第二章 第三节 第3课时 温度、催化剂对化学平衡移动的影响
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《影响化学平衡的因素》教学设计一、课标解读《影响化学平衡的因素》属于课标选择性课程模块1《化学反应原理》主题2《化学反应的方向、限度和速率》内容。
1.内容要求通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响。
2.学业要求能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化,能讨论化学反应条件的选择和优化。
二、教材分析(1)知识类型、知识内容及其结构知识类型:化学原理内容(化学平衡移动原理)知识内容及其结构:化学平衡移动概念的建立(正向移动、逆向移动);浓度改变对平衡移动方向的影响及原因分析;了解控制反应条件在生产和科学研究中的意义。
(2)知识价值通过学习,让学生认识反应条件的改变对化学平衡状态会产生影响,使化学平衡状态发生改变。
因此,在生产、生活中,我们就可以应用化学平衡移动原理,通过选择条件、改变条件,服务于生产、服务于生活,获取最大效益。
在方法上,使学生在学习知识的过程中,学习研究问题的方法(在实践中发现问题—提出问题—分析研究问题—用所学理论解释问题—获得结论—应用结论(设计实验和解释实际问题))。
三、学情分析(1)学生已有的认知基础【知识基础】学生已经基本掌握化学反应速率和化学反应限度的概念及化学反应速率计算方法,对影响化学反应速率的因素有了初步的了解;认识可逆反应、化学平衡的特征;对平衡移动有初步认识,知道当一定外界条件改变时,有可能会引起平衡移动。
【能力基础】学生已经初步具备一定的化学实验能力(实验操作能力、实验观察能力、实验分析能力),初步具备合作解决问题的能力,学生具备了一定的语言表达能力,并初步具备应用所学知识解释、解决问题的能力。
(2)学生学习本课的困难或可能出现的问题实验能力的欠缺:实验基本操作能力(动手操作能力、实验有序性)差,实验操作阶段耗时较多;实验分析能力较差,缺乏从实验现象中发现、抽取、归纳总结规律的能力,难以获得实验结论;实验设计能力较差,缺乏设计有效实验检验理论预测的能力。
第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第4课时温度、催化剂对化学平衡移动的影响教学目标1.通过实验探究,认识外界条件(温度)对化学平衡的影响规律。
2.了解催化剂在生活、生产和科学领域中的重要作用。
教学重难点重点:化学平衡的影响因素难点:勒夏特列原理教学过程一、导入新课[导入]上节课我们学习了浓度、压强对化学平衡移动的影响,如果改变温度等反应条件,化学平衡状态是否也会发生变化?如何变化?请大家带着这个问题随老师一起进入今天的学习!二、讲授新课知识点一影响化学平衡的因素[讲解]对于放热或吸热的可逆反应,当反应达到平衡后,改变温度也会使平衡发生移动。
[教师活动]演示实验2-3。
[学生活动]认真观看实验并填写表格。
[投影]3.温度对化学平衡的影响2NO2(红棕色)N2O4(无色)ΔH=-56.9 kJ/mol[讲解]实验表明,浸泡在热水中的烧瓶内红棕色加深,说明升高温度,NO2的浓度增大;浸泡在冰水中的烧瓶内红棕色变浅,说明降低温度,NO2的浓度减小。
知识点二勒夏特列原理(又称为平衡移动原理)[小结]大量实验证明,在其他条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,会使化学平衡向放热反应的方向移动。
[师]任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),因此,改变温度,化学平衡一定发生移动。
[讲解]催化剂能够同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,因此,它对化学平衡的移动没有影响。
也就是说,催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成,但是,使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。
[师]通过这两节课的学习我们发现,改变浓度、压强、温度等因素可以提高反应产率或者抑制反应进行的程度。
法国化学家勒夏特列曾就此总结出一条经验规律:如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
[强调]勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。
第三节化学平衡第3课时影响化学平衡移动的因素(二)温度、催化剂对化学平衡移动的影响学习目标1.通过温度对可逆反应速率的影响,理解并掌握温度影响化学平衡移动的规律。
2.了解催化剂影响化学反应速率的实质,并进一步探讨对化学平衡的影响,从而了解催化剂在化工生产中的应用。
3.根据外界条件对化学平衡的影响,归纳勒夏特列原理。
新知导学一.温度对化学平衡移动的影响升高温度,平衡向方向移动。
降低温度,平衡向方向移动二.催化剂对化学平衡的影响1.加入催化剂可以大大地加快化学反应速率,是因为它可以降低反应的,从而提高活化分子,从而增大反应速率,但是由于催化剂能够地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡移动无影响。
2.催化剂改变达到化学平衡状态时的反应混合物中的含量,但是使用催化剂能反应达到平衡所需的。
三.勒夏特列原理1.原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),则平衡将向着能够这种改变的方向移动。
2.注意事项(1)研究对象一定是处于平衡状态的。
(2)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的条件”时的平衡移动方向。
(3)平衡移动的结果只能是“”外界条件的改变,但不能完全“”这种改变。
课堂互动探究探究一温度对化学平衡的影响实验探究:温度对化学平衡的影响实验原理:ΔH=-56.9 kJ·mol-1实验步骤:三只相同的圆底烧瓶盛有完全相同的上述平衡混合气体(颜色相同),将两只烧瓶分别浸入盛有热水和冰水的烧杯中,另一只烧瓶置于常温下(比较颜色)。
放置一段时间,直至颜色不再发生变化。
实验现象:实验内容烧瓶放入热水中烧瓶放入冰水中实验现象反应体系的颜色加深反应体系的颜色变浅由此现象,你得到的结论是什么?归纳总结1.任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)。
在可逆反应里,若正反应为放(吸)热反应,逆反应必为吸(放)热反应。
正、逆反应的热量数值相等,但符号相反。
2.对于同一化学反应,升高温度,使v(吸)和v(放)都增大,但吸热反应速率增大的程度更大,即v(吸)>v(放),所以平衡向吸热方向移动;反之,降低温度,v(吸)和v(放)都减小,但吸热反应速率减小的程度更大,即v(吸)<v(放),平衡向放热方向移动。
第3课时温度、催化剂对化学平衡移动的影响
[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想:从变化的角度认识化学平衡的移动,即可逆反应达到平衡后,温度、催化剂改变,平衡将会发生移动而建立新的平衡。
2.证据推理与模型认知:通过实验论证说明温度、催化剂的改变对化学平衡移动的影响,构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。
一、温度、催化剂对化学平衡移动的影响
1.温度对化学平衡移动的影响
(1)实验探究温度对化学平衡移动的影响
按表中实验步骤要求完成实验,观察实验现象,填写下表:
2NO2(g) (红棕色)N2O4(g)
(无色)
ΔH=-56.9 kJ·mol-1
(2)温度对化学平衡移动的影响规律
①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热),所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
②当其他条件不变时:
温度升高,平衡向吸热反应方向移动;
温度降低,平衡向放热反应方向移动。
2.催化剂对化学平衡的影响规律
当其他条件不变时:
催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。
(1)温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态()
(2)催化剂能加快反应速率,提高单位时间内的产量,也能提高反应物的转化率()
(3)升高温度,反应速率加快,化学平衡向正向移动()
(4)升高温度,反应速率加快,但反应物的转化率可能降低()
答案(1)√(2)×(3)×(4)√
分析化学平衡移动的一般思路。