第三节《化学平衡》教案—用.doc
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1、第三节 化学平衡三维目标知识与技能:使学生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是否处于平衡状态。过程与方法:通过做硫酸铜晶体结晶的实验,引导学生分析、认识可逆过程与平衡状态的建立及特征培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。情感态度与价值观:培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。教学重点:描述化学平衡建立的过程。教学难点:探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。教学设计随着化学知识的不断积累和对实验现象的深入观察,学生可能会产生是不是所有的化学反应都能进行完全(达到反应的限度)这样的疑问。教学中可本着温故知新的原则,从学生已有关
2、于溶解的知识,从溶解平衡导入化学平衡。从一个熟悉的内容出发引领学生进行思考,充分利用学生的“最近发展区”(最近发展区理论强调人的思维是有弹性、有潜力的,在不同的社会环境中具有伸缩性。这样,对同一内容的学习,在不同时间多次进行,而且每次都是经过改组的,目的不同的,分别着眼于问题的不同侧面,就会使学生的认识逐步深入)。通过对溶解平衡的理解和迁移,让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。再用颇具启发性的化学实验引导学生得出使化学平衡移动的条件,达到既激发学习兴趣,又启发思维的目的。为了加深学生对化学平衡的认识,教科书列举了H2(g)+I2(g)2HI反应中的相关数据,从定量角度给以深化,希望学生能够
3、从变化的数据中找出规律,即化学平衡常数,并学会描述化学平衡的建立过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。对化学平衡的教学应重视实验,教师应精心准备实验,最好以边讲边实验的形式进行。引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,一方面要提供建构理解所需的基础,同时又要留给学生广阔的建构的空间,让他们针对具体情境采用适当的策略,师生共同归纳出平衡移动原理。对于影响化学平衡的条件应重点讲解浓度对化学平衡的影响,启发学生运用浓度变化对化学反应速率的影响来解释浓度变化对化学平衡的影响,进而推及压强变化对化学平衡的影响;要通过实验引导学生得出总是吸热方向的反应速率对温度的变化最敏
4、感,变化幅度最大,从而得出温度变化导致平衡移动的方向;要引导学生从化学平衡状态的定义(各组分的百分含量保持不变)来理解化学平衡常数,学会利用数据,从中分析总结规律。对Kc而言,它只受温度影响,不受浓度影响,不必进一步推导说明。本节教学的重点和难点是:1. 建立化学平衡的概念。2. 影响化学平衡移动的条件。3. 勒沙特列原理的归纳总结。建议采用如下模式进行教学:教学过程:导课化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使
5、N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题化学平衡。板书第三节 化学平衡板书一、可逆反应与不可逆反应导入1、什么是可逆反应?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。NH3H2ONH3H2O注意可逆反应总是不能进行到底,得到的总是反应物与生成物的混合物思考大家来考虑这样一个问题,我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入一定量之后,凭大家的经验,你们觉得会怎么样呢?回答开始加进去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。追问不溶了是否就意味着停止溶解了呢?阅读教材自学思考后回答没有停止。因为当蔗糖溶
6、于水时,一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去;另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最大限度,形成蔗糖的饱和溶液。板书2、什么是饱和溶液?在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液思考饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗?回答没有!以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。讲解这时候我们就说,蔗糖的溶解达到了平衡状态,此时溶解速率等于结晶速率,是一个动态平衡。板书3、溶解平衡的建立开始时v(溶解)v(结晶)平衡时v(溶解)=v
7、(结晶)结论:溶解平衡是一种动态平衡思考我们学过那些可逆反应?可逆反应有什么特点?例在容积为1L的密闭容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),COH2OCO2H2。讲解开始时c(CO) 、c(H2O)最大,c(CO2) 、c(H2)=0。随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大。c(CO) 、c(H2O)逐渐减小。c(CO2) 、c(H2)逐渐增大。进行到一定程度,总有那么一刻,正反应速率和逆反应速率的大小不再变化 且正反应速率=逆反应速率这时,反应仍在进行,但是四种物质的浓度均保持不变,达到动态平衡,这就是化学平衡状态板书二、化学平衡状态板书1. 定义:是指在
8、一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量(溶液中表现为浓度)可以保持恒定的状态。反应达到了“限度”。思考化学平衡有哪些基本特征?分析定义,归纳总结(1)化学平衡研究的对象是可逆反应;(2)达到平衡时正反应速率等于逆反应速率;(3)达到平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变;(4)由于化学平衡状态时反应仍在进行,故其是一种动态平衡。板书2、化学平衡的特征:动:动态平衡等:V正=V逆0定:反应条件一定,反应混合物中各组分的浓度一定变:条件改变,平衡将被破坏过渡评价学生总结结果。大家还应注意化学平衡状态是维持在一定条件下的,一旦条件发生变化,平衡状态就将遭
9、到破坏。动态平衡也体现了辩证唯物主义的基本观点,即运动是绝对的,而静止是相对的。思考1、若对饱和溶液升温或降温,会有什么现象发生?试从化学平衡观点解释。升温或降温,溶解速率与结晶速率不在相等,继续溶解或析出,直到溶解速率与结晶速率再次相等,t1时达到新的溶解平衡状态。2、对于化学平衡,条件发生变化,平衡状态怎样发生变化呢?板书化学平衡的移动:一定条件下的原化学平衡(v正 = v逆)条件改变原化学平衡被破坏(v正v逆)一定时间后建立新化学平衡(v正=v逆) 板书定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏,新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。思考根据化学反应速率的知识,你认为哪些因素可以使化学平衡发生移
10、动?板书4、影响化学平衡发生移动的因素板书(1)浓度对化学平衡的影响 【视频1实验25平衡的移动】实验2-5两试管中各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液,按要求操作,观察颜色的变化。Cr2O72+H2O 2 CrO42+2H+橙色 黄色记录实验卡片滴加310滴浓硫酸滴加1020滴6 mol/LNaOHK2Cr2O7溶液溶液由黄色变橙色溶液由橙色变黄色结论增加反应物浓度,平衡向生成物方向移动减少反应物浓度,平衡向反应物方向移动【视频2实验26FeCl3溶液与KSCN溶液的反应】实验26通过学生对实验归纳可知:增大反应物的浓度可促使化学平衡向正反应方向移动。方程式:FeCl3+3KSC
11、N Fe(SCN)3+3KCl红色实验注意在0.005 mol/L的FeCl3溶液中加入0.01 mol/L的KSCN溶液,振荡,所得溶液的红色较浅。本实验的关键是第一次获得的Fe(SCN) 3溶液浓度要小,然后滴加浓的FeCl3、KSCN溶液时才会有明显的颜色变化。因为Fe(OH) 3的溶解度非常小,滴加NaOH溶液后发生反应Fe3+3OH- = Fe(OH) 3,使溶液中的Fe3+浓度降低,混合液的颜色变浅。NaOH溶液不要加入过多,只要使溶液的红色变浅即可。步骤(1)滴加饱和FeCl3滴加1mol/LKSCN现象红色变深红色变深步骤(2)滴加NaOH滴加NaOh现象红褐色沉淀红色变浅Fe
12、3+3OH- = Fe(OH) 3思考实验中溶液颜色变化说明什么?从化学反应速率的角度来分析,其原因是什么?思考与交流1、上述两个实验中,化学平衡状态是否发生了改变?你是如何判断的? 化学平衡状态发生了改变。当滴加浓的FeCl3或KSCN溶液时,溶液颜色都变得更红,说明Fe(SCN) 3的浓度增大,化学平衡向正反应方向移动。当向溶液中滴加NaOH溶液时,红色变浅,说明Fe(SCN) 3的浓度变小。2、你能否推知影响化学平衡的其它因素?增大反应物浓度化学平衡向正反应方向移动,减小反应物浓度化学平衡向逆反应方向移动。学与问在其它条件不变时,如果减小反应物浓度或减小生成物浓度,正、逆反应速率如何变化
13、?平衡如何移动?对于已经达到化学平衡的可逆反应,减小反应物浓度正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度,正反应速率增大,平衡向正方反应方向移动。用v-t图来表示上述变化增大反应物浓度结论增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动思考如果增大生成物的浓度,化学平衡向什么方向移动?结论增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动思考如果减小生成物的浓度,化学平衡向什么方向移动?结论减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动思考如果减小反应物的浓度,化学平衡向什么方向移动?结论减小生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动板书在其它条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
14、,增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。思考化学平衡的移动能完全抵消浓度改变给可逆反应所带来的影响吗?化学平衡的移动能削弱浓度改变给可逆反应所带来的影响,但并不能完全抵消。板书(2)温度对化学平衡的影响讲述以C(s)+ O2(g)2CO2(g) H0;CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) H0;为例什么是吸热反应的方向?什么是放热反应的方向?正反应为放热反应,逆反应是吸热反应 逆反应为放热反应,正反应是吸热反应【视频2实验2-7】 2NO2(g) N2O4(g) H0(红棕色) (无色)实验现象混合气体受热颜色变深,说明NO2浓度增大,即平衡向逆反应方向移动。混合气体被冷
15、却时颜色变浅,说明NO2的浓度减小,即平衡向正反应方向移动。结论在其他条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动,温度降低,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。讲述 1、思考:改变温度,下列化学平衡怎样移动? 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H0;N2(g)+O2(g)2NO(g) H0 2、以2NO2(g) N2O4(g) H0为例,用化学反应速率解释温度对化学平衡的影响并画出V-t图象。温度升高(教师),温度降低(学生)结论:升高温度,化学平衡向吸热的方向移动思考:如果降低温度化学平衡向什么方向移动?结论:降低温度,化学平衡向放热的方向移动总结:升高温度,化学平
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