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高二化学教案:《合成氨条件的选择教案》教学设计

经验告诉我们,成功是留给有准备的人。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师提高自己的教学质量。那么,你知道高中教案要怎么写呢?下面是小编精心为您整理的“高二化学教案:《合成氨条件的选择教案》教学设计”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!

教学目标

知识目标

使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件;使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,及理论联系实际的应用能力和分析问题、解决问题的能力。

情感目标

通过学生领悟理论知识对生产实践的指导作用,使学生树立理论和实践相结合的思想认识;并通过知识的运用培养学生的创新精神和科学方法。

教学建议

教材分析

本节教材体现了化学反应速率和平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用,同时在运用理论的过程中,也可进一步加深学生对所学理论的理解。

教材分为两部分:第一部分主要是通过讨论引导学生运用化学反应速率和化学平衡原理等知识,并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,合理地选择合成氨的生产条件。第二部分是拓宽思路方面的内容,主要是探讨合成氨的发展前景。

在第一部分内容中,教材针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,首先要求学生利用已学过的知识,讨论为使合成氨的化学反应速率增大所应采取的方法。在此基础上,又据实验数据讨论为提高平衡混合物中 的含量所应采取的方法。在两个讨论的基础上,教材又结合合成氨生产中动力、材料、设备、催化剂的活性等实际情况,较具体地分析了合成氨时压强、温度、催化剂等的选择情况。此外,还结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度等条件对合成氨生产的影响,以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。

第二部分教学在第一部分的基础上讨论合成氨的发展前景,拓宽学生的思路,主要目的不在于知识本身,而更多地应侧重于培养学生的创新精神和训练科学方法。

教学建议

第一部分“合成氨条件的选择”的教学:

1.提出问题:针对合成氨的反应,首先需要研究如何在单位时间里提高 的产量,这是一个化学反应速率问题。

2.复习提问:浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率影响的结果。

3.组织讨论:

①为使合成氨的反应速率增大,应采取的方法。

②合成氨反应是可逆反应,在实际生产中,仅仅考虑单位时间里的产量问题(化学反应速率问题)还不行,还需要考虑如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量问题(化学平衡的移动问题)。

③针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,要求学生利用已学过的知识,讨论为最大限度地提高平衡混合物中 的含量所应采取的方法。

4.阅读图表实验数据印证理论:学生通过阅读表2-4的实验数据可知,应用平衡移动原理得出的结论与科学实验的结果是完全一致的,这会大大提高学生的学习兴趣。

5.综合上面的讨论情况,同时综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,具体地研究合成氨条件的选择问题。此外,要结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度对合成氨生产的影响以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。

教师可结合讨论过程,让学生进行归纳。

第二部分“合成氨工业发展前景”的教学

1.以史明理:从介绍18世纪末到20世纪初这100多年里合成氨工业的发展简况入手,以压强选择的变化为例,说明合成氨条件的选择是与科技进步、动力、材料、设备等条件的改善紧密相联系的,并仍将随之而作相应的改变。

2.目前研究课题简介:结合简介,可向学生提出一些问题,启发学生思考,拓宽学生的思路,使学生的科学方法得到训练,如研究催化剂的目的是什么?新催化剂的研制成功,使合成氨反应可在较低温度下进行,是否会减缓合成氨生产中对压强的要求而减少设备制造的投资?等等。

配合目前研究课题的简介,教材编写有“化学模拟生物固氮”的阅读材料,可让学生阅读,要求学生拓宽思路、设想甚至想象。

教学设计示例

第三节 合成氨条件的选择

教学目标

知识目标:

1.使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。

2.使学生了解应用化学原理选择化工厂生产条件的思路和方法。

能力目标:

1. 教学时应以化学反应速率和化学平衡原理为主线,以合成氨知识为中心,结合工业上生产的实际情况,将知识串联、拓展、延伸,培养学生的归纳思维能力。

2. 在运用理论的过程中,可以进一步加深学生对所学理论的理解和提高知识的实际应用能力。

情感目标:

1.通过了解合成氨的全过程,可以激发学生爱科学、探索科学的热情。

2.通过合成氨前景的展望,激发学生学习兴趣,使学生体会化学学科中逻辑结构严谨深刻的科学美。

相关知识

高三化学教案:《合成氨条件的选择》教学设计


知识目标

使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件;使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,及理论联系实际的应用能力和分析问题、解决问题的能力。

情感目标

通过学生领悟理论知识对生产实践的指导作用,使学生树立理论和实践相结合的思想认识;并通过知识的运用培养学生的创新精神和科学方法。

教学建议

教材分析

本节教材体现了化学反应速率和平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用,同时在运用理论的过程中,也可进一步加深学生对所学理论的理解。

教材分为两部分:第一部分主要是通过讨论引导学生运用化学反应速率和化学平衡原理等知识,并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,合理地选择合成氨的生产条件。第二部分是拓宽思路方面的内容,主要是探讨合成氨的发展前景。

在第一部分内容中,教材针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,首先要求学生利用已学过的知识,讨论为使合成氨的化学反应速率增大所应采取的方法。在此基础上,又据实验数据讨论为提高平衡混合物中 的含量所应采取的方法。在两个讨论的基础上,教材又结合合成氨生产中动力、材料、设备、催化剂的活性等实际情况,较具体地分析了合成氨时压强、温度、催化剂等的选择情况。此外,还结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度等条件对合成氨生产的影响,以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。

第二部分教学在第一部分的基础上讨论合成氨的发展前景,拓宽学生的思路,主要目的不在于知识本身,而更多地应侧重于培养学生的创新精神和训练科学方法。

教学建议

第一部分“合成氨条件的选择”的教学:

1.提出问题:针对合成氨的反应,首先需要研究如何在单位时间里提高 的产量,这是一个化学反应速率问题。

2.复习提问:浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率影响的结果。

3.组织讨论:

①为使合成氨的反应速率增大,应采取的方法。

②合成氨反应是可逆反应,在实际生产中,仅仅考虑单位时间里的产量问题(化学反应速率问题)还不行,还需要考虑如何最大限度地提高平衡混合物中 的含量问题(化学平衡的移动问题)。

③针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,要求学生利用已学过的知识,讨论为最大限度地提高平衡混合物中 的含量所应采取的方法。

4.阅读图表实验数据印证理论:学生通过阅读表2-4的实验数据可知,应用平衡移动原理得出的结论与科学实验的结果是完全一致的,这会大大提高学生的学习兴趣。

5.综合上面的讨论情况,同时综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,具体地研究合成氨条件的选择问题。此外,要结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度对合成氨生产的影响以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。

教师可结合讨论过程,让学生进行归纳。

压强

温度

催化剂

浓度

为增大合成氨的反应速度

增大

升高

加入

增加、的浓度

为提高平衡混合物中的含量

增大

降低

减小平衡混合物中的浓度

实验生产中

20Mpa-

50MPa

500℃左右

铁触煤(500℃左右时活性最大)

使气态变为液态并及时从平衡混合物中分离出去,及时补充和

第二部分“合成氨工业发展前景”的教学

1.以史明理:从介绍18世纪末到20世纪初这100多年里合成氨工业的发展简况入手,以压强选择的变化为例,说明合成氨条件的选择是与科技进步、动力、材料、设备等条件的改善紧密相联系的,并仍将随之而作相应的改变。

合成氨条件的选择


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收,帮助教师提高自己的教学质量。写好一份优质的教案要怎么做呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“合成氨条件的选择”,仅供参考,大家一起来看看吧。

●备课资料
一、回顾合成氨催化反应
20世纪初最惊心动魄的化学反应莫过于合成氨反应,当时合成氨反应对世界的震撼力不亚于现今的“超导材料”和“碳60”。在世纪之交的关键时刻,回顾本世纪最重要的化学反应之一——合成氨反应,对学习化学反应、理解化学反应、实践化学反应和发现化学反应都是非常有益的。
在19世纪人们就知道合成氨反应在热力学上是可行的,寻找合适的催化剂是化学工作者的迫切任务。因此从两河流域到欧洲平原,从西奈半岛到非洲全境,从喜马拉雅山脉北麓到东海之滨广袤的土地上最需要的就是水分和氨肥。
1909年7月2日FritzHaber领导的研究小组首次用金属锇粉作催化剂,在高温高压设备中成功地生产出90克氨,全世界为之震惊。BASF(BadischeAnilinundSodaFabrik)公司为了开发合成氨催化剂,抢先预订了全世界所有金属锇的购买权,总量约达100kg。出巨资资助此项研究工作。这足以看出当时BASF公司为开发合成氨催化剂决心之大、信心之足、心情之迫切。随后时间不长,Haber被推选担任在柏林新建立的物理化学与电化学研究所所长,他不得不停止在合成氨领域的开创性工作,从而使他获得了1919年的诺贝尔化学奖。
紧接着,BASF公司把研究合成氨催化剂的工作交给了AlilinMittasch。他并没有一头扎进实验室,而是对过去的实验数据进行了全面的分析,对几百种试验的催化剂进行了分类和总结。竟然大胆地冲破许多理论权威的思想束缚,提出了一个未经证明的科学假设:
1.寻找合适的催化剂,必须用相当多的元素和大批添加剂进行实验。
2.催化反应要像哈伯的实验一样,必须在高温和高压条件下进行。
3.需要进行极大量的成套试验。
他们的研究队伍依据这样的理论假设,着手实验。从1909年到1912年的短时间内,完成的实验量是惊人的,在2500个不同的催化剂上大约进行了6500次试验,试验的次数超过了一万次,完成4000多个不同体系的研究工作。与此同时,全世界至少有30多个国家,几百个研究机构也都进行寻找和开发合成氨催化剂的研究工作。真可谓是如火如荼的时代。
然而,以贵金属(金属锇等)为主催化剂,再添加其他化合物或元素的研究工作成效不大。根据Mittasch的假设,有人建议用天然矿石作催化剂试验,因为合成氨反应是高温高压下进行,有还原性气氛(H2),就可使矿石中金属氧化物发生还原反应生成多种金属的复杂物质可能会有催化性能。真是“踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫”,在大量试验矿石的过程中,发现瑞典磁铁矿得到相当满意的氨产量。
经过化学分析瑞典磁铁矿和进一步验证,发现最好的催化剂就是纯铁和百分之几的氧化铝,少量的钾碱和石灰熔合,其组成与瑞典磁铁矿相近。现在全世界所有的合成氨催化剂都是依据这个发现制备的,只是性能和结构更趋于稳定和优良。
在1913年9月9日实现了氨生产的工业化,兴建的装置是用285mm直径的反应器,催化剂体积90L,在200Pa压力下运转,起始氨的日产量只有3t~5t,但是生产量逐步增加,以致到1917年由Haber-Bosch生产过程所生产的氨年产量已超过60000t。
人们对合成氨反应的研究堪称世界第一反应。时至今日仍然有许多科学家对合成氨催化剂结构、性能、反应动力学做更深入的研究工作。在化学界把合成氨反应已看成经典反应,任何一个催化新理论,任何一个催化动力学模型,任何一个化学反应新概念,都要用合成氨反应来检验和证明。
今天,回顾合成氨反应的这一段历史,缅怀为开发合成氨反应的先驱们那种百折不挠的精神,以对我们的学习和工作有所帮助。
(摘自《中学化学教学参考》1999年7~8期作者:张虎勤)
二、化学反应速率和化学平衡在工业生产中的应用
化学反应速率的快慢是关系到能否将化学反应应用于生产的一个很重要的因素,因此化工生产上总是研究采用最合适的条件。提高反应速率,强化生产过程。例如空气中氮的固定(转化为化合态氮),N2、02可化合成NO,但是反应条件不合适,反应速率极慢,没有实际意义。NO和CO都是空气污染物,它们之间可以发生反应生成无毒害的CO2和N2,但是反应速率太慢,以至于它们能共存于大气之中,共同为害。解决NO、CO转化为CO2和N2,消除由其带来的污染必须解决的问题,仍然是增大反应速率。石油中大量存在甲基环己烷(C7H14),在高温、低压下可分解为重要的国防工业原料一一甲苯(C7H8),但是反应进行得很慢,直到找到了有效催化剂后才投入生产。
化学平衡是研究在工业生产上,如何以最少的原料和能量尽可能得到最多产量。例如硫酸工业的关键反应,2SO2+022S03。反应是可逆的,S02不可能百分之百转化为S03。升高温度和增压有利于提高反应速率,但是温度过高时SO3分解,对SO2的转化不利。增大压力意味着对设备要求高,投资大,耗能多。反应需要高温,同时反应又放出热量,热量聚集到一定程度对SO2转化有害。为了强化生产过程、节约能源、降低成本,聪明的技术人员采取增大空气用量(即是O2)、利用反应放出的热量预热SO2和空气的混合气、控制适当高温并采用合适催化剂等措施。在常压下居然将SO2的转化率提高到95%以上,达到了以最少原料和能量获得最多产品的目的。
在化学反应速率和化学平衡的研究领域里。别凯托夫(1865年)、古德贝格和伐格(1867年)、勒夏特列(1888年)等科学家都作出了很大贡献。
综合能力训练
1.已知反应:A(g)+3B(g)2C(g),正反应为放热反应,下图中a、b表示在一定条件下气体C的体积分数随时间变化的情况。若使曲线b变为a,可采取的措施是()

A.增大B的浓度B.升高温度
C.缩小容器的体积D.加入催化剂
答案:D
2.已建立化学平衡的可逆反应A(g)+B(g)3C(g),改变条件,使化学平衡向正反应方向移动,有关的正确叙述是()
A.生成物的百分含量一定增大B.生成物的产量一定增加
C.反应物的转化率都增大D.生成物的浓度一定增大
答案:B
3.近年来,某些自来水厂在用液氯对水进行消毒处理时,还加入少量液氨延长液氯的杀菌时间,其反应的化学方程式为:NH3+HCl0H20+NH2Cl,NH2Cl较稳定。试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因:__________________________________。
答案:可逆反应NH3+HClOH20+NH2Cl将不稳定的HClO置于一个动态的化学储存状态,不用则储存,需用则释出

《合成氨条件的选择》学案


《合成氨条件的选择》学案

[教学目标]

1.知识目标

(1)使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。

(2)了解合成氨生产的一般流程和反应原理、反应条件等。

2.能力和方法目标

(1)通过合成氨生产条件的分析和选择,使学生了解应化学原理选择化工生产条件的思路和方法。

(2)通过用化学反应速率理论、化学平衡理论选择合成氨反应条件,培养知识的综合应用和归纳能力。

(3)通过合成氨对工业、农业等领域的重要作用的教育,让学生理解化学对于改善人类生活的重要意义。

[教学过程]

课堂练习:

1.在现代无机化工、有机化工、生物化工等生产中,大多数产品的合成往往需要使用的主要化学反应条件是()。

(A)高温(B)高压(C)催化剂(D)高温、高压、催化剂

2.将V1L的H2和V2L的N2在一定条件下发生反应,达到平衡后,混合气体总体积为V3L(气体体积均在相同条件下测定),则生成NH3的体积是()。

(A)(V1+V2-V3)L(B)(V1+V2+V3)L

(C)(V1+V2-2V3)L(D)[V3-(V1+V2)]L

3.在某合成氨厂合成氨的反应中,测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6:18:1,出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9:27:8,则氮的转化率为()。

(A)5%(B)50%(C)25%(D)20%

4.下面是合成氨的简要流程示意图(如图2-4-1):

沿x路线回去的物质的是()。

(A)N2和H2(B)催化剂(C)N2(D)H2

5.工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素。已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2和CO2,H2是合成氨的原料,CO2供合成尿素用。若从充分利用原料的角度考虑,选用____物质作原料较好。

(A)CO(B)石油脑(C5H12、C6H14)(C)CH4(D)焦炭

6.在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混合气体中NH3的体积分数为25%。若反应前后条件保持不变,则反应后缩小的气体体积与原反应物体积之比是()。

(A)1:5(B)1:4(C)1:3(D)1:2

7.在3H2+N22NH3反应中,使用催化剂的理由是()。

(A)使平衡向正反应方向移动(B)没有催化剂该反应不能发生

(C)使化学反应速率增大(D)遏止逆反应的发生

8.总压强为3.0×107Pa时,氮氢混合气体(体积比为1:3)通入合成塔,反应达平衡时的压强降为2.5×107Pa。则平衡时混合气体中氨的体积分数为()。

(A)35%(B)30%(C)25%(D)20%

9.将2LN2和6LH2充入密闭容器里反应,达到平衡时,混合气体的体积为7.2L,计算:

(1)平衡时,混合气体里各气体物质的质量分数。

(2)N2转化为NH3的转化率。

(3)混合气体中NH3全部被0.005L水吸收,所得氨水的物质的量浓度是多少?(氨水的密度为0.96g/mL,气体在标况下)质量分数是多少?

10.某温度下,1L密闭容器中加入1molN2和3molH2,使合成氨反应达平衡,平衡混合物中N2、H2和NH3的物质的量分别用m、n、gmol表示,如果温度不变,只改变初始物质的加入量,而要求m、n、g的值不变,如果用x、y、z表示所加入的N2、H2和NH3的量,那么x、y、z应满足:

(1)若x=0,y=0,则z=____mol。

(2)若x=0.75mol,则y=____mol,z=____mol。

(3)x、y、z应满足的一般条件是:________________(用x、y、z的代数式表示)。

1D,2A,3C,4A,5B,6A,7C,8D。

9.(1)H214.11%;N265.79%;NH320.06%;(2)20%;(3)7.2mol。L-1;12.8%。

10.(1)2;(2)2.25,0.5;(3)x+=1,2y+3z=6。

高二化学教案:《影响化学平衡的条件》教学设计


本文题目:高二化学教案:影响化学平衡的条件

化学平衡的影响条件及其规律在本章的知识中起到了承上启下的作用,在学习了影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上再来学习本节内容,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。正是利用这种优势,教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动。如向提高反应物转化率的方向移动,由此表明学习本节的实际意义。

教学中利用好演示实验,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并要求学生运用浓度对化学反应速率的影响。以及化学平衡常数不随浓度改变等知识展开讨论,说明改变浓度为什么会使化学平衡发生移动。同样的方法也适用于压强、温度对化学平衡影响的教学。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理 时,应注意原理的适用范围,以对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。除此之外,组织好教材节末的讨论题,引导学生了解课后资料及阅读材料的相关知识,都会使学生对本节的教学重点的理解、掌握起到推动和辅助作用。

●教学目标

1. 使学生理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡的影响。

2. 使学生理解平衡移动原理,学会利用平衡移动原理判断平衡移动方向。

3. 使学生学会利用速率~时间图来表示平衡移动过程,培养学生识图、析图能力。

●教学重点

浓度、压强、温度对化学平衡的影响

●教学难点

1. 平衡移动原理的应用

2. 平衡移动过程的速率~时间图

●课时安排

三课时

●教学方法

1. 通过演示实验,启发学生总结、归纳出浓度、温度等条件对化学平衡的影响。

2. 通过对平衡常数及外界条件对速率的影响理论的复习,从理论上使学生认识平衡移动规律。

3. 通过典型例题和练习,使学生进一步理解并掌握勒沙特列原理。

●教具准备

1 mol?L-1的FeCl3溶液、1 mol?L-1的KSCN溶液、2 mol?L-1的NaOH溶液、蒸馏水、冰水、热水、NO2气体、大试管(1支)、小试管(3支)、烧杯(2只)、烧瓶(2个)、带夹导管。

第一课时

(复习引入新课)

[师]可逆反应进行的最终结果是什么?

[生]达到平衡状态。

[师]化学平衡状态有哪些特点?

[生]1. 同种物质的正反应速率等于逆反应速率;2. 各组分的浓度保持不变;3. 动态平衡。

[设问]可逆反应达平衡后,若外界条件的改变引起正、逆反应速率不相等,那么此平衡状态还能维持下去吗?

[生]不能。

[师]对。此时原平衡将被破坏,反应继续进行下去,直至再达平衡。这种旧的化学平衡被破坏,新的化学平衡建立的过程,叫做化学平衡的移动。

我们学习化学平衡,就是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动。这节课我们就学习影响化学平衡的条件。

[板书]第三节 影响化学平衡的条件

一、浓度对化学平衡的影响

[师]反应浓度改变能引起速率改变,那么能否引起平衡移动呢?下面先通过实验来说明这个问题。

[演示实验]浓度对化学平衡的影响。

(第一步)教师先举起盛FeCl3溶液和KSCN溶液的试剂瓶,让学生说出它们的颜色。

[生]FeCl3溶液呈黄色,KSCN溶液无色。

(第二步)在一支大试管中,滴入FeCl3溶液和KSCN溶液各5滴,问学生看到了什么现象?

[生]溶液变成了血红色。

[讲述]生成血红色的溶液是因为它们发生了下列可逆反应,生成了一种叫硫氰化铁的物质。

[板书]FeCl3+3KSCN 3KCl+Fe(SCN)3 即:Fe3++3SCN- Fe(SCN)3

指出:血红色是Fe(SCN)3的颜色。

[过渡]下面我们接着做实验。

(第三步)把大试管中的溶液加水稀释至橙红色,分别倒入三支小试管(大试管中留少量溶液用于比较颜色变化)。

(边讲边操作)下面我在这两支盛稀释过的溶液的小试管中分别滴加FeCl3和KSCN溶液,大家注意观察现象。

[问]有何变化?这说明什么问题?由此我们可以得出什么结论?

[启发]红色的深浅由谁的多少决定?

[学生讨论后得出结论]红色加深是因为生成了更多的Fe(SCN)3,这说明增大反应物浓度,会使化学平衡向正反应方向移动。

[设问]如果我们在稀释后的溶液中滴加NaOH溶液,又会有什么现象呢?请大家注意观察。

(第四步)在第三支小试管中滴加NaOH溶液。

[生]有红褐色沉淀生成,溶液颜色变浅。

[师]红褐色沉淀是由Fe3+与OH-结合生成的。那么,溶液颜色变浅又如何解释?

[生]生成沉淀使Fe3+浓度降低,化学平衡逆向移动,Fe(SCN)3浓度降低,红色变浅。

[师]我们通过实验,得出了增大反应物浓度使化学平衡正向移动和减小反应物浓度化学平衡逆向移动的结论,那么增大或减小生成物浓度,平衡将如何移动呢?

[生]增大生成物浓度,化学平衡逆向移动;减小生成物浓度化学平衡正向移动。

[师]下面我们来总结一下浓度对化学平衡的影响规律。

[板书]1. 规律:其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都使化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,都使化学平衡向逆反应方向移动。

[设问]浓度对平衡的影响如何从浓度对速率的影响解释呢?

[板书]2.浓度改变速率改变

[师]我们知道,一个可逆反应达平衡状态时,对于同一反应物或生成物,正反应速率等于逆反应速率,即消耗速率等于生成速率,那么增大某一反应物的浓度的瞬间,正反应速率和逆反应速率如何变化?还是否相等?

[启发]逆反应速率的大小取决于哪种物质浓度的大小?

[生]生成物浓度的大小。

[师]在增大Fe3+浓度的瞬间,Fe(SCN)3浓度和SCN-是否改变?

[生]不变。

[师]由于增大Fe3+浓度的瞬间,Fe(SCN)3浓度和SCN-浓度不变,所以Fe3+的生成速率即逆反应速率不变,但Fe3+浓度的增大会使Fe3+的消耗速率即正反应速率瞬间增大,导致正反应速率大于逆反应速率,平衡发生移动。在平衡移动过程中,生成物浓度逐渐增大,使正反应速率逐渐增大,反应物浓度逐渐减小,使逆反应速率逐渐减小,直至正反应速率再次等于逆反应速率,达到新的平衡状态。我们如何把浓度改变时速率随时间的变化过程用速率~时间图表示出来呢?

[板书]3. 速率~时间图

[复习]请大家先画出一个可逆反应从刚加入反应物到达平衡状态整个过程的速率~时间关系图。

(一个学生板演)

[师]下面请大家根据增大一种反应物浓度时,瞬间正、逆速率的变化及平衡移动过程中速率的变化情况,画出在t时刻增大一种反应物浓度时的速率~时间图。

(教师注明t时刻的位置,然后由学生板演,画出平衡移动过程的速率~时间图)

[师]大家能很快地画出此图,说明对学过的知识掌握得很好,请大家接着画出以下几种情况的速率~时间图。

[板书]

(由三个学生板演后,不完善或不正确的地方由其他学生修改、补充。由教师总结得出以下结论)

[分组讨论]以上平衡移动的速率时间图有何特点?

(讨论后每组选出一个代表回答)

a.改变反应物的浓度,只能使正反应速率瞬间增大或减小;改变生成物浓度,只能使逆反应速率瞬间增大或减小。

b.只要正反应速率在上面,逆反应速率在下面,即v′正>v′逆。化学平衡一定向正反应方向移动;反之,向逆反应方向移动。

c.只要是增大浓度,不论增大的是反应物浓度,还是生成物浓度,新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减小浓度,新平衡条件下的速率一定小于原平衡状态。

[师]下面我们根据浓度对平衡的影响规律,做一道练习题。

[投影]练习1. 可逆反应H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g)在一定条件下达平衡状态,改变下列条件,能否引起平衡移动?CO浓度有何变化?

①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加H2浓度

(答案:①平衡正向移动,CO浓度增大 ②平衡不移动,CO浓度不变 ③平衡逆向移动,CO浓度减小)

[问]加入更多的碳为什么平衡不移动?

[生]因为增加碳的用量并不能改变其浓度,不能改变反应速率。

[师]对,增加固体或纯液体的量不能改变其浓度,也不能改变速率,所以v正仍等于

v逆平衡不移动。

以上我们讨论了改变反应物浓度时,平衡移动的方向问题,那么改变反应物浓度时,各反应物转化率有何变化呢?有兴趣的同学可在课后做下面的练习题,从中总结规律。

[投影]练习2. 500℃时,在密闭容器中进行下列反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),起始只放入CO和水蒸气,其浓度均为4 mol?L-1,平衡时,CO和水蒸气浓度均为1 mol?L-1,达平衡后将水蒸气浓度增至3 mol?L-1,求两次平衡状态下CO和H2O(g)的转化率。(提示:温度不变平衡常数不变)

答案:原平衡时CO转化率75%,H2O蒸气转化率75%;平衡移动后CO转化率86.75%,H2O蒸气转化率57.83%。

结论:增大一种反应物的浓度,会提高另一种反应物的转化率,而本身转化率降低。

[布置作业]预习压强、温度对化学平衡的影响。

●板书设计

第三节 影响化学平衡的条件

一、浓度对化学平衡的影响

FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl Fe3++3SCN- Fe(SCN)3

1. 规律:其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都使化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,都使化学平衡向逆反应方向移动。

2.浓度改变速率改变

3. 速率~时间图

●教学说明

本节教材在本章中起着承上启下的作用,学好本节的知识,不仅有利于学生更好地掌握前两节所学知识,也为下一章的学习打好了基础。而浓度对化学平衡的影响,又是本节的重点,学生若能真正理解浓度对化学平衡的影响则压强对化学平衡的影响将无师自通。因此,这节课我在利用演示实验得出结论之后,又把课本上要求学生课后讨论的内容放在课堂上和学生共同讨论,不仅复习了旧知识,也使学生对浓度引起平衡移动的规律加深了理解。

平衡移动的有关图象题,是本章的常见题型,也是一类重要题型。因此在本节的教学中我从浓度变化时引起正、逆反应速率的变化引导学生画出平衡移动过程的速率~时间图,并分析图象的特点和规律,培养学生的析图能力,为以后解答图象题打下基础。

增大反应物浓度时,反应物转化率的改变规律,教材不要求学生掌握,因此,我把它通过课后练习的形式使基础好的学生课后讨论,以提高其分析问题的能力。

[参考练习]

1. 在密闭容器中充入4 mol HI,在一定温度下 2HI(g) H2(g)+I(g)达到平衡时,有30%的HI发生分解,则平衡时混合气体总的物质的是( )

A.4 mol B. 3.4 mol C. 2.8 mol D. 1.2 mol

答案:A

2.将一定量的Ag2SO4固体置于容积不变的容器中,在某温度下发生下列反应:

Ag2SO4(s) Ag2O(s)+SO3(g)

2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)

经10 min后,反应达到平衡,此时c(CO3)=0.4 mol?L-1,c(SO2)=0.1 mol?L-1。则下列叙述不正确的是( )

A. SO3的分解率为20%

B. 10分钟内 (O2)=0.005 mol?L-1?min-1

C.容器内气体的密度为40g?L-1

D.加压,容器内固体的质量不变

答案:D

3. 下列平衡体系,改变条件,平衡怎样移动?

①C(s)+CO2(g) 2CO(g) 将炭粉碎。

②3NO2+H2O 2HNO3+NO 通入O2。

③NH3+H2O NH3?H2O NH +OH- 加入NH4Cl晶体。

答案:①不移动 ②正向移动 ③逆向移动

4. 已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2O HCl+HClO,常温下,在一个体积为50毫升的针筒里吸入40毫升氯气后,再吸入10毫升水。写出针筒中可能观察到的现象 ,若此针筒长时间放置,又可能看到何种变化? ,试用平衡观点加以解释 。

答案:气体体积缩小,溶液呈浅绿色

气体和溶液均变无色,气体体积进一步缩小

Cl2+H2O HCl+HClO;长期放置,HClO分解,生成物浓度降低,平衡正向移动,Cl2几乎全部转化为HCl,导致气体体积缩小,黄绿色消失 文章

文章来源:http://m.jab88.com/j/104616.html

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