還廣泛用于工業(yè)生產(chǎn),人們根據(jù)該原理,選擇適宜的條件,使化學(xué)反應(yīng)能獲得較高的產(chǎn)量,大大提高了工業(yè)生產(chǎn)效益。那么我們在本章第二節(jié)書上講的小故事,工程師試圖增加高爐高度,以增加CO和鐵礦石的接觸時間來減少高爐氣中CO的含量的做法符合勒沙特列原理嗎? [生]不符合。 [師]為什么? [生]因為增加高爐高度并不能引起平衡移動。 [師]看來大家對勒夏特列原理掌握得不錯,下面我們做幾道練習(xí)題。 [投影練習(xí)] 在某溫度時,A+B 2C的反應(yīng)達到了平衡: 1. 平衡時容器中A、B、C的物質(zhì)的量分別為1 mol、2 mol和3 mol,則開始時,加入的A和B的物質(zhì)的量分別是 和 ,A和B的轉(zhuǎn)化率之比為 。 答案:2.5 mol 3.5 mol 7∶5 2. 若A為氣態(tài),增加壓強A的平衡濃度增大,則C一定是 態(tài);B一定不是 態(tài),可能是 態(tài)或 態(tài)。如果增加或減少B的量,C和A在平衡時質(zhì)量分?jǐn)?shù)都不發(fā)生明顯變化,則B應(yīng)是 態(tài)。 答案:氣 氣 固(或液) 液(或固) 固 3. 達到平衡后再加入催化劑,則v正 ,v逆 ,v正和v逆的關(guān)系是v正 v逆。(填“>”“=”或“<”) 答案:增大 增大 = 4. 升高溫度后,C的物質(zhì)的量減少,則v正 ,v逆 ,v正和v逆的關(guān)系是v正 v逆。(填“>”“=”或“<”),這個反應(yīng)是 熱反應(yīng)。 答案:增大 增大 < 放 5. 如溫度保持不變,A和C是氣態(tài),體積縮小1/2,濃度增加的物質(zhì)是 ,平衡向 反應(yīng)方向移動。達到新平衡后, 的濃度與原平衡濃度之比大于2, 的濃度與原平衡濃度之比介于2和1之間。 答案:A、C 逆 A C 6. 對于該反應(yīng),在其他條件相同的情況下,在一開始就使用催化劑后達到平衡和不使用催化劑達到平衡,兩者的主要區(qū)別是(1)前者達到平衡所需時間 ,(2)前者達到平衡后 較大。 答案:短 反應(yīng)速率 [師]我們這節(jié)課在前兩節(jié)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了勒沙特列原理。我們可以根據(jù)該原理,選擇適宜條件使化學(xué)反應(yīng)向?qū)θ祟愑欣姆较蜻M行,但該原理也有局限性,它不能預(yù)測建立平衡所需的時間,例如對于一個反應(yīng),如果降低溫度同時減小壓強均可使其向反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大的方向移動,但此時反應(yīng)速率一定很慢,達到平衡需要很長時間,這樣也是不適用的。如何才能使反應(yīng)向人們需要的方向進行,又能縮短達到平衡所需時間呢?這是有待同學(xué)們將來去研究的問題,希望同學(xué)們能總結(jié)出比勒沙特列原理更完善的原理。 [布置作業(yè)]P46 三、四、五、六題 ●板書設(shè)計 四、勒沙特列原理 如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等),平衡就向減弱這種改變的方向移動。 1. 適用范圍:已達平衡的可逆反應(yīng)。 2. 適用條件:一個能影響化學(xué)平衡的外界條件的變化。 3. 平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,而不是消除外界條件的影響。 ●教學(xué)說明 本節(jié)課在總結(jié)前兩節(jié)課所學(xué)知識的基礎(chǔ)上總結(jié)出勒沙特列原理,而深入理解勒沙特列原理是解決有關(guān)化學(xué)平衡問題的基礎(chǔ)。因此我在本節(jié)課的教學(xué)中,從溫度不變平衡常數(shù)不變的原理引導(dǎo)學(xué)生分析平衡移動過程中濃度、壓強的變化,使學(xué)生充分認(rèn)識勒沙特列原理中“減弱”的含義,并通過典型的例題,對勒沙特列原理做了深層剖析,以培養(yǎng)學(xué)生運用知識的靈活性,也為以后學(xué)習(xí)鹽類水解時學(xué)生理解稀釋促進水解的原理打下了基礎(chǔ)。 [參考練習(xí)] 1.在容積相同的A、B兩個容器中,分別充入 2 mol SO2和1 mol O2,使它們在相同溫度下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)并達到平衡,在反應(yīng)過程中,若A容器的體積不變,B容器的壓強不變,A中SO2的轉(zhuǎn)化率為a%,B容器的壓強不變,A中SO2的轉(zhuǎn)化率為a%,B容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為b%,則a與b的關(guān)系為( ) A.a(chǎn)>b B.a=b C.a- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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