化学平衡二氧化硫与氧气(精彩动画演示教学)
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第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计第一节硫及其化合物第一课时硫和二氧化硫【过渡】早在1 000多年前,我国古代劳动人民就已经发现和利用了硫。
我国古代的四大发明之一,其配方为“一硫二硝三木炭”,其中“硫”俗称硫黄,“硝”是火硝(KNO3)下面我们先来学习硫单质的性质。
【问题1】根据硫元素在周期表中位置,思考硫原子的结构及化合价有何特点?与氯、氧元素相比有何不同?【学生1】回答并板书硫原子结构示意图:硫位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族,其原子结构示意图为,硫原子最外层有6个电子,在化学反应中容易得到电子,形成-2价硫的化合物。
【学生2】硫元素的原子半径比氯原子半径大,硫原子得电子能力比氯原子弱,硫化氢的稳定性比氯化氢弱。
【学生3】硫元素的非金属性比氧元素弱,在富含氧气的地表附近的含硫化合物中,硫常显+4或+6价,氧为-2价。
【教师】评价、强调:同族氧元素比较,硫元素多了一个电子层,得电子能力相对较弱,而失电子能力相对较强。
【问题2】阅读教材P2页内容,观察图51或硫粉样品,思考硫单质具有哪些重要的物理性质性质?并填写下表内容。
【教师】投影表格,引导填写。
【学生】填写表格内容,展示交流:溶解性俗称颜色状态硬度水酒精CS2硫黄黄色晶体质脆、易研成粉末难溶微溶易溶【教师】评价、强调:硫(俗称硫黄),黄色晶体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,因此若试管内壁附着有单质硫时,可以用CS2洗涤除去。
图52 二氧化硫溶于水SO2+H2O H2SO3,该反应在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。
ⅥⅥ溶液先变红,振荡后褪色,再加热后溶液颜色恢复红色()SO2具有漂白性,但生成的化合物不稳定Ⅵ产生白色沉淀SO2具有还原性,可被新制氯水氧化成SO2-4,与Ba2+反应生成BaSO4沉淀【教师】评价、追问:实验Ⅵ体现了酸性氧化物的通性;实验Ⅵ体现了漂白性;实验Ⅵ体现了还原性。
解决化学平衡问题常用的3种思维方法1、虚拟法———“以退为进”原则虚拟法,就是在分析或解决问题时,根据需要和可能,提出一种假设,找到一种中间状态,以此为中介(参照物)进行比较,然后再结合实际条件得出结论。
其关键是虚拟出可以方便解题的对象,顺利实现由条件向结论的转化。
1)虚拟“容器”法对于只有一种气体反应物的化学平衡的体系,浓度变化若从压强变化分析更为简单、容易。
如A(g) B(g)+C(g)或A(g)+B(s) C(g)+D(g),改变A的浓度,平衡移动方向可通过虚拟容器法建立中间状态,然后再从压强变化判断。
O C+D。
例1A、B、C、D为4种易溶于水的物质,它们在稀溶液中建立如下平衡:A+2B+H2当加水稀释时,平衡向________(填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是________。
解析:可将水虚拟为容器,将A、B、C、D 4种易溶物质虚拟为盛在“水———容器”中的气体物质。
那么,加水稀释,“气体”的体积扩大,压强减小,根据勒夏特列原理,平衡向气体体积增大的方向,即上列平衡的逆反应方向移动。
由此,可以得出结论:溶液稀释时,平衡向溶质粒子数增加的方向移动。
答案:逆;因为稀释后,单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)减小,根据勒夏特列原理,平衡向单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)增加的方向移动。
2)虚拟“状态”法判断化学平衡移动的方向时经常用到以退为进的策略:先得到一个虚拟状态作为中介,然后再恢复到现实状况,进而得出相应的判断。
如根据平衡移动的结果判断平衡移动的方向时,可先虚拟一个中间状态再进行判断,则移动方向不言自明。
例2 某温度下,在一容积可变的容器中,反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)达到平衡时,X、Y 和Z的物质的量分别为4mol,2mol和4mol,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )。
A 均减半B 均加倍C 均增加1molD 均减少1mol解析:按选项A、B方式投料,平衡与原来等效,不移动。
化学平衡单一气体问题化学平衡是化学反应中一个重要的概念,它是指在封闭系统中,正反两个反应同时进行,达到动态平衡状态,此时反应速率之和等于零。
在化学平衡中,单一气体问题常常引起广泛关注,因为它涉及到气相反应的动力学和热力学过程。
单一气体问题可以概括为:在一定温度和压力条件下,一个气体分子在发生化学反应时,如何平衡生成的其他气体分子数量。
解决这个问题需要运用化学平衡常数的概念。
化学平衡常数是在一定温度下,生成物浓度乘积与反应物浓度乘积之比的数值。
根据这个概念,我们可以通过计算化学平衡常数来预测单一气体问题的解决方案。
化学平衡单一气体问题的研究具有广泛的应用价值。
例如,在工业生产中,通过改变反应条件,实现对生成物的调控,提高产率和纯度;在环境保护领域,研究化学平衡单一气体问题,有助于更好地控制污染物排放,减轻环境污染;在能源领域,研究化学平衡单一气体问题,可以提高燃料利用率,减少能源浪费。
解决化学平衡单一气体问题的一般步骤如下:首先,根据反应方程式,确定反应物和生成物的种类及数量关系。
其次,根据实验数据,计算出化学平衡常数。
最后,根据化学平衡常数,分析反应在特定条件下的进行方向和程度。
在我国,化学平衡单一气体问题研究取得了显著成果。
例如,研究者们成功揭示了硫化氢与氧气反应生成二氧化硫和水的化学平衡过程,为工业生产中硫酸厂家的尾气处理提供了理论依据。
此外,在煤炭燃烧等领域,通过研究化学平衡单一气体问题,找到了降低氮氧化物排放的有效途径。
总之,化学平衡单一气体问题研究在理论指导和实际应用中具有重要意义。
随着科学技术的不断发展,相信在不久的将来,我们能在化学平衡单一气体问题上取得更多突破,为人类社会的可持续发展贡献力量。