高中化學人教版 (2019)選擇性必修1第二章 化學反應速率與化學平衡第二節(jié) 化學平衡教案

這是一份高中化學人教版 (2019)選擇性必修1第二章 化學反應速率與化學平衡第二節(jié) 化學平衡教案，共10頁。

教學目標
1.能運用濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響規(guī)律，推測平衡移動方向及濃度、轉(zhuǎn)化率等相關(guān)物理量的變化，
2、能對化學反應條件進行選擇和優(yōu)化。
教學環(huán)節(jié)
情境導引
春夏秋冬、潮漲潮落，大自然的神奇就在于她的強大的自我調(diào)節(jié)能力。動態(tài)的平衡是宇宙間一切事物的最根本的屬性。而這些動態(tài)平衡在我們身邊也隨處可見，如人體中完善的酸堿平衡調(diào)節(jié)功能；汽車尾氣的科學處理方法；合成氨工業(yè)條件的科學調(diào)控。人類只有在尊重自然、利用自然和保護自然，才能真正實現(xiàn)人與自然和諧共生，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
方法導引
涉及的思維方法主要有
任務1：探究濃度對化學平衡影響
請同學們思考：這個實驗是探究外界哪些條件改變對化學平衡移動的影響呢？
提出問題：當其他條件不變時，改變反應物或生成物的濃度會對化學平衡有何影響呢？
請同學們提出猜想和假設
實驗方案設計思路分析
首先確定實驗原理，這個實驗的原理是
根據(jù)題中所給試劑，我們可以增加SCN-濃度，因此要選用濃度大的即1 ml/L KSCN溶液，則原反應用到的試劑應該為0.005 ml/L FeCl3溶液和0.015 ml/L KSCN溶液。
為了減少Fe3+濃度，我們選用鐵粉
我們觀察的現(xiàn)象是溶液紅色的變化
我們看課本中設計的實驗方案：
觀察現(xiàn)象是
請同學們思考以下兩個問題
1. 加入4 滴1 ml/L KSCN溶液的目的是什么？
我們知道原反應加入FeCl3溶液和KSCN溶液各5mL，若往混合體系中加入KSCN體積過多時，勢必會對原反應體系進行稀釋而造成濃度減小，因此加入4滴1 ml/L KSCN溶液的目的是保證原反應體系的體積基本不變，起到了控制變量的作用。
2. 試管a的作用是什么？
其實觀察b、c試管中紅色變化都應該與試管a做比較，因此試管a是做比實驗。
根據(jù)實驗現(xiàn)象，你能否推出平衡是如何移動的嗎？
對于一般的化學平衡，濃度改變對化學平衡影響規(guī)律是什么呢？請同學填寫下表。
你填寫對了嗎？
任務2：探究壓強對化學平衡影響
通過剛才的分析，我們已經(jīng)判斷出濃度的改變對化學平衡移動的影響，請同學再思考，濃度改變平衡為什么是這樣移動的呢？
通過上節(jié)課的學習
請同學們填寫下表
你填寫對了嗎？
如SO2
如O2濃度
這是課本上的一個實驗，請同學思考：該實驗是探究哪個外界條件對化學平衡的影響呢？
我們看到注射器體積發(fā)生變化，即注射器內(nèi)壓強發(fā)生了改變，所以探究的是壓強對平衡的影響。
請同學們思考以下四個問題
1.本實驗反應的原理是什么？
2.氣體顏色深淺與什么有關(guān)？
主要取決于NO2濃度大小
3.增大壓強、減小壓強的方法是什么？
4.本實驗壓強改變是通過直接觀察對比I和II中顏色變化來得出結(jié)論嗎？
我們發(fā)現(xiàn)，當注射器活塞位于I和II時，注射器體積是不一樣的，就造成了NO2和N2O4的濃度是不一樣的，所以無法直接比較。正確的方法是當注射器活塞拉至II時，我們觀察此時II中氣體顏色變化，這樣就保證密閉容器體積是恒定的。同理，當注射器活塞推至I時，我們觀察I中氣體顏色變化。
因此我們觀察到的現(xiàn)象是
由體系中顏色變化，你能否推出平衡的移動方向呢？
同學們思考：該反應的氣體分子數(shù)有什么特點？
正反應是氣體分子數(shù)減小反應
逆反應是氣體分子數(shù)增大反應
同學們再思考：由這個反應，你能否推出對一般的有氣體參加的化學平衡，改變壓強平衡是如何移動的嗎？
增大壓強平衡向氣體體積減小方向移動，減小壓強平衡向氣體體積增加方向移動
壓強的改變是如何對平衡產(chǎn)生影響的呢？
請同學們再思考
1.對氣體體積不變反應，改變壓強平衡如何移動？
2.當反應物和生成均為固體或液體時，改變壓強平衡如何移動？
改變壓強不改變固體或液體的濃度，因此Q不變，所以平衡不移動
任務3：探究溫度對化學平衡影響
我們再看課本中的這個實驗，探究溫度是如何影響化學平衡移動的呢？
我們觀察的現(xiàn)象是
通過這個現(xiàn)象，我們得出的結(jié)論是什么呢？
同學們思考：有些同學認為課本這個實驗要保留a、b這兩套裝置，你認為a裝置作用是什么呢？
a的作用是做對比實驗，實際上我們觀察的紅色變化都應該與a 的顏色做比較。
同學們思考：根據(jù)這個實驗的結(jié)論，你能否推出對一般的平衡狀態(tài)，溫度改變是如何影響平衡移動嗎？
提示：從這個反應的熱效應來考慮。
我們發(fā)現(xiàn)該反應是放熱反應，低溫有利于平衡正向移動；該反應是氣體體積減小的反應，高壓有利于平衡正向移動。所以應為低溫、高壓。
而實際上采用溫度為400-5000C、常壓，這是為什么呢？
溫馨提示：影響工業(yè)生產(chǎn)的影響因素很多，不僅要考慮平衡移動也考慮其它因素如：速率、能耗、成本、環(huán)保、效益等。
因此選擇工業(yè)生產(chǎn)的條件要綜合考慮，這些內(nèi)容我們后面還要學習。
同學們思考：催化劑能否影響平衡移動？
這是課本有關(guān)催化劑對平衡影響的介紹。
同學們思考：催化劑對化學平衡無影響，你還能用其它方法證明嗎？
催化劑雖然對化學平衡移動無影響，但它能大幅度提高反應速率，因此工業(yè)生產(chǎn)中有著十分重要作用。
課堂小結(jié)
化學平衡是一個比較穩(wěn)定狀態(tài)。當正逆反應速率相等時，達到了化學平衡狀態(tài)，反應體系各物質(zhì)濃度保持不變，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積之比為一常數(shù)，我們把這個常數(shù)稱為平衡常數(shù)，當外界條件如濃度、壓強、溫度改變時，平衡發(fā)生移動，遵循平衡移動原理，這是從定性角度判斷平衡移動方向。外界條件也會引起濃度商（Q）和平衡常數(shù)（K）的變化，當Q=K 處于平衡狀態(tài)，當Q>K 平衡逆向移動，當Q