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上传时间 : 2017-04-27 10:56:33
化学平衡的教案示例 高二.doc(118KB)
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0 0 类别 : 教案
化学平衡 化学平衡的概念与计算 教学目标 知识技能:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。 能力培养:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。 科学思想:结合平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯 物主义教育。科学品质:培养学生严谨的学习态度和思维习惯。 科学方法:加强新知识的运用,找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关 键。重点、难点化学平衡的概念极其特点。 教学过程设计 教师活动 学生活动 设计意图 【复习提问】什么是可逆 反应?在一定条件下 2molSO2与 1molO2反应能否 得到 2molSO3? 【引入】得不到 2molSO3,能得到多少摩 SO4?也就是说反应到底进 行到什么程度?这就是化学 平衡所研究的问题。 思考并作答:在相 同条件下既能向正反应方 向进行又能向逆反应方向 进行的反应叫做可逆反应。 SO2与O2的反应为可逆反 应不能进行完全,因此得 不到 2molSO3。 提出反应程度的 问题,引入化学平衡 的概念。 结合所学过的速 率、浓度知识有助于理 解抽象的化学平衡的 概念的实质。 【分析】在一定条件下, 2molSO2与 1molO2反应体系 回忆,思考并作答。 中各组分速率与浓度的变化 并画图。 【板书】一、化学平衡状 态 1.定义:见课本第 9 页 【分析】引导学生从化学 平衡研究的范围,达到平衡 的原因与结果进行分析、归纳 归纳: 研究对象:可逆反 应 平衡前提:温度、压 强、浓度一定 原因:v 正=v 逆(同 一种物质) 结果:各组成成分 的质量分数保持不变。 准确掌握化学平 衡的概念,弄清概念 的内涵和外延。 教师活动 学生活动 设计意图 【提问】化学平衡有什 么特点? 【引导】引导学生讨论 并和学生一起小结。 讨论并小结。 平衡特点: 等(正逆反应速率 相等) 定(浓度与质量分 数恒定) 动(动态平衡) 变(条件改变,平 衡发生变化) 培养学生分析问 题与解决问题的能力, 并进行辩证唯物主义 观点的教育。加深对平 衡概念的理解。 讨论题:在一定温度 下,反应 2NO2 N2O4达平衡 的标志是()。 (A)混合气颜色不 随时间的变化 (B)数值上 v(NO2 生成)=2v(N2O4消耗) (C)单位时间内反 应物减少的分子数等于生 成物增加的分子数 (D)压强不随时间 的变化而变化 (E)混合气的平均 分子量不变 讨论结果:因为该 反应如果达平衡,混合物 体系中各组分的浓度与总 物质的量均保持不变,即 颜色不变,压强、平均分 子量也不变。因此可作为 达平衡的标志(A)、 (D)、(E)。 加深对平衡概念 的理解,培养学生分 析问题和解决问题的 能力。 【过渡】化学平衡状态 代表了化学反应进行达到 了最大程度,如何定量的 表示化学反应进行的程度 呢? 2.转化率:在一定条 件下,可逆反应达化学平 衡状态时,某一反应物消 耗量占该反应物起始量的 质量分数,叫该反应物的 转化率。 通过讨论明确由于 反应可逆,达平衡时反应 物的转化率小于 100%。 通过掌握转化率 的概念,公式进一步 理解化学平衡的意义。 公式:a= c△ /c 始 ×100% 3.平衡的有关计算 (1)起始浓度,变化 浓度,平衡浓度。 例 1 445℃时,将 0.1mol I2与 0.02mol H2通入 2L密闭容器中,达平衡后 有 0.03molHI生成。求:① 各物质的起始浓度与平衡 浓度。 ②平衡混合气中氢气 的体积分数。 【小结】①起始浓度、变 化浓度、平衡浓度三者的关 系,只有变化浓度 引导学生分析: I2+H2(气) 2HI c 始/mol/L 0.01 0.05 0 c 变/mol/L x x 2x c 平/mol/L/ 0.015 0+2x=0.015 x=0.0075mol/L 平衡浓度: c(I2)平=C(I2)始- C△ (I2) =0.05-0.0075 =0.0425mol/L c(H2)平=0.01- 0.0075 通过具体计算弄 清起始浓度、变化浓度 平衡浓度三者之间的 关系,掌握有关化学 平衡的计算。 教师活动 学生活动 设计意图 才与方程式前面的系数 成比例。 ②可逆反应中任一组分 的平衡浓度不可能为 0。 (2)转化率的有关计 算 例 2 02molCO与 0.02×100%=4.2%mol水蒸 气在 2L密闭容器里加热至 1200℃经 2min达平衡,生 成 CO2和H2,已知 V(CO)=0.003mol/ (L·min),求平衡时各物 质的浓度及 CO的转化率。 【小结】变化浓度是联系 化学方程式,平衡浓度与起 始浓度,转化率,化学反应 速率的桥梁。因此,抓变化 浓度是解题的关键。 (3)综合计算 例 3 一定条件下,在 密闭 容器内将N2和H2以体 积比为 1 3∶ 混合,当反应 达平衡时,混合气中氨占 25%(体积比),若混合前 有 100mol N2,求平衡后 =0.0025mol/L c(HI)平=c(HI)始+ c△ (HI) =0.015mol/L w(H2)=0.0025/ (0.05+0.01) 思考并分析: CO+H2O CO2+H2 △c(CO)= V(CO)·t =0.003mol/ (L·min)×2min =0.006mol/L a= c△ /c(始)×100% =0.006/0.01×100% =60% 分析 方法一: 设反应消耗 xmolN2 N2+3H2 2NH3 巩固转化率的 概念并弄清转化率与 变化浓度,速率化学 方程式之间的关系。 通过一题多解 将不同过程的差量计 算与平衡计算联系起 来加深对平衡的理解, 加强对所学知识(如 N2、H2、NH3的物质的量及N2 的转化率。 【小结】方法一是结合新 学的起始量与平衡量之间的 关系从每种物质入手来考虑, 方法二是根据以前学过的差 量从总效应列式,方法二有 时更简单。 △n(始)100 300 0 △n x 3x2 x n(平)100-x300-3x 2x (mol) x=40mol n(N2)平=100-x= 100-40 =60mol n(N2)平=300- 3x=180mol a=40/100×100%=40% 方法二:设有 xmolN2反 应 N2+3H2 2NH3 n△ 1 2 2 x 2x 2x 差量的计算,阿伏加 德罗定律的计算)的 运用,培养学生综合 思维能力和计算能力。 强调重点,加 强学法指导。 教师活动 学生活动 设计意图 【课堂小结】今天我们重点学习 了化学平衡的概念及有关计算,比 较抽象,希望大家加强练习,以便 熟练地掌握平衡的概念。 【随堂检测】1.对于一定温度 下的密闭容器中,可逆反应H2+I2 2HI达平衡的标志是()。 (A)压强不随时间的变化而 变化 (B)混合气的平均分子量一 定 (C)生成 n mol H2同时生成 2n mol HI (D)v(H2)=v(I2) 2.合成氨生产中,进入塔内 的氮气和氢气体积比为 1 3∶ ,p=1.52×107Pa(150atm), 从合成塔出来的氨占平衡混合气体 积的 16%,求合成塔出来的气体的 压强。 平衡时NH3的体积分 数为: n(平NH3)/n(平 总)×100% =n(平NH3)/(n 始- n△ ) =2x/(400- 2x)×100% =25% x=40mol (以下计算与上面相 同) 巩固课堂 所学内容。 附:随堂检测答案 1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm) 浓度、温度对化学平衡的影响 教学目标 知识技能:掌握化学平衡移动的概念及浓度,温度对化学平衡的影响。 能力培养:依据对实验的观察和所学的知识进行分析、判断、综合等,培养 学生的逻辑思维能力。 科学思想:化学平衡是有条件的,相对的,对学生进行辩证唯物主义观点 的教育。培养严谨、求实的科学思想。 科学品质:激发学生的求知欲,去探索自然科学的奥秘。 重点、难点 浓度、温度对化学平衡的影响。 教学过程设计 教师活动 学生活动 设计意图 【复习提问】上节课我们已 经学习了化学平衡,什么是化学 平衡状态? 它有什么特点? 回忆,思考并 回答。 加深对平衡概念的 理解并为本节课所学内 容作知识上的铺垫。 教师活动 学生活动 设计意图 【实验引入】取 6mL0.01mol/ L FeCl3溶液,加入 2滴 0.01mol /L KSCN溶液。将所得溶液分为 两等 分析: 达到了化学平衡状 态,因为颜色不再变化 说明混合体系中各组分 的浓度一定,但这两次 平衡不能叫同一平衡状 态,因为外加条件发生 了变化,各组分的浓度 通过具体的 实验引出平衡移动 的概念,吸引学生 的注意力,激发学 习 兴趣。 份,在其中一份中加入 2滴 1mol/ LKSCN溶液。 【提问】(1)上述混合体系是 否达到了化学平衡状态?为什么? (2)这两次平衡是否是同一平衡 状态? 【分析】引导学生分析平衡态 一变为平衡态二的过程中速率的变 化,同时画出 v-t图(速率-时间 图),引出化学平衡移动的概念。 (见附 1) 也发生了变化,表现在 第二次达平衡的平衡体 系中血红色加深 了。 【板书】二、影响化学平衡的条 件 (一)化学平衡的移动 引导学生看书第 10页并强调: 移动原因:正逆反应速率由 相 等到不等最后又相等。 移动结果:混合体系中各物 质 的质量分数发生了变化。 看书并画出重点: 如果一个可逆反应 达到平衡状态以后,反 应条件(如浓度,压强, 温度等)改变了,平衡 混合物里各组成物质的 含量也就随着改变而达 到新的平衡状态,这叫 做化学平衡的移动。 准确掌握化 学 平衡移动概 念。 【过渡】哪些条件可以使化学 平衡发生移动?速率发生了变化, 讨论归纳。 培养学生语 言表达能力,逻辑 化学平衡一定移动吗? (二)影响化学平衡(移 动)的条件 1.浓度 结合上面所做的实验与学生 一 起分析归纳。 思维能力及科学思 维方法。 条件改变 平衡移动方向 原因 结果 增大反应物浓度 正反应方向 v 正>v 逆消 耗 反应物 减小反应物浓度逆 反应方向 v 正<v 逆 补充反 应物 增大生成物浓度逆 反应方向 v 正<v 逆 消耗生 成物 减小生成物浓度正 反应方向 v 正>v 逆 补充生 成物 【小结】(1)平衡移动方向与外加条件、正逆反应速率相对大小、平衡移 动结果三者的关系,谁增耗谁,谁减补谁,但不能将外加条件削减为 0。 (2)对于固体或纯液体来说,它们的浓度是常数,改变它们的量,平 衡不移动。 教师活动 学生活动 设计意图 2.温度对化学平衡的 影响 【实验】 观察实验并思考: (1)在升温和降温时, 容器内气体颜色发生了怎样 的变化?平衡如何移动? (2)在升温或降温过 程中正逆反应速率如何变化 (3)如何用速率的变 化解释平衡移动方向? 培养学生结合 实验和所学知识分析、 归纳、综合思考,最 后得出正确结论的能 力。并弄清温度对化 学反应速率的影响与 化学平衡之间的关系。 【提问】上述思考题 【引导】引导学生分析温 度对反应速率,平衡移动方 向之间的关系。 小结: (1)升温 速率:v 吸增大>v 放增 大,平衡向吸热反应方向移 动。 (2)降温 速率:v 吸减小<v 放减, 小平衡向放热反应方向移动 (3)平衡移动削弱了 温度的改变,但并不等于完 全消除。 【提问】催化剂能改变化 学反应速率,能否使化学平 衡发生移动?请大家阅读课 本第 14页,并画出 v-t(速 率-时间)曲线图。 看书画出 v-t(速率- 时间)曲线图并得出以下结 论:化学平衡发生移动,速 率一定发生变化;但速率发 生变化,平衡不一定发生移 动。 进一步加深对 化学平衡移动概念的 理解。 【随堂检测】 1.在下列反应中,升高温度能使混合气平均分子 量减小同时能使反应物转化率增大的是( )。 (A)CO+H2O(气)CO2+H2+Q (B)2SO3(气)2SO2+O2-Q (C)2HCl H2+Cl2-Q (D)CaO+CO2 CaCO3+Q 2.某一可逆反应A+B→C在一定条件下达平衡, C的质量分数与时间、温度的关系如下图所示,则正反 应为()反应。 巩固课堂所学 内容。 教师活动 学生活动 设计意图 3.对于平衡体系 CO(气)+H2O(气)CO2 (气)+H2(气)+Q,当其他条件不变时,增大某一反 应物的浓度,平衡向正反应方向移动,则下列说法一定 正确的是( )。 (A)生成物浓度一定增大 (B)反应物的浓度一定减小 (C)任一生成物的体积分数一定增大 (D)反应物转化率一定增大 【小结】今天我们重点学习了化学平衡移动的概念及 浓度,温度对化学平衡的影响,下节课我们将着重讨论 压强对化学平衡的影响。 【作业】课本第 14页 1,2题 附 1: 附 2:随堂检测答案 1.(B) 2.放热 3.(A)
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    新源共享 2017-04-27 11:01:36 上传