魯科版《化學反應原理》教學設計《化學反應的限度》 市賽獲獎

第二節(jié)化學反應的限度知識與技能：了解化學平衡常數(shù)的含義，能利用平衡常數(shù)計算反應物的平衡轉(zhuǎn)化率；了解溫度、濃度、壓強等因素對化學平衡的影響，并能夠判斷平衡移動的方向；培養(yǎng)設計實驗方案，分析、處理數(shù)據(jù)的能力。過程與方法：通過“溫度、濃度對化學平衡的影響”實驗探究，培養(yǎng)設計實驗方案的能力，以及分析實驗現(xiàn)象并獲取有價值信息的能力；通過對“化學平衡常數(shù)”“壓強對化學平衡的影響”等問題的討論，培養(yǎng)分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力，以及從數(shù)據(jù)中獲取信息，總結(jié)規(guī)律的能力。情感態(tài)度與價值觀：在分析問題中能夠體會到研究的樂趣，學會如何看待事物的多面性，并最終了解熱力學理論研究的重要意義。教學重難點：化學平衡常數(shù)的含義及溫度、濃度、壓強對化學平衡的影響。課型：新課課時安排：4課時教學過程：（第四課時）【提問】溫度和濃度是怎么影響化學平衡的？【教師】這節(jié)課我們主要來看看度對于有氣體參加反應或生成的化學反應，壓強對化學平衡的影響。首先大家預習一下P49的《交流?研討》【學生】預習一下P49的《交流?研討》【補充】在講到壓強對平衡的影響時，大家要注意：壓強只對有氣體參與或生成的化學反應的平衡有影響。因為壓強對固體或液體的影響不大。那么氣體的壓強還與哪些因素有關(guān)呢？我們先來補充一下有關(guān)氣體壓強的相關(guān)知識。PV=nRT溫度一定，氣體的物質(zhì)的量一定時：P=EQ\f(nRT,V),即:EQ\f(P1,P2)=EQ\f(V2,V1)(1)溫度一定，體積一定時：P=EQ\f(nRT,V)=cRT即:EQ\f(P1,P2)=EQ\f(n1,n2)=EQ\f(c1,c2)(2)溫度一定，壓強一定時：V=EQ\f(nRT,P)即:EQ\f(V1,V2)=EQ\f(n1,n2)(3)對于aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）這個有氣體參與和生成的反應：現(xiàn)定義氣體物質(zhì)系數(shù)的變化值△vg=c+d-a-b【交流研討】填表編號反應氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的該變量△vgK1N2+O22NO0[NO]2/[N2][O2]2N2+3H22NH3-2<0[NH3]2/[N2][H2]33N2O42NO21>0[NO2]2/[N2O4]【實驗現(xiàn)象】A→b→c紅棕色先變紅后變深【分析】對于N2O42NO2,達平衡時，K=EQ\f([NO2]2,[N2O4])體積縮小一半，壓強增大一倍，濃度增大一倍，故紅棕色先變深，此時Q=EQ\f(c(NO2)2,c(N2O4))因為濃度的增大幅度一樣，但分子NO2的濃度的指數(shù)不分母N2O4的濃度的指數(shù)大，故分子的值的增大的幅度更大。即此時：Q>K，要達到新的平衡，則Q值要減小，即c(NO2)減小，c(N2O4)增大，平衡左向，向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動。故后紅棕色變淺?！緦嶒灐垦杆賹⒒钊?cm3處拉至20cm3處，【現(xiàn)象】紅棕色先變淺后變紅【分析】對于N2O42NO2,達平衡時，K=EQ\f([NO2]2,[N2O4]).體積增大，壓強減小，濃度減小，故紅棕色先變淺，此時Q=EQ\f(c(NO2)2,c(N2O4))因為濃度的減小幅度一樣，但分子NO2的濃度的指數(shù)不分母N2O4的濃度的指數(shù)大，故分子的值的減小的幅度更大。即此時：Q<K，要達到新的平衡，則Q值要增大，即c(NO2)增大，c(N2O4)減小，平衡右向，向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增加的方向移動。故后紅棕色變深?！九e例】再如：4500C時N2與H2反應合成NH3N2(g)+3H2(g)2NH3(g)壓強(MpaNH3(%)【練習】在一個密閉容器中，發(fā)生以下反應：N2+3H22NH3，討論以下情況下的平衡如何移動。（1）使容器的體積減?。?）保持容器體積不變，充入一定量的N2（3）保持容器體積不變，充入一定量的NH3（4）保持容器體積不變，充入一定量的He注意利用K、Q的大小判斷?！究偨Y(jié)】只涉及固體或液體的反應，忽略壓強改變的影響。對于氣體，改變壓強，就是改變濃度，若改變壓強沒有引起濃度的變化，那么平衡也不一定。【板書結(jié)論】3.壓強的影響在其它條件不變的情況下，△vg≠0,增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動改變壓強一定要改變濃度，否則平衡不發(fā)生移動【練習】1.分析下列兩個可逆反應達到平衡后，當改變壓強平衡是否移動？怎樣移動？①H2+I2(g)2HI②CO2+C(s)2CO反應增大壓強減小壓強①不移動不移動②向逆反應方向移動向正反應方向移動【答案】【板書】△vg=0，改變壓強，平衡不移動?！揪毩暋?.已知NO2能形成二聚分子2NO2(g)N2O4(g)△H=?mol-1?，F(xiàn)在要測定NO2的相對分子質(zhì)量，應采用的適宜條件為（A）A、高溫低壓B、低溫高壓C、低溫低壓D、高溫高壓【板書小結(jié)】化學平衡移動規(guī)律升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動；降低溫度,平衡向放熱反應方向移動。增大反應物濃度或減小生成物濃度時,平衡向正向（或向右）移動；減小反應物濃度或增大生成物濃度時,平衡向逆向（或向左）移動?！鱲g≠0，增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動△vg=0，改變壓強，平衡不移動?！窘處煛拷榻B“勒?夏特列原理”，也叫化學平衡移動原理：改變影響化學平衡的一個因素，平衡將向能夠減弱（不是消除）這種改變的方向移動?！九e例】aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）△H>0升高溫度降低溫度增大反應物的濃度或減小反應物的濃度減小反應物的濃度或增大反應物的濃度若a+b>c+d:壓縮體積，使壓強增大增大體積，使壓強減小若a+b=c+d:注意：其適用條件：封閉體系中只改變一個條件。而用KQ的大小比較判據(jù)時，一切條件都可適用（改變兩個以上的條件都可以）?！揪毩暋?．某一化學反應，反應物和生成物都是氣體，改變下列條件一定能使化學平衡向正反應方向移動的是(A)A．增大反應物濃度B．減小反應容器的體積C．增大生成物濃度D．升高反應溫度2．已知化學反應2A(?)+B(g)2C(?)達到平衡，當增大壓強時，平衡向逆反應方向移動，則(D)A．A是氣體，C是固體B．A、C均為氣體C．A、C均為固體D．A是固體，C是氣體【板書設計】3.壓強的影響在其它條件不變的情況下，△vg≠0,增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動△vg=0，改變壓強，平衡不移動。4.小結(jié)：化學平衡移動規(guī)律升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動；降低溫度,平衡向放熱反應方向移動。增大反應物濃度或減小生成物濃度時,平衡向正向（或向右）移動；減小反應物濃度或增大生成物濃度時,平衡向逆向（或向左）移動。△vg≠0，增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動增大壓強，平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動△vg=0，改變壓強，平衡不移動。5.勒?夏特列原理改變影響化學平衡的一個因素，平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動?！咀鳂I(yè)】1.在一個1L的密閉容器中，充入的SO2和，在適當溫度和催化劑的作用下發(fā)生如下反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K=200，求達到平衡時各物質(zhì)的濃度。2.在一個1L的密閉容器中，充入的SO3，在適當溫度和催化劑的作用下發(fā)生如下反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3