高二化學教案：《影響化學平衡的條件》教學設(shè)計

　　本文題目：高二化學教案：影響化學平衡的條件

　　化學平衡的影響條件及其規(guī)律在本章的知識中起到了承上啟下的作用，在學習了影響化學反應(yīng)速率的條件和化學平衡等知識的基礎(chǔ)上再來學習本節(jié)內(nèi)容，系統(tǒng)性較好，有利于啟發(fā)學生思考，便于學生接受。正是利用這種優(yōu)勢，教材在前言中就明確指出，當濃度、溫度等外界條件改變時，化學平衡就會發(fā)生移動。同時指出，研究化學平衡的目的，并不是為了保持平衡狀態(tài)不變，而是為了利用外界條件的改變，使化學平衡向有利的方向移動。如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動，由此表明學習本節(jié)的實際意義。

　　教學中利用好演示實驗，通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，引導學生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學平衡向正反應(yīng)方向移動的結(jié)論。反之，則化學平衡向逆反應(yīng)方向移動。并要求學生運用濃度對化學反應(yīng)速率的影響。以及化學平衡常數(shù)不隨濃度改變等知識展開討論，說明改變濃度為什么會使化學平衡發(fā)生移動。同樣的方法也適用于壓強、溫度對化學平衡影響的教學。

　　教材在充分肯定平衡移動原理的同時，也指出該原理的局限性，以教育學生在應(yīng)用原理 時，應(yīng)注意原理的適用范圍，以對學生進行科學態(tài)度的熏陶和科學方法的訓練。除此之外，組織好教材節(jié)末的討論題，引導學生了解課后資料及閱讀材料的相關(guān)知識，都會使學生對本節(jié)的教學重點的理解、掌握起到推動和輔助作用。

　　●教學目標

　　1. 使學生理解濃度、溫度、壓強等條件對化學平衡的影響。

　　2. 使學生理解平衡移動原理，學會利用平衡移動原理判斷平衡移動方向。

　　3. 使學生學會利用速率~時間圖來表示平衡移動過程，培養(yǎng)學生識圖、析圖能力。

　　●教學重點

　　濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響

　　●教學難點

　　1. 平衡移動原理的應(yīng)用

　　2. 平衡移動過程的速率～時間圖

　　●課時安排

　　三課時

　　●教學方法

　　1. 通過演示實驗，啟發(fā)學生總結(jié)、歸納出濃度、溫度等條件對化學平衡的影響。

　　2. 通過對平衡常數(shù)及外界條件對速率的影響理論的復習，從理論上使學生認識平衡移動規(guī)律。

　　3. 通過典型例題和練習，使學生進一步理解并掌握勒沙特列原理。

　　●教具準備

　　1 mol?L-1的FeCl3溶液、1 mol?L-1的KSCN溶液、2 mol?L-1的NaOH溶液、蒸餾水、冰水、熱水、NO2氣體、大試管(1支)、小試管(3支)、燒杯(2只)、燒瓶(2個)、帶夾導管。

　　第一課時

　　(復習引入新課)

　　[師]可逆反應(yīng)進行的最終結(jié)果是什么?

　　[生]達到平衡狀態(tài)。

　　[師]化學平衡狀態(tài)有哪些特點?

　　[生]1. 同種物質(zhì)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率;2. 各組分的濃度保持不變;3. 動態(tài)平衡。

　　[設(shè)問]可逆反應(yīng)達平衡后，若外界條件的改變引起正、逆反應(yīng)速率不相等，那么此平衡狀態(tài)還能維持下去嗎?

　　[生]不能。

　　[師]對。此時原平衡將被破壞，反應(yīng)繼續(xù)進行下去，直至再達平衡。這種舊的化學平衡被破壞，新的化學平衡建立的過程，叫做化學平衡的移動。

　　我們學習化學平衡，就是為了利用外界條件的改變，使化學平衡向有利的方向移動。這節(jié)課我們就學習影響化學平衡的條件。

　　[板書]第三節(jié) 影響化學平衡的條件

　　一、濃度對化學平衡的影響

　　[師]反應(yīng)濃度改變能引起速率改變，那么能否引起平衡移動呢?下面先通過實驗來說明這個問題。

　　[演示實驗]濃度對化學平衡的影響。

　　(第一步)教師先舉起盛FeCl3溶液和KSCN溶液的試劑瓶，讓學生說出它們的顏色。

　　[生]FeCl3溶液呈黃色，KSCN溶液無色。

　　(第二步)在一支大試管中，滴入FeCl3溶液和KSCN溶液各5滴，問學生看到了什么現(xiàn)象?

　　[生]溶液變成了血紅色。

　　[講述]生成血紅色的溶液是因為它們發(fā)生了下列可逆反應(yīng)，生成了一種叫硫氰化鐵的物質(zhì)。

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

　　指出：血紅色是Fe(SCN)3的顏色。

　　[過渡]下面我們接著做實驗。

　　(第三步)把大試管中的溶液加水稀釋至橙紅色，分別倒入三支小試管(大試管中留少量溶液用于比較顏色變化)。

　　(邊講邊操作)下面我在這兩支盛稀釋過的溶液的小試管中分別滴加FeCl3和KSCN溶液，大家注意觀察現(xiàn)象。

　　[問]有何變化?這說明什么問題?由此我們可以得出什么結(jié)論?

　　[啟發(fā)]紅色的深淺由誰的多少決定?

　　[學生討論后得出結(jié)論]紅色加深是因為生成了更多的Fe(SCN)3，這說明增大反應(yīng)物濃度，會使化學平衡向正反應(yīng)方向移動。

　　[設(shè)問]如果我們在稀釋后的溶液中滴加NaOH溶液，又會有什么現(xiàn)象呢?請大家注意觀察。

　　(第四步)在第三支小試管中滴加NaOH溶液。

　　[生]有紅褐色沉淀生成，溶液顏色變淺。

　　[師]紅褐色沉淀是由Fe3+與OH-結(jié)合生成的。那么，溶液顏色變淺又如何解釋?

　　[生]生成沉淀使Fe3+濃度降低，化學平衡逆向移動，F(xiàn)e(SCN)3濃度降低，紅色變淺。

　　[師]我們通過實驗，得出了增大反應(yīng)物濃度使化學平衡正向移動和減小反應(yīng)物濃度化學平衡逆向移動的結(jié)論，那么增大或減小生成物濃度，平衡將如何移動呢?

　　[生]增大生成物濃度，化學平衡逆向移動;減小生成物濃度化學平衡正向移動。

　　[師]下面我們來總結(jié)一下濃度對化學平衡的影響規(guī)律。

　　[板書]1. 規(guī)律：其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都使化學平衡向正反應(yīng)方向移動;減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，都使化學平衡向逆反應(yīng)方向移動。

　　[設(shè)問]濃度對平衡的影響如何從濃度對速率的影響解釋呢?

　　[板書]2.濃度改變速率改變

　　[師]我們知道，一個可逆反應(yīng)達平衡狀態(tài)時，對于同一反應(yīng)物或生成物，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，即消耗速率等于生成速率，那么增大某一反應(yīng)物的濃度的瞬間，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率如何變化?還是否相等?

　　[啟發(fā)]逆反應(yīng)速率的大小取決于哪種物質(zhì)濃度的大小?

　　[生]生成物濃度的大小。

　　[師]在增大Fe3+濃度的瞬間，F(xiàn)e(SCN)3濃度和SCN-是否改變?

　　[生]不變。

　　[師]由于增大Fe3+濃度的瞬間，F(xiàn)e(SCN)3濃度和SCN-濃度不變，所以Fe3+的生成速率即逆反應(yīng)速率不變，但Fe3+濃度的增大會使Fe3+的消耗速率即正反應(yīng)速率瞬間增大，導致正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡發(fā)生移動。在平衡移動過程中，生成物濃度逐漸增大，使正反應(yīng)速率逐漸增大，反應(yīng)物濃度逐漸減小，使逆反應(yīng)速率逐漸減小，直至正反應(yīng)速率再次等于逆反應(yīng)速率，達到新的平衡狀態(tài)。我們?nèi)绾伟褲舛雀淖儠r速率隨時間的變化過程用速率～時間圖表示出來呢?

　　[板書]3. 速率～時間圖

　　[復習]請大家先畫出一個可逆反應(yīng)從剛加入反應(yīng)物到達平衡狀態(tài)整個過程的速率～時間關(guān)系圖。

　　(一個學生板演)

　　[師]下面請大家根據(jù)增大一種反應(yīng)物濃度時，瞬間正、逆速率的變化及平衡移動過程中速率的變化情況，畫出在t時刻增大一種反應(yīng)物濃度時的速率～時間圖。

　　(教師注明t時刻的位置，然后由學生板演，畫出平衡移動過程的速率～時間圖)

　　[師]大家能很快地畫出此圖，說明對學過的知識掌握得很好，請大家接著畫出以下幾種情況的速率～時間圖。

　　[板書]

　　(由三個學生板演后，不完善或不正確的地方由其他學生修改、補充。由教師總結(jié)得出以下結(jié)論)

　　[分組討論]以上平衡移動的速率時間圖有何特點?

　　(討論后每組選出一個代表回答)

　　a.改變反應(yīng)物的濃度，只能使正反應(yīng)速率瞬間增大或減小;改變生成物濃度，只能使逆反應(yīng)速率瞬間增大或減小。

　　b.只要正反應(yīng)速率在上面，逆反應(yīng)速率在下面，即v′正>v′逆�；瘜W平衡一定向正反應(yīng)方向移動;反之，向逆反應(yīng)方向移動。

　　c.只要是增大濃度，不論增大的是反應(yīng)物濃度，還是生成物濃度，新平衡狀態(tài)下的反應(yīng)速率一定大于原平衡狀態(tài);減小濃度，新平衡條件下的速率一定小于原平衡狀態(tài)。

　　[師]下面我們根據(jù)濃度對平衡的影響規(guī)律，做一道練習題。

　　[投影]練習1. 可逆反應(yīng)H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g)在一定條件下達平衡狀態(tài)，改變下列條件，能否引起平衡移動?CO濃度有何變化?

　�、僭龃笏�蒸氣濃度 ②加入更多的碳 ③增加H2濃度

　　(答案：①平衡正向移動，CO濃度增大 ②平衡不移動，CO濃度不變 ③平衡逆向移動，CO濃度減小)

　　[問]加入更多的碳為什么平衡不移動?

　　[生]因為增加碳的用量并不能改變其濃度，不能改變反應(yīng)速率。

　　[師]對，增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變速率，所以v正仍等于

　　v逆平衡不移動。

　　以上我們討論了改變反應(yīng)物濃度時，平衡移動的方向問題，那么改變反應(yīng)物濃度時，各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率有何變化呢?有興趣的同學可在課后做下面的練習題，從中總結(jié)規(guī)律。

　　[投影]練習2. 500℃時，在密閉容器中進行下列反應(yīng)：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，起始只放入CO和水蒸氣，其濃度均為4 mol?L-1，平衡時，CO和水蒸氣濃度均為1 mol?L-1，達平衡后將水蒸氣濃度增至3 mol?L-1，求兩次平衡狀態(tài)下CO和H2O(g)的轉(zhuǎn)化率。(提示：溫度不變平衡常數(shù)不變)

　　答案：原平衡時CO轉(zhuǎn)化率75%，H2O蒸氣轉(zhuǎn)化率75%;平衡移動后CO轉(zhuǎn)化率86.75%，H2O蒸氣轉(zhuǎn)化率57.83%。

　　結(jié)論：增大一種反應(yīng)物的濃度，會提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而本身轉(zhuǎn)化率降低。

　　[布置作業(yè)]預習壓強、溫度對化學平衡的影響。

　　●板書設(shè)計

　　第三節(jié) 影響化學平衡的條件

　　一、濃度對化學平衡的影響

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

　　1. 規(guī)律：其他條件不變時，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，都使化學平衡向正反應(yīng)方向移動;減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，都使化學平衡向逆反應(yīng)方向移動。

　　2.濃度改變速率改變

　　3. 速率～時間圖

　　●教學說明

　　本節(jié)教材在本章中起著承上啟下的作用，學好本節(jié)的知識，不僅有利于學生更好地掌握前兩節(jié)所學知識，也為下一章的學習打好了基礎(chǔ)。而濃度對化學平衡的影響，又是本節(jié)的重點，學生若能真正理解濃度對化學平衡的影響則壓強對化學平衡的影響將無師自通。因此，這節(jié)課我在利用演示實驗得出結(jié)論之后，又把課本上要求學生課后討論的內(nèi)容放在課堂上和學生共同討論，不僅復習了舊知識，也使學生對濃度引起平衡移動的規(guī)律加深了理解。

　　平衡移動的有關(guān)圖象題，是本章的常見題型，也是一類重要題型。因此在本節(jié)的教學中我從濃度變化時引起正、逆反應(yīng)速率的變化引導學生畫出平衡移動過程的速率~時間圖，并分析圖象的特點和規(guī)律，培養(yǎng)學生的析圖能力，為以后解答圖象題打下基礎(chǔ)。

　　增大反應(yīng)物濃度時，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的改變規(guī)律，教材不要求學生掌握，因此，我把它通過課后練習的形式使基礎(chǔ)好的學生課后討論，以提高其分析問題的能力。

　　[參考練習]

　　1. 在密閉容器中充入4 mol HI，在一定溫度下 2HI(g) H2(g)+I(g)達到平衡時，有30%的HI發(fā)生分解，則平衡時混合氣體總的物質(zhì)的是( )

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

　　答案：A

　　2.將一定量的Ag2SO4固體置于容積不變的容器中，在某溫度下發(fā)生下列反應(yīng)：

　　△

　　Ag2SO4(s) Ag2O(s)+SO3(g)

　　△

　　2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)

　　經(jīng)10 min后，反應(yīng)達到平衡，此時c(CO3)=0.4 mol?L-1,c(SO2)=0.1 mol?L-1。則下列敘述不正確的是( )

　　A. SO3的分解率為20%

　　B. 10分鐘內(nèi) (O2)=0.005 mol?L-1?min-1

　　C.容器內(nèi)氣體的密度為40g?L-1

　　D.加壓，容器內(nèi)固體的質(zhì)量不變

　　答案：D

　　3. 下列平衡體系，改變條件，平衡怎樣移動?

　　①C(s)+CO2(g) 2CO(g) 將炭粉碎。

　�、�3NO2+H2O 2HNO3+NO 通入O2。

　�、跱H3+H2O NH3?H2O NH +OH- 加入NH4Cl晶體。

　　答案：①不移動 ②正向移動 ③逆向移動

　　4. 已知氯水中有如下平衡：Cl2+H2O HCl+HClO，常溫下，在一個體積為50毫升的針筒里吸入40毫升氯氣后，再吸入10毫升水。寫出針筒中可能觀察到的現(xiàn)象 ，若此針筒長時間放置，又可能看到何種變化? ，試用平衡觀點加以解釋 。

　　答案：氣體體積縮小，溶液呈淺綠色

　　氣體和溶液均變無色，氣體體積進一步縮小

　　Cl2+H2O HCl+HClO;長期放置，HClO分解，生成物濃度降低，平衡正向移動，Cl2幾乎全部轉(zhuǎn)化為HCl，導致氣體體積縮小，黃綠色消失 文章