化學(xué)平衡(精選16篇)
化學(xué)平衡 篇1
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教學(xué)建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)? ,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
[1] [2] 下一頁(yè)
化學(xué)平衡 篇2
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以 的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以
在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教法建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)? ,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理
時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
[1] [2] 下一頁(yè)
化學(xué)平衡 篇3
[教學(xué)目標(biāo) ]
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)常識(shí)性理解化學(xué)平衡常數(shù)。
(2)理解圖像方法表示可逆反應(yīng)從不平衡狀態(tài)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的過(guò)程、基本類型等。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)通過(guò)分析圖像、解釋圖像,提高剖析化學(xué)平衡圖像的能力,培養(yǎng)形象思維能力。
(2)通過(guò)對(duì)煉鐵高爐的改造史實(shí)的討論,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,體會(huì)科學(xué)方法、科學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)和難點(diǎn)是剖析化學(xué)平衡圖像問(wèn)題。
[教學(xué)過(guò)程 ]
見(jiàn)ppt文件。
課堂練習(xí):
1.當(dāng)把晶體N2O4放入密閉容器中汽化并建立N2O4 2NO2平衡后,保持溫度不變,再通入若干N2O4氣體,待反應(yīng)達(dá)到新的平衡,則新平衡中 與舊平衡相比,其比值( )。
(A)變大 (B)變小 (C)不變 (D)無(wú)法確定
2.在一密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應(yīng):
A(氣)+2B(氣) 2C(氣)
反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混和氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為( )。
(A)40% (B)50% (C)60% (D)70%
3.對(duì)于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng):2SO2+O2 2SO3,如果溫度保持不變,下列說(shuō)法中正確的是( )。
(A)增加SO2的濃度,正反應(yīng)速率先增大,后保持不變
(B)增加SO2的濃度,正反應(yīng)速率逐漸增大
(C)增加SO2的濃度,平衡常數(shù)增大
(D)增加SO2的濃度,平衡常數(shù)不變
4.某溫度下將2molA和3molB充入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后達(dá)到平衡,已知各物質(zhì)的平衡濃度關(guān)系有[A]a[B]=[C][D],若在溫度不變的情況下將容器體積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍時(shí),A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則B的轉(zhuǎn)化率為( )。
(A)60% (B)24% (C)30% (D)40%
5.在t1℃反應(yīng)2A(g) B(g)+Q達(dá)平衡時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M1,t2℃達(dá)平衡時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M2,則當(dāng)溫度從t1℃升到t2℃時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )。
(A)若M1>M2,則平衡向右移動(dòng),Q<0
(B)若M1<M2,則平衡向左移動(dòng),Q<0
(C)若M1>M2,則平衡向左移動(dòng),Q>0
(D)若M1<M2,則平衡向右移動(dòng),Q>0
6.對(duì)于可逆反應(yīng): mA(氣)+nB(固) pC(氣)+qD(氣)
其反應(yīng)過(guò)程中,其它條件不變時(shí),產(chǎn)物D的百分含量D%與溫度T或壓強(qiáng)P的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法正確的是( )。
(A)降溫化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(B)使用合適的催化劑可使D%有所增加
(C)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)m<p+q
(D)B的顆粒越小,正反應(yīng)速率越快,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
7.如圖表示在密閉容器中反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q 達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的變化情況,a→b過(guò)程中改變的條件可能是_______;b→c過(guò)程中改變的條件可能是___;若增大壓強(qiáng)時(shí),把反應(yīng)速率變化情況畫(huà)在c→d處。
8.高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:
FeO(固)+CO(氣) Fe(固)+CO2(氣)-Q。
其平衡常數(shù)可表示為K=[CO2]/[CO],已知1100℃時(shí)K=0.263。化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),不隨濃度和壓強(qiáng)的變化而變化。
(1)溫度升高,化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值____,平衡常數(shù)K值_____(本小題空格均備選:增大、減小或不變)
(2)1100℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)____(選填“是”或“否”),此時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率是υ正___υ逆(選填大于、小于或等于),其原因是___________。
課堂被充練習(xí)答案
1B,2A,3D,4D,5C,6AC,
7.升溫;減小SO3濃度;如圖2-2-5。
8.(1)反應(yīng)的正方向是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以平衡常數(shù)K=[CO2]/[CO]要增大。所以答案為:增大,增大。
(2)平衡時(shí),二氧化碳、一氧化碳的濃度比值等于平衡常數(shù),若比值不等于平衡溶液,就處于非平衡狀態(tài)。將c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1代入可得:
= =0.25<0.263
所以此時(shí)不是平衡狀態(tài),為了使?jié)舛戎档扔谄胶獬?shù),二氧化碳濃度將增大,一氧化碳濃度將減小。所以,平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。
化學(xué)平衡 篇4
[教學(xué)目標(biāo)]
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)常識(shí)性理解化學(xué)平衡常數(shù)。
(2)理解圖像方法表示可逆反應(yīng)從不平衡狀態(tài)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的過(guò)程、基本類型等。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)通過(guò)分析圖像、解釋圖像,提高剖析化學(xué)平衡圖像的能力,培養(yǎng)形象思維能力。
(2)通過(guò)對(duì)煉鐵高爐的改造史實(shí)的討論,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,體會(huì)科學(xué)方法、科學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)和難點(diǎn)是剖析化學(xué)平衡圖像問(wèn)題。
[教學(xué)過(guò)程]
見(jiàn)ppt文件。
課堂練習(xí):
1.當(dāng)把晶體n2o4放入密閉容器中汽化并建立n2o4 2no2平衡后,保持溫度不變,再通入若干n2o4氣體,待反應(yīng)達(dá)到新的平衡,則新平衡中 與舊平衡相比,其比值( )。
(a)變大 (b)變小 (c)不變 (d)無(wú)法確定
2.在一密閉容器中,用等物質(zhì)的量的a和b發(fā)生如下反應(yīng):
a(氣)+2b(氣) 2c(氣)
反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混和氣體中a和b的物質(zhì)的量之和與c的物質(zhì)的量相等,則這時(shí)a的轉(zhuǎn)化率為( )。
(a)40% (b)50% (c)60% (d)70%
3.對(duì)于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng):2so2+o2 2so3,如果溫度保持不變,下列說(shuō)法中正確的是( )。
(a)增加so2的濃度,正反應(yīng)速率先增大,后保持不變
(b)增加so2的濃度,正反應(yīng)速率逐漸增大
(c)增加so2的濃度,平衡常數(shù)增大
(d)增加so2的濃度,平衡常數(shù)不變
4.某溫度下將2mola和3molb充入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aa(g)+b(g) c(g)+d(g),5min后達(dá)到平衡,已知各物質(zhì)的平衡濃度關(guān)系有[a]a[b]=[c][d],若在溫度不變的情況下將容器體積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍時(shí),a的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則b的轉(zhuǎn)化率為( )。
(a)60% (b)24% (c)30% (d)40%
5.在t1℃反應(yīng)2a(g) b(g)+q達(dá)平衡時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為m1,t2℃達(dá)平衡時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為m2,則當(dāng)溫度從t1℃升到t2℃時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )。
(a)若m1>m2,則平衡向右移動(dòng),q<0
(b)若m1<m2,則平衡向左移動(dòng),q<0
(c)若m1>m2,則平衡向左移動(dòng),q>0
(d)若m1<m2,則平衡向右移動(dòng),q>0
6.對(duì)于可逆反應(yīng): ma(氣)+nb(固) pc(氣)+qd(氣)
其反應(yīng)過(guò)程中,其它條件不變時(shí),產(chǎn)物d的百分含量d%與溫度t或壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法正確的是( )。
(a)降溫化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(b)使用合適的催化劑可使d%有所增加
(c)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)m<p+q
(d)b的顆粒越小,正反應(yīng)速率越快,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
7.如圖表示在密閉容器中反應(yīng):2so2(g)+o2(g) 2so3(g)+q 達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的變化情況,a→b過(guò)程中改變的條件可能是_______;b→c過(guò)程中改變的條件可能是___;若增大壓強(qiáng)時(shí),把反應(yīng)速率變化情況畫(huà)在c→d處。
8.高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:
feo(固)+co(氣) fe(固)+co2(氣)-q。
其平衡常數(shù)可表示為k=[co2]/[co],已知1100℃時(shí)k=0.263。化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),不隨濃度和壓強(qiáng)的變化而變化。
(1)溫度升高,化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡,高爐內(nèi)co2和co的體積比值____,平衡常數(shù)k值_____(本小題空格均備選:增大、減小或不變)
(2)1100℃時(shí)測(cè)得高爐中c(co2)=0.025 mol·l-1,c(co)=0.1mol·l-1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)____(選填“是”或“否”),此時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率是υ正___υ逆(選填大于、小于或等于),其原因是___________。
課堂被充練習(xí)答案
1b,2a,3d,4d,5c,6ac,
7.升溫;減小so3濃度;如圖2-2-5。
8.(1)反應(yīng)的正方向是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以平衡常數(shù)k=[co2]/[co]要增大。所以答案為:增大,增大。
(2)平衡時(shí),二氧化碳、一氧化碳的濃度比值等于平衡常數(shù),若比值不等于平衡溶液,就處于非平衡狀態(tài)。將c(co2)=0.025 mol·l-1,c(co)=0.1mol·l-1代入可得:
= =0.25<0.263
所以此時(shí)不是平衡狀態(tài),為了使?jié)舛戎档扔谄胶獬?shù),二氧化碳濃度將增大,一氧化碳濃度將減小。所以,平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。
化學(xué)平衡 篇5
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以 的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以
在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教法建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)? ,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理
時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
探究活動(dòng)(一)
溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
探究活動(dòng)(二)
濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
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化學(xué)平衡 篇6
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立的觀點(diǎn);理解的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即。建立觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以 的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以
在一定程度上突破狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
教法建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
“影響的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理
時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的破壞并建立新的較理想的。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 的概念與計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):掌握的概念極其特點(diǎn);掌握的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
探究活動(dòng)(一)
溫度對(duì)的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
探究活動(dòng)(二)
濃度對(duì)的影響
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
化學(xué)平衡 篇7
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立的觀點(diǎn);理解的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即。建立觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以 的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以
在一定程度上突破狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
教法建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
“影響的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理
時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的破壞并建立新的較理想的。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
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化學(xué)平衡 篇8
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教學(xué)建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)? ,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
活動(dòng)內(nèi)容
一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
二、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
化學(xué)平衡 篇9
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教學(xué)建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)? ,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
活動(dòng)內(nèi)容
一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
二、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
化學(xué)平衡 篇10
[教學(xué)目標(biāo) ]
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)常識(shí)性理解化學(xué)平衡常數(shù)。
(2)理解圖像方法表示可逆反應(yīng)從不平衡狀態(tài)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的過(guò)程、基本類型等。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)通過(guò)分析圖像、解釋圖像,提高剖析化學(xué)平衡圖像的能力,培養(yǎng)形象思維能力。
(2)通過(guò)對(duì)煉鐵高爐的改造史實(shí)的討論,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,體會(huì)科學(xué)方法、科學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要作用。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)和難點(diǎn)是剖析化學(xué)平衡圖像問(wèn)題。
[教學(xué)過(guò)程 ]
見(jiàn)ppt文件。
課堂練習(xí):
1.當(dāng)把晶體N2O4放入密閉容器中汽化并建立N2O4 2NO2平衡后,保持溫度不變,再通入若干N2O4氣體,待反應(yīng)達(dá)到新的平衡,則新平衡中 與舊平衡相比,其比值( )。
(A)變大 (B)變小 (C)不變 (D)無(wú)法確定
2.在一密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應(yīng):
A(氣)+2B(氣) 2C(氣)
反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),若混和氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為( )。
(A)40% (B)50% (C)60% (D)70%
3.對(duì)于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng):2SO2+O2 2SO3,如果溫度保持不變,下列說(shuō)法中正確的是( )。
(A)增加SO2的濃度,正反應(yīng)速率先增大,后保持不變
(B)增加SO2的濃度,正反應(yīng)速率逐漸增大
(C)增加SO2的濃度,平衡常數(shù)增大
(D)增加SO2的濃度,平衡常數(shù)不變
4.某溫度下將2molA和3molB充入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5min后達(dá)到平衡,已知各物質(zhì)的平衡濃度關(guān)系有[A]a[B]=[C][D],若在溫度不變的情況下將容器體積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍時(shí),A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則B的轉(zhuǎn)化率為( )。
(A)60% (B)24% (C)30% (D)40%
5.在t1℃反應(yīng)2A(g) B(g)+Q達(dá)平衡時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M1,t2℃達(dá)平衡時(shí),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M2,則當(dāng)溫度從t1℃升到t2℃時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )。
(A)若M1>M2,則平衡向右移動(dòng),Q<0
(B)若M1<M2,則平衡向左移動(dòng),Q<0
(C)若M1>M2,則平衡向左移動(dòng),Q>0
(D)若M1<M2,則平衡向右移動(dòng),Q>0
6.對(duì)于可逆反應(yīng): mA(氣)+nB(固) pC(氣)+qD(氣)
其反應(yīng)過(guò)程中,其它條件不變時(shí),產(chǎn)物D的百分含量D%與溫度T或壓強(qiáng)P的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法正確的是( )。
(A)降溫化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(B)使用合適的催化劑可使D%有所增加
(C)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)m<p+q
(D)B的顆粒越小,正反應(yīng)速率越快,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
7.如圖表示在密閉容器中反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q 達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),由于條件改變而引起反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的變化情況,a→b過(guò)程中改變的條件可能是_______;b→c過(guò)程中改變的條件可能是___;若增大壓強(qiáng)時(shí),把反應(yīng)速率變化情況畫(huà)在c→d處。
8.高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:
FeO(固)+CO(氣) Fe(固)+CO2(氣)-Q。
其平衡常數(shù)可表示為K=[CO2]/[CO],已知1100℃時(shí)K=0.263。化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),不隨濃度和壓強(qiáng)的變化而變化。
(1)溫度升高,化學(xué)平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值____,平衡常數(shù)K值_____(本小題空格均備選:增大、減小或不變)
(2)1100℃時(shí)測(cè)得高爐中c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)____(選填“是”或“否”),此時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率是υ正___υ逆(選填大于、小于或等于),其原因是___________。
課堂被充練習(xí)答案
1B,2A,3D,4D,5C,6AC,
7.升溫;減小SO3濃度;如圖2-2-5。
8.(1)反應(yīng)的正方向是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以平衡常數(shù)K=[CO2]/[CO]要增大。所以答案為:增大,增大。
(2)平衡時(shí),二氧化碳、一氧化碳的濃度比值等于平衡常數(shù),若比值不等于平衡溶液,就處于非平衡狀態(tài)。將c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1代入可得:
= =0.25<0.263
所以此時(shí)不是平衡狀態(tài),為了使?jié)舛戎档扔谄胶獬?shù),二氧化碳濃度將增大,一氧化碳濃度將減小。所以,平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。
化學(xué)平衡 篇11
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立的觀點(diǎn);理解的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
“影響的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的破壞并建立新的較理想的。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。 觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即。建立觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以在一定程度上突破狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
教學(xué)建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
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化學(xué)平衡 篇12
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立的觀點(diǎn);理解的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
“影響的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的破壞并建立新的較理想的。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。 觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即。建立觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以在一定程度上突破狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
教學(xué)建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 的概念與計(jì)算
知識(shí)目標(biāo):掌握的概念極其特點(diǎn);掌握的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
活動(dòng)內(nèi)容
一、濃度對(duì)的影響。
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
二、溫度對(duì)的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
化學(xué)平衡 篇13
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以 的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以
在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教法建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)? ,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理
時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
探究活動(dòng)(一)
溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
探究活動(dòng)(二)
濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
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化學(xué)平衡 篇14
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以 的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以
在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教法建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理
時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
探究活動(dòng)(一)
溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
探究活動(dòng)(二)
濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
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化學(xué)平衡 篇15
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。
本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
因濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識(shí)上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問(wèn)題的思路和方法,也可遷移用來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書(shū)的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時(shí),化學(xué)平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)。同時(shí)指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動(dòng),如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動(dòng),由此說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)的實(shí)際意義。
教材重視由實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。并在溫度對(duì)化學(xué)平衡影響后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動(dòng)原理。
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,教材中采用對(duì)合成氨反應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
教材在充分肯定平衡移動(dòng)原理的同時(shí),也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí),應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議
本節(jié)教學(xué)可從演示實(shí)驗(yàn)入手,采用邊演示實(shí)驗(yàn)邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動(dòng)原理。
新課的引入:
①?gòu)?fù)習(xí)上一節(jié)講過(guò)的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時(shí),原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會(huì)隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
②給出“化學(xué)平衡的移動(dòng)”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動(dòng)是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實(shí)際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。
具體的教學(xué)建議如下:
1.重點(diǎn)講解濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對(duì)比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?
(2)從演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實(shí)質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開(kāi)討論,說(shuō)明濃度的改變?yōu)槭裁磿?huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。討論時(shí),應(yīng)研究一個(gè)具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);增加某一反應(yīng)物的濃度,會(huì)使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時(shí),生成物的濃度要較原平衡時(shí)增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時(shí)減小,但較原平衡時(shí)增加。
2.壓強(qiáng)和溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對(duì)化學(xué)平衡影響也是從實(shí)驗(yàn)入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對(duì)勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個(gè)問(wèn)題:
1.關(guān)于催化劑問(wèn)題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。
2.關(guān)于化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動(dòng)原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動(dòng)原理能用來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,但不能用來(lái)判斷建立新平衡所需要的時(shí)間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意原理的適用范圍,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。
3.對(duì)本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問(wèn)學(xué)生回答,這是對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。
4.對(duì)于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對(duì)人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動(dòng)問(wèn)題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時(shí)間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。
化學(xué)平衡教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒(méi)有要求。
化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說(shuō)明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí),就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn) 。
教材接著通過(guò)對(duì)19世紀(jì)后期,在英國(guó)曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來(lái)減少高爐氣中 含量的錯(cuò)誤做法展開(kāi)討論。通過(guò)對(duì)該史實(shí)的討論,使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。
化學(xué)平衡教學(xué)建議
教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
教學(xué)可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。
(1)復(fù)習(xí)提問(wèn),工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式
(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),并提問(wèn)可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時(shí)進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對(duì)任一可逆反應(yīng)來(lái)講,都有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個(gè)問(wèn)題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題,即如何在單位時(shí)間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問(wèn)題。
2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。
如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時(shí),處于溶解平衡狀態(tài)。
又如 ,說(shuō)明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過(guò)向?qū)W生提出問(wèn)題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書(shū)中的史實(shí)為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個(gè)化學(xué)平衡移動(dòng)的問(wèn)題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第一課時(shí) 化學(xué)平衡的概念與計(jì)算
知識(shí)目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。
能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語(yǔ)言表達(dá)與綜合計(jì)算能力。
情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?strong>學(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。
教學(xué)過(guò)程 設(shè)計(jì)
【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說(shuō)反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問(wèn)題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應(yīng)程度的問(wèn)題,引入化學(xué)平衡的概念。
結(jié)合所學(xué)過(guò)的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)。
【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫(huà)圖。
回憶,思考并作答。
【板書(shū)】一、化學(xué)平衡狀態(tài)
1.定義:見(jiàn)課本P38頁(yè)
【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。
研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定
原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))
結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。
【提問(wèn)】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?
【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。
討論并小結(jié)。
平衡特點(diǎn):
等(正逆反應(yīng)速率相等)
定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)
動(dòng)(動(dòng)態(tài)平衡)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)混合氣顏色不隨時(shí)間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
(D)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(E)混合氣的平均分子量不變
討論結(jié)果:因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。
加深對(duì)平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【過(guò)渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?
2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過(guò)討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
通過(guò)掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。
3.平衡的有關(guān)計(jì)算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時(shí),將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。
引導(dǎo)學(xué)生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0
c變/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過(guò)具體計(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。
【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。
(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算
例2 02molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。
(3)綜合計(jì)算
例3 一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100mol N2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。
思考分析:
方法一:
設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2
△n(始) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)
△n
1 2 2
x 2x 2x
【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來(lái)考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過(guò)的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時(shí)更簡(jiǎn)單。
鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。
通過(guò)一題多解將不同過(guò)程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來(lái)加深對(duì)平衡的理解,加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)(如差量的計(jì)算,阿伏加德羅定律的計(jì)算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。
強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。
【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。
【隨堂檢測(cè)】1.對(duì)于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是。
(A)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
(B)混合氣的平均分子量一定
(C)生成n mol H2同時(shí)生成2n mol HI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來(lái)的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來(lái)的氣體的壓強(qiáng)。
平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為:
n(平NH3)/n(平總)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下計(jì)算與上面相同)
鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。
附:隨堂檢測(cè)答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活動(dòng)
活動(dòng)內(nèi)容
一、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響。
讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根 呈黃色,重鉻酸根 呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:
提問(wèn):
(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?
(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?
(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 濃度增加,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度增加,溶液顏色由黃色變橙色。此時(shí)溶液顏色與 溶液的顏色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 濃度降低,上述平衡向生成 的方向移動(dòng), 濃度減少、 濃度增加,溶液顏色由橙色變成黃色。
(3)又加硫酸,溶液由黃色變橙色,理由同上。
按照下表操作欄實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。解釋顏色變化原因。
操 作
現(xiàn) 象
解 釋
二、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):
藍(lán)色 綠色
將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕拇鸢浮?/p>
在試管中加入0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒(méi)加熱的溶液對(duì)比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。
平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。
[儀器和藥品]
1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(tái)(附鐵杯)、保溫瓶(貯開(kāi)水)、酒精燈、火柴。
3 M氫氧化鈉溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化鐵溶液、0.1 M硫酸銅、1 M溴化鉀溶液。
2.講臺(tái)上公用:1 M鉻酸鉀溶液0.5升、1 M重鉻酸鉀溶液0.1升。
化學(xué)平衡 篇16
[教學(xué)目標(biāo) ]
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)運(yùn)用化學(xué)平衡原理知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題。
(2)能解決一些比較簡(jiǎn)單的等效平衡問(wèn)題。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)通過(guò)化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用等,提高知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。
(2)通過(guò)解決等效平衡等化學(xué)平衡問(wèn)題,提高抽象分析能力。
(3)通過(guò)化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的聯(lián)系和比較,加深對(duì)化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率等基本理論的認(rèn)識(shí),同時(shí)提高分析比較能力。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
[教學(xué)過(guò)程 ]
見(jiàn)ppt文件
[課堂補(bǔ)充練習(xí)]
1.已知氟化氫氣體中存在下列平衡:2(HF)3 3(HF)2 , (HF)2 2HF 。
若平衡時(shí)氣體的平均摩爾質(zhì)量為42g/mol,則(HF)3的體積分?jǐn)?shù)為( )
(A)<10% (B)=10% (C)>10% (D)≥10%
2.相同容積的四個(gè)密閉容器中進(jìn)行同樣的可逆反應(yīng):
2A(氣)+B(氣) 3C(氣)+2D(氣)
起始時(shí)四個(gè)容器所盛A、B的物質(zhì)的量分別為
甲
乙
丙
丁
A/mol
2
1
2
1
B/mol
1
1
2
2
在相同溫度下建立平衡時(shí),A或B的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系正確的是( )。
(A)αA:甲<丙<乙<丁 (B)αA:甲<乙<丙<丁
(C)αB:甲<丙<乙<丁 (D)αB:丁<乙<丙<甲
3.將N2和H2在一定條件下的密閉容器中反應(yīng)并達(dá)到平衡時(shí),其壓強(qiáng)為P1,氮?dú)獾臐舛扰c氨氣的濃度均為cmol/L,保持溫度不變,將容器的體積壓縮為原來(lái)的1/2,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),下列說(shuō)法中不正確的是( )。
(A)新的平衡體系中,N2的濃度小于2c mol·L-1大于c mol·L-1
(B)新的平衡體系中,NH3的濃度小于2c mol·L-1大于c mol·L-1
(C)新的平衡體系中,壓強(qiáng)小于2P1 大于2P1
(D)新的平衡體系中,氣體密度是原平衡體系的2倍
4.一定量的混合氣體,在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng): xA(氣)+yB(氣) zC(氣)
達(dá)到平衡后,測(cè)得A的濃度為0.5 mol·L-1;在恒溫下將密閉容器的體積擴(kuò)大為平衡時(shí)的兩倍,再達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得A的濃度為0.3 mol·L-1。則下列的敘述正確的是( )。
(A)x+y>z (B)平衡向左移動(dòng)
(C)B的轉(zhuǎn)化率提高 (D)C的百分含量增大
5.在地殼內(nèi),深度每增加1km,壓強(qiáng)大約增加25250~30300kPa,在這樣的壓強(qiáng)下,對(duì)固體物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化會(huì)發(fā)生較大影響。如:
CaAl2Si2O8+ Mg2SiO4 =CaMg2Al2Si3O12
(鈣長(zhǎng)石) (鎂橄欖石) (鈣鎂)石榴子石
摩爾質(zhì)量(g/mol) 278 140.6 413.6
密度(g/cm3) 2.70 3.22 3.50
在地殼區(qū)域變質(zhì)的高壓條件下,有利于 ( )。
(A)鈣長(zhǎng)石生成 (B)鎂橄欖石生成
(C)鈣長(zhǎng)石和鎂橄欖石共存 (D)(鈣鎂)石榴子石生成
6.在密閉容器中存在下列平衡: ,CO2的平衡濃度為C1mol·L-1,現(xiàn)再充入CO2使其濃度達(dá)到2C1 mol·L-1,重新達(dá)到平衡后, CO2的濃度為C2 mol·L-1 (設(shè)溫度不變),則C1和C2的關(guān)系是( )。
(A)C1 <C2 (B)C1 =C2 (C) C1 >C2 (D)無(wú)法確定
7.為了除去工業(yè)廢氣中的二氧化硫,查得一份將SO2轉(zhuǎn)化為硫酸銨的資料,摘錄如下:“一個(gè)典型實(shí)例:初步處理后的廢氣含0.2%的二氧化硫和10%的氧氣(體積含量),在400℃時(shí)廢氣以5m3/h的速率通過(guò)五氧化二礬催化劑層與20L/h速率的氨氣混合,再噴水,此時(shí)氣體溫度由400℃降到200℃,在熱的結(jié)晶裝置中得到硫酸銨晶體”(氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)仔細(xì)閱讀上文,回答下列問(wèn)題:
(1)按反應(yīng)中的理論值,二氧化硫和氧氣的物質(zhì)的量之比為2:1,該資料的這個(gè)比值是多少?為什么?
(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明為什么廢氣以5m3/h的速率與20L/h速率的氨氣混合?
(3)若每天某廠排放1000m3這種廢氣,按上述方法每月(按30天計(jì)算)可得硫酸銨多少噸?消耗氨氣多少噸?
8.將等物質(zhì)的量A、B、C、D四種物質(zhì)混合,發(fā)生如下反應(yīng):
aA+bB cC(固)+dD
當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后,測(cè)得A減少了n mol,B減少了0.5n mol,C增加了1.5n mol,D增加了n mol,此時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡。
(1)該化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)為a=____,b=___,c=___,d=___。
(2)若只改變壓強(qiáng),反應(yīng)速率發(fā)生變化,但平衡不發(fā)生移動(dòng),該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài):A___,B___,D___。
(3)若升高溫度,反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)知四種物質(zhì)其物質(zhì)的量又達(dá)到相等,則該反應(yīng)為_(kāi)__反應(yīng)(填放熱或吸熱)。
9.在一固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行反應(yīng):
A(g)+2B(g) 3C(g),已知加入1molA和3molB且達(dá)平衡后生成a molC,問(wèn):
(1)平衡時(shí)C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是_______(用字母a表示)。
(2)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2molA和6molB,達(dá)平衡后,C的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol(用字母a表示)。此時(shí)C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)___(填增大、減少或不變)。
(3)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2molA和8molB,若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)不變,則還應(yīng)加入C_____mol。
(4)在同一容器中加入n molA和3n molB,在平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為mmol,若改變實(shí)驗(yàn)條件,可以使C的物質(zhì)的量在m~2m之間變化,那么n與m的關(guān)系應(yīng)是_____(用字母m、n表示)。
課堂補(bǔ)充練習(xí)
1C,2A,3B,4AB,5D,6B。
7.(1)1:50 ,增大O2的量,平衡正向移動(dòng),提高SO2轉(zhuǎn)化率。(2)保證NH3:SO2=2:1。 (3)3.54t,0.912t。
8.(1)a =2,b=1,c=3,d=2。(2)A為氣態(tài),B為固態(tài)或液態(tài),D為氣態(tài)。(3)放熱反應(yīng)。
9.(1) 。(2)2a ,不變。(3)6。(4)n> 。
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的...
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立的觀點(diǎn);理解的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。...
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立的觀點(diǎn);理解的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。...
- 化學(xué)平衡(第二課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)(1)常識(shí)性理解化學(xué)平衡常數(shù)。(2)理解圖像方法表示可逆反應(yīng)從不平衡狀態(tài)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的過(guò)程、基本類型等。2.能力和方法目標(biāo)(1)通過(guò)分析圖像、解釋圖像,提高剖析化學(xué)平衡圖像的能力,培養(yǎng)形象思維能力。...
- 化學(xué)平衡(第二課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)(1)常識(shí)性理解化學(xué)平衡常數(shù)。(2)理解圖像方法表示可逆反應(yīng)從不平衡狀態(tài)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的過(guò)程、基本類型等。2.能力和方法目標(biāo)(1)通過(guò)分析圖像、解釋圖像,提高剖析化學(xué)平衡圖像的能力,培養(yǎng)形象思維能力。...
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的...
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的...
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的...
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的...
- 化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動(dòng)的原理。能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,通過(guò)對(duì)變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的...
- 影響化學(xué)平衡的條件(精選5篇)
[教學(xué)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)(1)懂得有哪些因素對(duì)化學(xué)平衡有影響。理解濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。(2)理解化學(xué)平衡移動(dòng)原理。...
- 影響化學(xué)平衡的條件(第二課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)(1)運(yùn)用化學(xué)平衡原理知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題。(2)能解決一些比較簡(jiǎn)單的等效平衡問(wèn)題。2.能力和方法目標(biāo)(1)通過(guò)化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用等,提高知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。...
- 影響化學(xué)平衡的條件(第一課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)(1)懂得有哪些因素對(duì)化學(xué)平衡有影響。理解濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。(2)理解化學(xué)平衡移動(dòng)原理。...
- 影響化學(xué)平衡的條件(第二課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)(1)運(yùn)用化學(xué)平衡原理知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題。(2)能解決一些比較簡(jiǎn)單的等效平衡問(wèn)題。2.能力和方法目標(biāo)(1)通過(guò)化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用等,提高知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。...
- 影響化學(xué)平衡的條件(第一課時(shí))
[教學(xué)目標(biāo)]1.知識(shí)目標(biāo)(1)懂得有哪些因素對(duì)化學(xué)平衡有影響。理解濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。(2)理解化學(xué)平衡移動(dòng)原理。...
- 高三化學(xué)教案