
《化学平衡 第3课时》示范课教学设计【化学鲁科版高中选择性必修1(新课标)】.docx
13页第二节 化学平衡第3课时 影响化学平衡的因素◆ 教学目标1.通过实验探究,了解浓度、压强、温度、催化剂等条件对化学平衡移动的影响2.学会用图像表示化学平衡移动的方法,并判断化学平衡移动的方向3.能够画出简单的化学反应速率和平衡移动的图形、图表4.理解勒夏特列原理的含义◆ 教学重难点平衡移动概念及浓度、压强、温度对平衡移动的影响,勒夏特列原理◆ 教学过程【新课导入】炎炎夏日,冰镇啤酒、雪碧汽水是不错的选择你是否仔细观察过,瓶装啤酒倒入杯中会立即泛起大量泡沫,是什么原因呢?已知啤酒中存在CO2溶解平衡: CO2(g)⇔CO2(aq),是什么条件让平衡向CO2气体增多的方向变化了呢?我们将这种变化叫做化学平衡的移动,这一节我们共同学习,影响化学平衡移动的条件新知讲解】【阅读理解】阅读课本P35、36、37页,思考化学平衡移动的概念与实质一、化学平衡的移动【复习】化学平衡定义:在一定条件下,可逆反应当V正=V逆,且各组分浓度保持恒定,这时达到化学反应的最大限度,这种限度叫化学平衡思考】V正=V逆是达到化学平衡的重要标志,对于一个已经达到平衡状态的可逆反应,如果我们改变条件,该反应还能继续保持平衡吗?经过一段时间以后,,平衡会一直被打破么?CO2泡沫会一直增多么?【分析】反应开始后,一定时间时V正=V逆 ,反应达到平衡状态,外界条件改变后,化学平衡被破坏V正≠V逆,化学平衡被破坏,一定时间后,V’正=V’逆 达到新的平衡状态。
定义:在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态后,如果改变反应条件,平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直至达到新的平衡状态这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动说明】平衡移动的条件:反应条件改变平衡移动的结果:平衡体系的物质组成改变【交流讨论】外界条件的改变,一定会引起化学平衡的移动么?【分析】平衡移动的方向由v(正)、v(逆)的相对大小来决定:(1)若外界条件的改变引起v(正)>v(逆),则化学平衡将向正反应方向移动2)若外界条件的改变引起v(正) 实验向试管b中加入少量铁粉向试管c中滴加1mol/LKSCN溶液现象颜色变浅颜色变深【交流讨论】1. 上述实验中化学平衡状态是否发生了变化?你是如何判断的?2. 反应物和生成物浓度的改变是如何影响化学平衡状态的?3. 在一定温度下,当可逆反应达到平衡时,若浓度商增大或减小,化学平衡状态是否会发生变化?如何变化?【学生1】溶液颜色发生了变化,说明Fe(SCN)3浓度发生了变化,所以平衡状态发生了变化学生2】从上述现象中可以看出,加入铁粉,发生反应2Fe3+ + Fe = 3Fe2+,Fe3+浓度减小,溶液红色变浅,说明平衡向逆反应方向移动;加入1mol/LKSCN溶液,SCN—浓度增大,溶液红色加深,说明平衡向正反应方向移动学生3】减小Fe3+浓度,Q增大,Q>K,平衡逆向移动;增大SCN—浓度,Q减小,Q<K,平衡正向移动交流讨论】结合上述实验结论,以反应:mA(g)+nB(g)pC(g)为例,思考:【问题1】当反应达到平衡后,其它条件不变时,改变反应体系中某种物质的浓度对平衡移动的影响,并完成下表内容改变条件v正、v逆相对大小平衡移动方向①增大反应物A或B的浓度v′正>v′逆向正反应方向移动②减小生成物C的浓度v′正>v′逆向正反应方向移动③增大生成物C的浓度v′正<v′逆向逆反应方向移动④减小反应物A或B的浓度v′正<v′逆向逆反应方向移动【问题2】当反应达到平衡后,如何利用v-t图像分析浓度变化对正、逆反应速率的影响过程。 学生交流】其反应速率的变化曲线分别如下图所示:【结论】当可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下,如果增大反应物浓度(或减小生成物浓度),平衡向正反应方向移动;同理,如果减小反应物浓度(或增大生成物浓度),反应向逆反应方向移动三、压强对化学平衡的影响【小组实验】完成课本36页实验2—2实验步骤:用50ml注射器吸入约20mlNO2与N2O4的混合气体(使注射器的活塞处于Ⅰ处),将细管端用橡皮塞封闭然后把活塞拉到Ⅱ处,观察管内混合气体颜色的变化当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时,观察管内混合气体颜色的变化实验体系压强增大体系压强减小现象气体颜色先变深又变浅气体颜色先变浅又变深结论增大压强,平衡向正反应方向移动;减小压强,平衡向逆反应方向移动交流讨论】1. 有气体参加的反应可能出现反应后气体体积增大、减小或不变的三种情况,请根据三种不同的情况进行分析,体系增大压强,浓度商怎样变化,化学平衡状态发生怎样的变化?2. 对于只有固体或液体参加的反应,体系压强的改变,会使化学平衡的状态发生改变吗?【分析】1.对于气体体积减小的反应,如N2 (g)+ 3H2 (g)= 2NH3(g),增大压强,三种气体浓度都增大,,浓度商减小,Q 交流讨论】利用v-t图像分析压强变化对不同气体体积变化的反应正、逆反应速率的影响过程分析1】增大压强对于等体积反应(反应前后气体物质计量系数之和相等),正、逆反应速率同倍数增大,平衡不移动,如下图A;对于非等体积(反应前后气体物质计量系数之和不相等)反应,正、逆反应速率同时增大,但计量系数之和大的方向增大的倍数更大,所以,平衡向总体积减小的方向移动,如下图B或C;【分析2】减小压强(增大容器体积),对于等体积反应正、逆反应速率同倍数减小,平衡不移动,如下图D;对于非等体积反应,正、逆反应速率同时减小,但计量系数之和大的方向减小的倍数更大,所以,平衡向总体积增大的方向移动,如下图E或F 【总结】对于有气体参加的可逆反应,当反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下,增大压强(减小容器的容积)会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动;减小压强(增大容器的容积)会使化学平衡向气体体积增大的方向移动;反应后气体总体积没有变化的可逆反应,增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动四、温度对化学平衡的影响【小组实验】完成课本37页实验2—3实验步骤:如图所示,把NO2和N2O4的混合气体通入两只连通的烧瓶里,然后用夹子夹住乳胶管;把一只烧瓶放进热水中,一只烧瓶放进冰水中。 观察混合气体的颜色变化实验放进热水中放进冰水中现象红棕色加深红棕色变浅结论升高温度平衡向NO2浓度增大的方向移动,降低温度平衡向NO2浓度减小的方向移动,【交流讨论】1. 已知反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ·mol-1 ,分析温度变化时平衡移动的方向?2. 分析温度变化对K的影响,根据浓度商判断平衡移动方向?【分析】1. 温度升高,颜色加深,NO2浓度增大,平衡向逆反应方向移动,即升高温度,平衡向吸热方向移动温度降低,颜色变浅,NO2浓度减小,平衡向正反应方向移动,即降低温度,平衡向放热方向移动2. 若正反应方向为放热反应,升高温度,K减小,Q不变,Q>K,平衡向逆反应方向移动,即升高温度,平衡向吸热方向移动降低温度,K增大,Q不变,Q<K,平衡向正反应方向移动,即降低温度,平衡向放热方向移动交流讨论】利用v-t图像分析温度变化对不同吸、放热反应正、逆反应速率的影响过程提示:改变温度对活化能较大的速率影响大分析】如图①所示,改变温度对活化能较大的速率影响大,对于正反应方向为放热反应的可逆反应,升高温度,正逆反应速率同时增大,逆反应速率增大的多,v逆>v正 ,平衡逆向移动,即向吸热方向移动;如图②所示,降低温度,正逆反应速率同时减小,逆反应速率减小的多,v正>v逆 ,平衡正向移动,即向放热方向移动。 总结】在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动五、 催化剂对化学平衡的影响【交流讨论】催化剂对反应速率的影响,如何利用v-t图像分析?如图所示,加入催化剂可以大大地加快反应速率,是因为它可以降低反应所需活化能,从而提高活化分子百分数,增大反应速率,但是由于催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,因此它对化学平衡移动无影响总结】当其他条件不变时:催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成,但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间六、勒夏特列原理【交流讨论】向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡,当分别增大N2的浓度、升高温度、增大压强时,化学平衡移动的方向,达到新平衡时N2浓度、温度、压强的变化情况怎样?【分析1】若增大N2的浓度,平衡正向移动;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是减小,但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度分析2】若升高温度,平衡移动的方向是逆向移动;达新平衡时的温度与改变时相比较,其变化是降低,但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。 分析3】若增大压强,平衡移动的方向是正向移动;达新平衡时的压强与改变时相比较,其变化是减小,但新平衡时的压强大于原平衡时的压强提问】总结上述三种情况,分析如何用一个方法表示,不同条件改变是,平衡移动的方向和结果总结】当其它条件不变时,改变影响平衡移动的一个条件,平衡总是向减弱这种改变的方向移动过渡】这就是著名的勒夏特列原理,我们来认识一下勒夏特列阅读课本P38科学史话下面我们研究一下勒夏特列原理1.定义:如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理2.适用范围:化学反应平衡等所有的动态平衡,只能解释平衡移动造成的结果或现象,未处于平衡状态的体系不能用此原理分析3.对“减弱这种改变”的正确理解:定性角度:用于判断平衡移动的方向,如升高温度时,平衡向着吸热反应方向移动;增加反应物浓度,平衡向反应物浓度减少的方向移动;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动等;定量角度:用于判断平衡移动的结果,“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”如原平衡体系的压强为p,若其他条件不变,将。












