高中化学 2.3《影响化学平衡的条件》第三课时教案 大纲人教版
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影响化学平衡移动的因素一、教学目标●知识与技能1、理解化学平衡移动的实质以及有哪些因素对化学平衡有影响;2、掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。
3.理解勒夏特列原理的涵义,并能结合实际情况应用●过程与方法1、通过浓度实验,逐步探究平衡移动的原理及其探究方法,引起学生在学习过程中主动探索化学实验方法2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的观察能力和实验探究能力。
●情感态度与价值观1、激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度2、树立透过现象看本质的唯物主义观点。
二、教学重难点●教学重点浓度、压强、温度等条件对化学平衡移动的影响●教学难点平衡移动的原理分析及其应用三、教学过程●课前回顾:1、影响化学反应速率的因素:2、化学平衡状态:在一定条件下的可逆反应中,正逆反应速率相等,体系中所有反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变的状态3、化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变●新课学习:一、化学平衡状态的移动化学平衡移动的实质是外界因素改变了反应速率,使正、逆反应速率不再相等,通过反应,在新的条件下达到正、逆反应速率相等。
可用下图表示:v(正) >v(逆) 平衡向正反应方向移动 v(正) <v(逆) 平衡向逆反应方向移动 二、影响化学平衡移动的因素 【提出问题】高炉炼铁 高炉炼铁中Fe 2O 3+3CO 2是一个可逆反应,19世纪后期,人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有大量的CO ,有的工程师认为,这是由于CO 和铁矿石接触时间不够长造成的,于是在英国耗费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉,以增加CO 和铁矿石的接触时间.可是后来发现,用这个高炉炼铁,所排出的高炉气中CO 的含量并没有减少.法国有位化学家勒夏特列(LeChatelier1850-1936),他进行了大量的研究,结果否定了这个做法.1、浓度对化学平衡移动的影响 演示实验一(视频) 实验原理:Fe 3+ +3SCN Fe (SCN )3 (红色)实验步骤:向盛有5 ml0.005mol/L FeCl 3溶液的试管中加入5 ml0.01mol/L KSCN 溶液,溶液显红色。
化学平衡第三课时影响化学平衡的因素(2) 教案教学目标1.通过实验探究、讨论交流,从变化的角度进一步认识化学平衡的移动,即可逆反应达到平衡后,温度、催化剂等外界条件的改变,对化学平衡移动的影响,进一步学习控制变量、对比实验等科学探究方法,激发主动探究的欲望,透过现象看本质。
培养学生宏观辨析与微观探析、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。
2.通过典例分析,问题探究、实验论证、原理分析等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)。
培养学生证据推理与模型认知学科核心素养。
3.了解勒夏特列原理在生活、生产和科学领域中的应用。
培养学生科学态度与社会责任学科核心素养。
教学重难点教学重点:通过实验探究、讨论交流,从变化的角度掌握浓度、压强、温度、催化剂等对平衡移动的影响。
教学难点:通过实验论证、原理分析等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)。
教学过程【引入】我们上节课已经探究了浓度、压强对化学平衡移动的影响,这节课我们继续探究化学平衡移动的其他影响因素。
一、小组合作,实验探究探究实验三:实验原理:2NO2(g) N2O4(g)ΔH=-56.9 kJ/mol红棕色无色混合气体中存在反应2NO2N2O4红棕色无色二、小组讨论,成果汇报【小组讨论】学生分组讨论,总结实验过程中改变平衡的因素,及影响规律。
【成果汇报】本实验过程中影响平衡因素为:温度。
在其他条件不变的情况下,改变温度对化学平衡的影响规律: 升高温度(加热),平衡向吸热反应方向移动; 降低温度(降温),平衡向放热反应方向移动。
【设计意图】通过实验探究、讨论交流,从变化的角度进一步认识化学平衡的移动,即可逆反应达到平衡后,外界因素的改变,对化学平衡移动的影响,进一步学习控制变量、对比实验等科学探究方法,激发主动探究的欲望,培养学生宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想的学科核心素养。
三、小试牛刀,规律总结【小组合作总结】根据以上结论,我们各小组讨论总结一下,我们应该怎么定义化学平衡的移动的概念?在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直到达到新的平衡状态。
人教版选修4《影响化学平衡移动的条件》说课稿一、引入大家好,今天我给大家说课的内容是人教版选修4中的《影响化学平衡移动的条件》这一单元。
这个单元主要介绍了化学反应达到平衡态的条件以及如何调节平衡位置的方法。
通过学习这个单元,我们可以深入了解化学反应平衡过程中的原理和应用,提高学生的实验操作能力和思维能力。
二、分析该单元是人教版高中化学选修4的第二单元,属于高中化学选修课程中的一部分。
本单元的教学内容主要围绕化学平衡和平衡移动的条件展开,对于学生来说,需要掌握化学平衡的概念以及影响化学平衡移动的因素。
教材中通过讲解理论知识和实验操作,培养学生的实际动手操作能力和实验设计能力,并引导学生进行实验观察和数据分析,培养学生的科学思维和实验探究能力。
1. 教学内容本单元的主要教学内容包括: - 化学平衡的概念和特征 - 平衡常数的定义和计算 - 影响化学平衡移动的条件: - 浓度的变化 - 温度的变化 - 压强的变化 - 催化剂的存在2. 学情分析学生在学习化学平衡这一概念上,可能存在一定的困惑。
对于高中学生来说,他们已经学习了物质的结构和性质,有一定的化学基础。
但是对于平衡状态的形成以及影响平衡位置的条件可能并不了解。
因此,在教学过程中需要注意与学生的联系,通过引入生活实例和实际实验,激发学生的学习兴趣,帮助学生理解和掌握相关概念。
1. 教学目标•知识目标:理解化学平衡的概念和特征;掌握平衡常数的计算方法;了解影响化学平衡移动的因素。
•能力目标:培养学生的实验操作能力和实验设计能力;引导学生进行实验观察和数据分析。
•情感目标:激发学生对化学的兴趣,培养学生的科学思维和实验探究能力。
2. 教学重点和难点•教学重点:–化学平衡的概念和特征–影响化学平衡移动的条件–平衡常数的计算方法•教学难点:–平衡常数的计算方法–影响化学平衡移动的因素的深入理解3. 教学方法•指导性讲授结合示范实验:通过教师的指导性讲解和实验演示,帮助学生理解概念和理论知识。
影响化学平衡的条件说课稿影响化学平衡的条件说课稿1一、说教材1、教材的地位和作用课题:高中化学第二册第二章第三节《影响化学平衡的条件》《影响化学平衡的条件》是中学化学的重要理论之一。
本节教材在本章中起到承上启下的作用,通过对本章的学习,既可以使学生加深对溶解平衡的化学理论的理解,又为以后学习电离平衡奠定了基础,对学生后续的学习有着深远的影响。
通过本章的学习,使学生能够进一步学习应用理论分析,研究,联系实际解决问题的能力。
2、教材简析教材分析:本节教材由三部分构成:第一部分,化学平衡移动;第二部分,影响化学平衡的条件,化学平衡移动;第三部分,勒夏特列原理。
其中第一部分是基础,第二部分是整节教材的核心,第三部分是对本节课的总结和升华。
3、教学目标的确定根据《大纲》的要求、教材编排意图及学生的实际情况,拟定以下教学目标:认知目标――理解掌握浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响。
技能目标――通过本节课的教学,培养学生分析问题,解决问题,创造性思维的能力和自学能力。
素质教育目标――对学生进行辩证唯物主义教育,培养学生热爱科学、勇于探索的精神。
4、重点及难点的确定重点:浓度,压强,温度对化学平衡的影响难点:1、平衡移动原理的应用。
2、平衡移动过程的速率――时间图。
确立依据:对化学平衡移动原理的学习很重要,所以讨论“浓度,压强,温度等条件对化学平衡的影响”成为本节课的重点。
由于理论付诸实践有一定的难度,因此平衡移动原理的利用和移动过程中的速率――时间图成为本节的难点。
二、高学情分析二学生已经具备独立思考问题能力,而且思维活跃,掌握了影响化学反应速率的理论,以此为契机在教学中变探究为验证,激发学生学习的主动性,并培养学生严谨求实的科学态度。
三、说教法由于本节教材地位的重要性,结合学生实际情况,采取以下教学方法:1、通过演示实验,启发学生总结,归纳出浓度,压强,温度等条件改变对化学平衡影响。
2、通过对外界条件对速率影响理论复习,采取启发式教学,使学生从理论上认识平衡移动规律。
高中新课程教学案例(浓度和温度对化学平衡的影响)【案例主题】“引导---探究”式教学法在高中化学新课改革教学中应用【教学背景】新课程改革要求教师的教育观念、教育方式、教学行为等都要发生很大的转变,使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”, “引导--探究”式教学法就是在这种理念下应运而生的,该教学法以解决问题为中心,注重学生的独立钻研,着眼于创造思维能力的培养,充分发挥学生的主动性和创造性。
它不仅重视知识的获取,而且更重视学生获取知识的过程及方法,更加突出地培养学生的学习能力,在问题的推动下、在教师的引导下,学生学得主动,学得积极,真正体现了“教为主导,学为主体”的思想。
依据上述新课程理念,本人在本学期的第三周教研活动中尝试着用“引导---探究”式教学法讲了《浓度和温度对化学平衡的影响》一节。
【案例】一、课前活动:(一)、分析教材:本节的教学内容是高中新课改必修4教材第二单元第二节《化学平衡》中的一部分。
化学平衡是中学化学的重要理论之一,是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的中心,对很多知识的学习起到指导作用。
本节在掌握化学平衡的建立和平衡状态的特征的基础上通过实验探究浓度和温度对化学平衡的影响,为下节归纳总结出化学平衡移动原理(勒夏特列原理)奠定基础。
而化学平衡移动原理(勒夏特列原理)对解决化工生产中存在的实际问题具有重要意义。
(二)、分析学生(学习需要分析)在《化学平衡》的第一课时的教学中学生已经掌握了可逆过程(反应)及其特征,了解任何可逆过程在一定条件下都是有限度的,并在此基础上掌握了溶解平衡和化学平衡状态的建立及特征,对化学平衡是动态平衡以有正确认识——化学平衡是建立在一定条件下的,当条件改变是平衡也将发生变化。
在此基础上学习外界条件对化学平衡的影响时机成熟,但结合本班学生(理科普通班)的实际情况和《外界条件对平衡影响》内容的知识量本节只学习其中浓度和温度对化学平衡的影响。
【第3课时 化学平衡常数】之小船创作1.知道化学平衡常数的含义,会根据化学反应书写化学平衡常数表达式。
2.能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
如计算物质的平衡浓度、转化率等。
1.概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,用符号K 表示。
2.表达式对于可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)K =c p (C)·c q (D)c m (A)·c n (B)。
3.意义(1)K 值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。
(2)K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
[新知探究]1.写出反应①H 2(g)+I 2(g)2HI(g)的平衡常数的表达式,K 1=________,反应②12H 2(g)+12I 2(g)HI(g)的平衡常数的表达式,K 2 =________;反应③2HI(g)H 2(g)+I 2(g)的平衡常数的表达式,K 3 =________。
答案:c 2(HI)c (H 2)·c (I 2) c (HI)c 12(H 2)·c 12(I 2)c (H 2)·c (I 2)c 2(HI)2.K 1 与K 2 、K 3有什么关系?若反应①的ΔH 1<0,升高温度K 1 如何变化?向反应③中通入H 2,平衡向哪个方向移动,达到平衡后(温度不变),K 3如何变化?答案:K 1=K 22,K 1=1K 3;升高温度K 1减小;通入H 2,平衡向逆反应方向移动,K 3不变。
[名师点拨]使用平衡常数的注意事项(1)各物质的浓度指平衡时的物质的量浓度,指数为该物质的化学计量数。
同一化学反应,由于化学方程式书写不同,平衡常数的表达式不同。
(2)反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看做“1”而不代入公式。
第二章《化学平衡》教学设计第二节第三课时化学平衡的影响因素【教师】指导学生阅读课本找到平衡移动的概念。
【讲解】当一个可逆反应达到平衡状态后,如果改变浓度、压强、温度等反应条件,原来的平衡状态会被破坏(正、逆反应速率不再相等),直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的化学平衡状态。
这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。
【提问】那平衡移动的具体过程是怎样的呢?请看图示。
【投影】【讲解】那么由此可以看出化学平衡移动的根本原因就是条件发生了改变,导致正反应与逆反应的速率不相等,从而破坏了原有的平衡,导致平衡发生了移动。
【提问】化学移动的方向我们如何来判断呢?Fe(SCN)(浅黄色)(无色)(红色【教师】请同学们认真观察实验现象并思考,填写学案。
溶液颜色变深溶液颜色变深创设问题情境,促进对科学研究的深度理解。
结论对可逆反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,分别增大c(Fe3+)和c(SCN -)后,Fe(SCN)3的浓度均增大,即化学平衡均向正反应方向移动。
滴加NaOH溶液,由于3OH-+Fe3+===Fe(OH)3↓,减小了Fe3+的浓度,Fe(SCN)3的浓度也减小,即化学平衡向逆反应方向移动了【教师】工业生产上常采用增大廉价反应物的浓度,来提高贵重物质转化率的措施,从而降低生产成本。
【学生】根据刚刚学习到的知识,填写学案中的表格。
【总结】在其他条件不变的情况下,改变参与反应物质的浓度对化学平衡的影响①增大反应物浓度或减小生成物浓度,使得v(正)大于v(逆),化学平衡向正反应方向移动。
①减小反应物浓度或增大生成物浓度,使得v(正)小于v(逆),化学平衡向逆反应方向移动。
【教师】下面我们一起来了解一下浓度改变时平衡移动的图像是怎样的。
【讲解】①平衡正向移动①平衡逆向移动【过渡】压强对化学平衡会有怎样的影响呢?我们由接下来的实验进行探讨。
【学生】原理2NO2(红棕色)N2O4(无色)混合气体颜色瞬间加深,又逐渐变浅N2O4(2.2.3 影响化学平衡的因素一、化学平衡的移动1、定义2、图示:3、化学平衡移动的根本原因:条件改变,v正≠v逆。
化学平衡一、教材分析本节课选自人教版选修四第二章第三节《化学平衡》,化学平衡是中学化学的重要理论之一,是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的核心,对很多知识的学习起着指导作用。
通过本节课的教学,不仅仅要帮助学生理解有关知识,更重要的是要帮助学生建立化学平衡的观点,以及化学平衡是相对的、当外界条件改变时平衡会发生移动等观点。
教材从溶解平衡的角度入手,帮助学生建立化学平衡的思想,又通过实验探究的方式,学习浓度、温度等条件对化学平衡的影响。
二、学情分析本节课的教学对象是高二的学生,学生在必修二中已经初步学习了化学反应限度的相关知识,并在本章的前两节学习了化学反应速率和影响化学反应速率的因素,这些知识都为本节课学习化学平衡奠定了基础。
化学平衡是化学反应原理的知识,理解起来比较抽象,高二的学生对化学原理的学习方法和理解程度还不够,因此在讲授过程中应训练学生思维的科学方法,并着力培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生在应用化学理论解决一些简单的化工生产实际问题的同时,体会化学理论学习的重要性。
三、教学目标1.知识与技能(1)理解化学平衡状态建立的过程,认识化学平衡状态的特征,并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。
(2)了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响并能用勒夏特列原理解释。
2.过程与方法(1)经历可逆反应概念以及化学平衡概念的形成过程,体会科学的思维方法。
(2)通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响,体会利用实验探究、分析、解决问题的科学方法。
3.情感态度与价值观(1)尝试从过程的可逆性和化学平衡的角度观察和分析事物,树立辩证唯物主义的世界观。
四、教学重难点教学重点:化学平衡状态建立的过程。
勒夏特列原理的理解。
教学难点:化学平衡状态建立的过程。
勒夏特列原理的理解。
五、教法与学法教法:讲授法、实验探究法学法:比较法六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课引入【引入】我们将一块不规则的硫酸铜晶体放入饱和的硫酸铜溶液中,过一段时间,我们发现硫酸铜晶体变得规则,但是固体溶质的质量没有发生改变,这个实验说明了什么呢?【回答】溶液达到饱和后,溶液中的固体溶质的溶解和溶液中的溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行,这两种过程的速率相等,于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不发生变化。
第三节化学平衡
一、教材分析
化学平衡属于化学热力学范畴。
随着化学知识的不断积累和对实验现象的深入观察,自然会产生是不是所有的化学反应都能进行的完全(达到反应限度)这样的疑问。
本节课在学完了反应速率的影响因素的基础上,针对可逆反应分析化学反应限度,当化学反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应就达到该条件下的最大限度,即达到了化学平衡状态。
可逆反应是绝对的,化学平衡观点的建立可以更好的理解化学反应特点,所以化学平衡的概念是本节的重点,同时平衡状态的特征对影响平衡的因素的学习起到了非常重要的储备作用。
化学平衡状态的特征及判断是本节的重点也是难点。
二、教学设计思路
教学中本着温故知新的原则,从蔗糖溶解为例指出溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态,再以可逆反应为例说明正反应速率和逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。
通过对溶解平衡的理解和迁移帮助学生理解化学平衡状态的特征及判断依据。
这样采用探究式教学层层引导并通过图画等多媒体手段帮助学生联想和理解从而突破本节的难点,并为下节的影响平衡的因素做好铺垫。
浓度都对化学平衡有影响,
讨论、分析:前面学习过催化剂对正反应速率和逆反应速
率却是同样倍数的提高和降低。
结论:使用催化剂不影响化学平衡的移动。
反应类型条件改
变
改变条
瞬间
v正v
对任意加入催增大增大
板书设计
第二章化学反应速率和化学平衡。
第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第3课时教学设计【教学目标】1.了解化学平衡移动的含义。
2.了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,并能判断平衡移动的方向。
3.学会识别平衡移动的图像,培养从图像中挖掘信息的能力。
4.了解勒夏特列原理在生产生活和科学研究领域中的重要作用。
【教学重难点】1.重点了解化学平衡的影响因素。
2滩点了解勒夏特列原理,培养分析、推理、归纳、总结的能力。
【教学过程】1.新课导入[引入]科学家勒夏特列、哈伯的重要贡献——化学平衡移动原理的发现及其应用。
[设计意图]通过科学史话,激发学生学习化学的兴趣。
2.新课讲授[板书]2.2.3影响化学平衡的因素一、化学平衡的移动[讲解]当一个可逆反应达到平衡状态后,如果改变浓度、压强、温度等反应条件,原来的平衡状态会被破坏(正、逆反应速率不再相等),直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的化学平衡状态。
这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。
其实质就是在改变条件后,v正。
v逆,各组分的百分含量发生改变。
以上过程可用图示展示如下:[投影]正向改变一定凯正)洌逆少(正)R(逆)塑土。
(正片研逆)也回7’(正)*'(逆)一定反应开始时间化学平正向移动或新的化学尚未平衡衡状态逆向移动平衡状态I f,正丰f建立平衡化学平衡移动[师]我们应该如何判断平衡移动的方向呢?同学们思考一下。
[学生活动]学生思考并回答:^viE>vit:平衡向正反应方向移动;^viE=vit:反应达到平衡状态,平衡不移动。
若v正Vv逆:平衡向逆反应方向移动。
[补充]是的,我们可以根据反应速率判断,还可以根据化学平衡常数进行判断。
当条件改变时,若Q>K:平衡向逆反应方向移动;若。
二&反应达到平衡状态,平衡不移动。
若Q<K:平衡向正反应方向移动。
[师]在封闭体系中,如果只改变影响平衡体系的一个条件(如浓度、温度、压强),平衡将向减弱这种改变的方向移动。
第三课时[复习引入新课]前两节课我们学习了外界条件对化学平衡的影响,请同学们想一想哪些条件的改变能引起平衡移动[生]浓度、温度、压强。
[师]还记得这些条件改变时,平衡是如何移动的吗请同学们根据前两节课我们所学的知识填写下表。
如何改变减小反响物浓度或增大生成物浓度呢②增大压强平衡移动后,体系的压强如何变化③升高温度引起平衡移动后,体系温度有何变化〔学生边答复边填写上表,最后得出以下结论〕浓度减小;减小反响物浓度,会通过平衡移动使反响物的浓度增大;增大压强或升高温度时,会通过平衡移动使体系压强减小或温度降低;而减小压强或降低温度时,反响体系又会通过平衡移动使体系压强增大或温度升高。
可见化学平衡有自我调节能力,总是力求保持原状态。
大家觉得这种现象和物理上的什么现象有点相似呢[生]惯性。
[师]对。
惯性定理告诉我们,物体有保持原来运动状态的性质,化学反响也可以看作一种特殊物质的运动状态,外界条件改变时,化学平衡也力求保持原状态。
[板书]四、勒沙特列原理[师]请同学们翻开书44页,一起读一下勒沙特列原理的内容。
[板书]如果改变影响平衡的一个条件〔如浓度、压强或温度等〕,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
[师]勒沙特列原理可以用来判断平衡移动方向,但并非任何与化学平衡有关的问题都能用勒沙特列原理来解释,因此我们必须了解该原理的适用范围及适用条件。
[板书]1. 适用范围[师]该原理是平衡移动原理,一个反响只有到达化学平衡时,才能谈及平衡移动。
如对于一个从反响物刚开始的气体反响来说,增大压强反响总是向正反响方向进行,而不服从勒沙特列原理。
因此,该原理的适用范围是已达平衡的可逆反响。
[板书]已达平衡....的可逆反响[投影练习]1. 可逆反响A(g)+B(g) 2C(g)在一定体积和压强下开始反响,生成物的体积分数〔C%〕与温度的关系如图,答复以下问题:〔1〕由T1向T2变化时v〔正〕v〔逆〕。
〔填“>〞“<〞或“=〞=〔2〕由T3向T4变化时v〔正〕v〔逆〕。
高中化学 2.3《影响化学平衡的条件》第三课时教案大纲人教版[复习引入新课]前两节课我们学习了外界条件对化学平衡的影响,请同学们想一想哪些条件的改变能引起平衡移动?[生]浓度、温度、压强。
[师]还记得这些条件改变时,平衡是如何移动的吗?请同学们根据前两节课我们所学的知识填写下表。
影响化学平衡的条件化学平衡移动方向平衡移动结果浓度增大反应物浓度] 减小生成物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度压强增大压强减小压强温度升高温度降低温度[启发]①增大反应物浓度或减小生成物浓度引起平衡移动时,反应物和生成物的浓度如何改变?减小反应物浓度或增大生成物浓度呢?②增大压强平衡移动后,体系的压强如何变化?③升高温度引起平衡移动后,体系温度有何变化?(学生边回答边填写上表,最后得出以下结论)影响化学平衡的条件化学平衡移动方向平衡移动结果浓度增大反应物浓度向正反应方向移动使反应物浓度减小使生成物浓度增大减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度向逆反应方向移动使反应物浓度增大使生成物浓度减小增大生成物浓度向逆反应方向移动压强增大压强向气体体积缩小方向移动使压强减小减小压强向气体体积扩大方向移动使压强增大温度升高温度向吸热反应方向移动使温度降低降低温度向放热反应方向移动使温度升高[师]从上表我们可以看出,增大反应物浓度时,反应体系会通过平衡移动使反应物的浓度减小;减小反应物浓度,会通过平衡移动使反应物的浓度增大;增大压强或升高温度时,会通过平衡移动使体系压强减小或温度降低;而减小压强或降低温度时,反应体系又会通过平衡移动使体系压强增大或温度升高。
可见化学平衡有自我调节能力,总是力求保持原状态。
大家觉得这种现象和物理上的什么现象有点相似呢?[生]惯性。
[师]对。
惯性定理告诉我们,物体有保持原来运动状态的性质,化学反应也可以看作一种特殊物质的运动状态,外界条件改变时,化学平衡也力求保持原状态。
化学平衡移动也有点像生物上讲的“自我调节”作用,炎热的夏天,人体的毛孔扩张,不断出汗散发多余的热量,以维持体温在37℃左右。
可见化学、生物、物理这些自然科学之间是有联系的,学好物理和生物,对学好化学很有帮助。
法国科学家勒沙特列把我们化学上的这种“自我调节”作用概括为平衡移动原理,后人为了纪念这位科学家,把这个原理叫做勒沙特列原理。
[板书]四、勒沙特列原理[师]请同学们打开书44页,一起读一下勒沙特列原理的内容。
[板书]如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
[师]勒沙特列原理可以用来判断平衡移动方向,但并非任何与化学平衡有关的问题都能用勒沙特列原理来解释,因此我们必须了解该原理的适用范围及适用条件。
[板书]1. 适用范围[师]该原理是平衡移动原理,一个反应只有达到化学平衡时,才能谈及平衡移动。
如对于一个从反应物刚开始的气体反应来说,增大压强反应总是向正反应方向进行,而不服从勒沙特列原理。
因此,该原理的适用范围是已达平衡的可逆反应。
[板书]已达平衡....的可逆反应[投影练习]1. 可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)在一定体积和压强下开始反应,生成物的体积分数(C%)与温度的关系如图,回答下列问题:(1)由T1向T2变化时v(正) v(逆)。
(填“>”“<”或“=”=(2)由T3向T4变化时v(正) v(逆)。
(填“>”“<”或“=”)(3)反应在温度时达到化学平衡状态。
(4)此反应的正反应方向是热反应方向(填“放热”或“吸热”)(5)AB段为增函数,BC段为减函数曲线,试从化学反应速率和化学平衡的角度说明理由。
解析:温度升高过程中,AB段C%增大,BC段C%减小,说明T1向T2变化时,v正>v逆,T3向T4变化时v正<v逆。
B点是C%变化的一个转折点,而对于一个反应,升高温度时不可能使化学平衡既向正反应方向移动,又向逆反应方向移动,所以在T3之前,反应一定没有达到平衡状态,T3时达平衡状态,再升高温度,C%降低,说明平衡向逆反应方向移动了,该反应的正反应方向为放热反应。
答案:(1)> (2)< (3)T3 (4)放热(5)AB段为增函数曲线,BC段为减函数曲线,是因为AB段时,反应未达化学平衡状态,升高温度,速率加快,生成C的量增多,C%增大。
B点达平衡状态,升高温度,化学平衡逆向移动,使C%降低,所以BC段为减函数曲线。
[提问]对于一个已达平衡的可逆反应,如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应),如果既增大压强,又升高温度,能不能用勒沙特列原理判断出平衡究竟向哪个方向移动?[生]不能。
[师]使用催化剂时,能不能用勒沙特列原理得出平衡如何移动?为什么?[生]不能。
因为催化剂不能引起平衡移动。
[师]由此可见,在用勒沙特列原理解释平衡移动问题时,还要注意该原理的适用条件。
[板书]2. 适用条件:一个能...影响化学平衡的外界条件的变化。
[师]根据勒沙特列原理,平衡移动的方向是向减弱外界条件改变的方向移动。
如何理解“减弱”二字呢?我们先回忆一下浓度对化学平衡的影响,我们知道,增大一种反应物的浓度,化学平衡会向正反应方向移动。
如对于反应A(g)+B(g) C(g),增大A的浓度,平衡正向移动,此时各反应物和生成物的浓度如何变化?[生]A、B的浓度减小,C的浓度增大。
[师]达到新平衡时,要使平衡常数不变,A的浓度会不会降低到等于或小于原平衡浓度?[生]不会。
[师]同理,如果其他条件不变,把压强增大为原来的2倍,A、B、C的浓度会瞬间增大为原来的2倍,平衡向正反应方向移动会使C的浓度增大,使A的浓度减小,B的浓度减小,由于C的浓度增大了,要使K不变,达新平衡时,A和B的浓度一定大于原平衡浓度而小于原平衡浓度的2倍。
由此可见,平衡移动的结果,仅仅是减弱外界条件的影响,而不能完全抵消外界条件的变化量,更不能“逆转”。
[板书]3. 平衡移动的结果是“减弱..”外界条件的影响,而不能消除外界条件的影响。
[讲述]对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,如I2(g)+H2(g) 2HI(g),改变压强时,由于正向移动或逆向移动均不能减弱压强的改变,因此压强对它无影响,平衡不移动。
那么下列情况是否能用勒沙特列原理来判断呢?[投影]在FeCl3溶液中存在如下平衡:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加水稀释时,平衡是否移动?为什么?[生]甲种回答:平衡不移动,因为H2O是纯液体,增大水的用量并没有改变其浓度。
乙种回答:平衡移动,因为加水时,虽然水的浓度没有变,但其他离子或分子的浓度都降低了。
[师]同学们的回答都有道理,但正确的答案只有一个,那就是平衡会移动,而且是正向移动。
有些同学一定会问:这符合勒沙特列原理吗?下面我们就来分析一下,该平衡移动的方向是否符合勒沙特列原理。
我们知道,对于气体反应,减小压强时,各种气体的浓度会减小相同的倍数,那么单位体积内气体分子数如何变化?[生]减小相同的倍数。
[师]此时,平衡将向气体总体积增大的方向,即气体总分子数增多的方向移动。
对于上述平衡体系加水稀释时,Fe3+、Fe(OH)3、H+的浓度会减小相同的倍数,即单位体积内粒子数减小相同的倍数,平衡会向粒子数增多的方向即正向移动。
可见并不违背勒沙特列原理,勒沙特列原理对于所有的动态平衡都适用。
勒沙特列原理还广泛用于工业生产,人们根据该原理,选择适宜的条件,使化学反应能获得较高的产量,大大提高了工业生产效益。
那么我们在本章第二节书上讲的小故事,工程师试图增加高炉高度,以增加CO和铁矿石的接触时间来减少高炉气中CO的含量的做法符合勒沙特列原理吗?[生]不符合。
[师]为什么?[生]因为增加高炉高度并不能引起平衡移动。
[师]看来大家对勒夏特列原理掌握得不错,下面我们做几道练习题。
[投影练习]在某温度时,A+B 2C的反应达到了平衡:1. 平衡时容器中A、B、C的物质的量分别为1 mol、2 mol和3 mol,则开始时,加入的A和B的物质的量分别是和,A和B的转化率之比为。
答案:2.5 mol 3.5 mol 7∶52. 若A为气态,增加压强A的平衡浓度增大,则C一定是态;B一定不是态,可能是态或态。
如果增加或减少B的量,C和A在平衡时质量分数都不发生明显变化,则B应是态。
答案:气气固(或液)液(或固)固3. 达到平衡后再加入催化剂,则v正,v逆,v正和v逆的关系是v正v逆。
(填“>”“=”或“<”)答案:增大增大 =4. 升高温度后,C的物质的量减少,则v正,v逆,v正和v逆的关系是v正v逆。
(填“>”“=”或“<”),这个反应是热反应。
答案:增大增大<放5. 如温度保持不变,A和C是气态,体积缩小1/2,浓度增加的物质是,平衡向反应方向移动。
达到新平衡后,的浓度与原平衡浓度之比大于2,的浓度与原平衡浓度之比介于2和1之间。
答案:A、C 逆 A C6. 对于该反应,在其他条件相同的情况下,在一开始就使用催化剂后达到平衡和不使用催化剂达到平衡,两者的主要区别是(1)前者达到平衡所需时间,(2)前者达到平衡后较大。
答案:短反应速率[师]我们这节课在前两节的基础上学习了勒沙特列原理。
我们可以根据该原理,选择适宜条件使化学反应向对人类有利的方向进行,但该原理也有局限性,它不能预测建立平衡所需的时间,例如对于一个反应,如果降低温度同时减小压强均可使其向反应物转化率增大的方向移动,但此时反应速率一定很慢,达到平衡需要很长时间,这样也是不适用的。
如何才能使反应向人们需要的方向进行,又能缩短达到平衡所需时间呢?这是有待同学们将来去研究的问题,希望同学们能总结出比勒沙特列原理更完善的原理。
[布置作业]P46三、四、五、六题●板书设计四、勒沙特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向减弱这种改变的方向移动。
1. 适用范围:已达平衡....的可逆反应。
2. 适用条件:一个能...影响化学平衡的外界条件的变化。
3. 平衡移动的结果是“减弱..”外界条件的影响,而不是消除外界条件的影响。
●教学说明本节课在总结前两节课所学知识的基础上总结出勒沙特列原理,而深入理解勒沙特列原理是解决有关化学平衡问题的基础。
因此我在本节课的教学中,从温度不变平衡常数不变的原理引导学生分析平衡移动过程中浓度、压强的变化,使学生充分认识勒沙特列原理中“减弱”的含义,并通过典型的例题,对勒沙特列原理做了深层剖析,以培养学生运用知识的灵活性,也为以后学习盐类水解时学生理解稀释促进水解的原理打下了基础。
[参考练习]1.在容积相同的A、B两个容器中,分别充入 2 mol SO2和1 mol O2,使它们在相同温度下发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)并达到平衡,在反应过程中,若A容器的体积不变,B容器的压强不变,A中SO2的转化率为a%,B容器的压强不变,A中SO2的转化率为a%,B容器中SO2的转化率为b%,则a与b的关系为()A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定答案:C2.将3 mol A 和1 mol B 混合于一体积可变的密闭器P中,以此时温度、压强和体积作为起始条件,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),若反应过程中保持起始温度和压强不变,达到平衡时气体C的浓度为W mol·L-1,回答以下两个小题:(1)若反应过程中仍保持温度和压强不变,按下列四种方法配比充入容器P,平衡后气体 C 的浓度仍为W mol·L-1的是( )A.6 mol A+2 mol BB.3 mol A+1 mol B+2 mol CC.2 mol C+1 mol B+ mol DD.1 mol C+2 mol D答案:A(2)若反应过程中仍保持原起始温度和容器体积不变,且使平衡后气体C的浓度仍为Ⅳmol·L-1,应按下列哪种配比向容器Q中充入有关物质(P和Q起始体积相同)是有可能达到目的的 ( )A.3 mol A+1 mol BB.2 mol C+l mol DC.1.5 mol A+O.5 mol B+l mol C+O.5 mol DD.4 mol C和2 mol D答案:D。