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1、教案高二化學(xué)備課組第二章化學(xué)平衡主備人:王維國授課人:王維國2010年10月第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)與技能:1、了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法。2、了解決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì);了解濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3、了解改變化學(xué)反應(yīng)速率的意義4、學(xué)會(huì)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的方法5、正確認(rèn)識(shí)濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。過程和方法:1、調(diào)動(dòng)學(xué)生參與概念的推導(dǎo)過程,培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。2、通過計(jì)算更好地理解概念和運(yùn)用概念。情感態(tài)度和價(jià)值觀:通過對概念的透徹理解,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)目學(xué)生的環(huán)保意識(shí),增強(qiáng)環(huán)保觀念。教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率
2、的概念,表示方法。教學(xué)難點(diǎn):外界條件對化學(xué)反應(yīng)速度的影響課時(shí)安排:二課時(shí)教學(xué)過程:1:師生共同回顧以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):(1)Na、K分別和水反應(yīng)的對比實(shí)驗(yàn);(2)Mg、Al分別和同濃度同體積鹽酸反應(yīng)的對比實(shí)驗(yàn)。2. :提出問題討論:(1)怎樣判斷反應(yīng)的快慢(2)通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察你能否判斷出一個(gè)反應(yīng)比另一個(gè)反應(yīng)快多少嗎【明確】1.為了定量的描述化學(xué)反應(yīng)的快慢,我們需要一個(gè)能定量描述化學(xué)反應(yīng)快慢的量。2. 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的量?;瘜W(xué)反應(yīng)速率的表示方法【討論】在物理上用單位時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的距離來表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢,那么在化學(xué)上怎樣定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢呢一、化學(xué)反應(yīng)速率
3、1. 定義:用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。若濃度用物質(zhì)的量(C)來表示,單位為:mol/L,時(shí)間用t來表示,單位為:秒(s)或分(min)或小時(shí)(h)來表示,則化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:V=C/t單位是:mol/(Ls)或mol/(L-min)或mol/(L-h)化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的量變化來表示,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示,其數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為【例題】在2L的密閉容器中,加入1mol和3mol的啟和N2,發(fā)生“N2+3H22NH3,在2s末時(shí),測得容器中含有的NH3,求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。解:N2+3H2、;2NH
4、3起始量(mol):1302s末量(mol):變化量(mol):則VN2=2x2=mol/(Ls)VH2=2x2=mol/(Ls)VNH3=2X2=mol/(L-s)【明確】理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題:1. 上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率,而不是瞬時(shí)速率。2. 無論濃度的變化是增加還是減少,一般都取正值,所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。3. 對于同一個(gè)反應(yīng)來說,用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時(shí),其數(shù)值不同,但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。4在同一個(gè)反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。即:VN2:VH2:VNH3=1:3:25對于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng)aA+bB=c
5、C+d來說有:Va:Vb:Vc:Vd=CA:Cb:CC:Cd=nA:nB:nc:nD=a:b:c:d6. 用化學(xué)反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進(jìn)行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時(shí),應(yīng)選擇同一物質(zhì)來比較。例如:可逆反應(yīng)A(g)+B(g)“C(g)+D(g),在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是()A. Vx=L-minB.Vb=mol/LminC.V=mol/Lmin=mol/Ls小結(jié):對化學(xué)反應(yīng)速率要注意以下幾個(gè)問題:1、物質(zhì)濃度是物質(zhì)的量濃度以mol/L為單位,時(shí)間單位通??捎胹、min、h表示,因此反應(yīng)速率的與常見單位一般為mol/(ls)、mol/(l-mon)或mol
6、/(lh)。2、化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示,一般是以最容易測定的一種物質(zhì)表示之,且應(yīng)標(biāo)明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。3、用不同的物質(zhì)表示同一時(shí)間的反應(yīng)速率時(shí)其數(shù)值可能不同,但表達(dá)的意義是相同的,各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值有相互關(guān)系,彼此可以根據(jù)化學(xué)方程式中的各化學(xué)計(jì)量數(shù)進(jìn)行換算:對于反應(yīng)mA(g)nB(g)pc(g)qD(g)來說,則有VAVbVCVd。mnpq4、一般說在反應(yīng)過程中都不是等速進(jìn)行的,因此某一時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際上是這一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:(一) 在其它條件不變的情況下,濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【表征性抽象】當(dāng)其它條
7、件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大反應(yīng)的速率。【原理性抽象】為什么增大反應(yīng)物的濃度會(huì)影響反應(yīng)速率呢(明確)當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí),活化分子的數(shù)量增加,有效碰撞的頻率增大,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大?!緦Y(jié)論的再理解】1.一個(gè)反應(yīng)的速率主要取決于反應(yīng)物的濃度,與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大。2. 對于可逆反應(yīng)aA+bB匕cC+dD來說,正反應(yīng)的速率只取決于A、B兩種物質(zhì)的濃度,與C、D兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應(yīng)的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度,與A、B兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。增加A或B的濃度只可以使正反應(yīng)的速率增大,不會(huì)影響逆反應(yīng)的速率。3. 固體和純液體的濃度是一個(gè)常數(shù),所以增加這些物質(zhì)的量,不會(huì)影響反應(yīng)
8、的速率。【應(yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔,以減緩太快的反應(yīng)速率。2.制Fe(OH)2時(shí),通過降低NaOH溶液的含氧量(給溶液加熱)來降低Fe(OH)2被氧化的速率。(二) 在其它條件不變的情況下,壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】壓強(qiáng)是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的【收集事實(shí)】途徑:已有的實(shí)驗(yàn)知識(shí)(提出以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn))對比1. 10ml、L的N&S2O3溶液與摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。2. CaO固體與SiC2固體在高溫下反應(yīng)生成CaSiO。3. SO2與O2在一密閉容器內(nèi)反應(yīng)生成SQ。(討論)給上述三個(gè)反應(yīng)的容器加壓,三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物的濃度是怎樣變化的【事實(shí)的處理】列表比較編號(hào)反應(yīng)物
9、的狀態(tài)加壓后反應(yīng)物濃度變化加壓后反應(yīng)的速率變化1213【表征性抽象】對于有氣體參加的反應(yīng)來說,當(dāng)溫度一定時(shí),增大體系的壓力,反應(yīng)速率會(huì)加大。【原理性抽象】為什么增大壓強(qiáng)會(huì)影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率(明確)1.一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成正比。這就是說,如果氣體的壓強(qiáng)增大到原來的2倍,氣體的體積就縮小到原來的一半,單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍,即體系中各個(gè)物質(zhì)的濃度都增加,所以化學(xué)反應(yīng)速率增大。相反,減小壓強(qiáng),氣體的體積就擴(kuò)大,濃度減小,因而反應(yīng)速率減小。2.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時(shí),由于改變壓強(qiáng)對它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反
10、應(yīng)速率無關(guān)。【結(jié)論的再理解】1.壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們在分析壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)最終落實(shí)到濃度上,將壓強(qiáng)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。2.對于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來說,增大體系的壓強(qiáng),反應(yīng)物和生成物的濃度都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。(三)在其它條件不變的情況下,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】溫度是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的【收集事實(shí)】途徑:1觀察演示實(shí)驗(yàn)。2.回顧過去已有的化學(xué)知識(shí)和所掌握的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。演示實(shí)驗(yàn)10ml同濃度的Na2O3溶液分別在不同溫度下與摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)回顧1.Cu與濃硫酸在常
11、溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況的對比。2.Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況的對比?!緦?shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】1.化學(xué)用語化(寫方程式)(1) Na2S2O3+H2SC4=NaSC4+SQ+SJ+H2O或SO32-+2H+=SO+SJ+H2O(2) Cu+2HSO4(濃)=CuSO+2SOT+2H2O(3)Mg+2H2O=Mg(OH)2+2H2T2. 表格化(1)同濃度的Na29O3溶液在不同溫度下與摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比表編號(hào)L的Na2S2O3L的H2SO4反應(yīng)溫度(C)反應(yīng)中出現(xiàn)渾濁的時(shí)間(秒)110ml10ml冷水210ml10ml熱水(2)Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況對
12、比表編號(hào)Cu與濃硫酸在常溫條件下反應(yīng)Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)12(3)Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況對比表編號(hào)Mg條與冷水反應(yīng)Mg條與熱水反應(yīng)12【表征性抽象】在其它條件不變的情況下,升高溫度,化學(xué)反應(yīng)要加快。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測定,溫度每升高10C,反應(yīng)速率通常要增大到原來的24倍?!驹硇猿橄蟆繛槭裁瓷邷囟葧?huì)使反應(yīng)速率加快(明確)當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時(shí),分子總數(shù)一定,升高溫度,反應(yīng)物分子的能量增高,是活化分子的百分比增大,因而活化分子數(shù)量增多,有效碰撞頻率增大,所以,反應(yīng)速率加大。【對結(jié)論的再理解】對于可逆反應(yīng)來說,升高體系的溫度,反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的
13、速率都增大?!緫?yīng)用】1在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),常常通過給反應(yīng)物加熱來增大反應(yīng)的速率。2.合成氨工業(yè)中,是在500r的條件下進(jìn)行反應(yīng),以加快反應(yīng)進(jìn)行的速度。3. 為防止食品變質(zhì),我們將食品放入冰箱中保存,以降低食品變質(zhì)的速率。(四) 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】催化劑是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的【收集事實(shí)】途徑:1觀察演示實(shí)驗(yàn)。2回顧已有知識(shí)(演示實(shí)驗(yàn))過氧化氫分解的對比實(shí)驗(yàn)(復(fù)習(xí)回顧)用KCIQ制氧氣的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】1寫化學(xué)方程式(1) 2H2O2=2H0+QT(2) 2KCIO3=2KCI+30T2.列表對比(1)過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的對比表編號(hào)無催化劑時(shí)的反應(yīng)情況有催化劑時(shí)的反應(yīng)
14、情況12(2)用KCIO制氧氣實(shí)驗(yàn)的對比表編號(hào)無催化劑時(shí)的反應(yīng)情況有催化劑時(shí)的反應(yīng)情況12【表征性抽象】催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率?!驹硇猿橄蟆繛槭裁创呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率(明確)當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí),使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變,從而降低了反應(yīng)的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的數(shù)目增多,有效碰撞頻率增大,故化學(xué)反應(yīng)速率加大。【對結(jié)論的再認(rèn)識(shí)】1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑,不改變反應(yīng)的結(jié)果。例:(1) 在加熱條件下:2Cu+02=2CuO2CuO+2CHCHzOH=2Cu+2CHCHO+2H0(2) 氮的氧化物破壞臭氧:NO+O3=NO2+
15、O2NO2+O=NO+Q2.能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑;能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。3. 對可逆反應(yīng)而言,正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快,且加快的程度相同。相反,負(fù)催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小,且減小的程度相同?!緫?yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應(yīng)需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中,很多反應(yīng)還必須使用性能良好的催化劑。例;接觸法制硫酸工業(yè)?!菊n堂練習(xí)】1.要使在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)2A(氣)+B(固)=2C(氣)+Q(Q0)的正反應(yīng)速率顯著加快,可采用的措施是(不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積)()A.降溫B.加入BC增大體
16、積使壓強(qiáng)減小D加入A2. 把除去氧化膜的鎂條放入一定濃度的稀鹽酸的試管中,發(fā)現(xiàn)H2的生成速度V隨時(shí)間t變化如圖。其中tit2速度變化的原因是;t213速度變化的原因是。_【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】1寫化學(xué)方程式或離子方程式(1.)Na296+HSC4=N32SC4+SQ+S;+H2O或SO32-+2HT=SO+SJ+H2O(2.)2Mg+O2=2MgO(3.)CaC+H2O=CH2f+Ca(OH)22.列表對比(1)不同濃度的Na29O3溶液與摩/升的硫酸反應(yīng)的對比實(shí)驗(yàn)表編號(hào)Na2SO3溶液水硫酸出現(xiàn)渾濁的時(shí)間(秒)110ml010ml25ml5ml10ml(2).鎂條分別在空氣中和純氧中燃燒的情況對
17、比表編號(hào)鎂條與空氣反應(yīng)鎂條與純氧氣反應(yīng)現(xiàn)象速率(3)電石分別在水中和飽和食鹽水中反應(yīng)的情況對比表編號(hào)電石與水的反應(yīng)電石與飽和食鹽水的反應(yīng)現(xiàn)象速率作業(yè):P33一、1、2、3、(做書上)課后反思:附:板書設(shè)計(jì)第一章化學(xué)平衡一、化學(xué)反應(yīng)速率第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率1定義:用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。單位是:mol/(Ls)或mol/(L-min)或mol/(Lh)數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為Vt二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:(一) 在其它條件不變的情況下,濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(二) 在其它條件不變的情況下,壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(三) 在其它條件不變的情況下,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的
18、影響(四) 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響第二節(jié)化學(xué)平衡知識(shí)與技能:1、學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的觀點(diǎn)2、體驗(yàn)理解化學(xué)平衡的特征3、結(jié)合平衡是相對的、有條件的、動(dòng)態(tài)的,讓學(xué)生感受辯證唯物主義論點(diǎn)4、了解濃度、壓強(qiáng)、溫度等外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。5、掌握用化學(xué)平衡的移動(dòng)原理來定性定性地分析化學(xué)平衡問題。6了解平衡移動(dòng)原理的重要意義,學(xué)會(huì)解決問題的科學(xué)方法。過程和方法:調(diào)動(dòng)學(xué)生參與分析化學(xué)平衡的建立過程,培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。情感態(tài)度和價(jià)值觀:通過化學(xué)平衡的建立,增強(qiáng)學(xué)生的歸納和形象思維能力。教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)平衡狀態(tài)的特征教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)平衡概念的建立課時(shí)安排:一課時(shí)教學(xué)過程:引入:上一節(jié)課學(xué)習(xí)
19、了化學(xué)反應(yīng)速率,知道化學(xué)反應(yīng)速率討論的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的問題,但是在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中只考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度是不夠的,因?yàn)槲覀兗认M磻?yīng)物盡可能快地轉(zhuǎn)化為生成物,同時(shí)又希望反應(yīng)物盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成物,這就涉及到化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題板書:第二節(jié)化學(xué)平衡舉例:1、當(dāng)水池中進(jìn)水和出水的速度相等時(shí),池內(nèi)水量保持不變;當(dāng)商場在一定時(shí)間里進(jìn)出人數(shù)相同時(shí),商場內(nèi)人數(shù)也保持不變。這算一種平衡狀態(tài),U、教室里座位上坐著50個(gè)同學(xué),在我上課這一段時(shí)間里,人數(shù)沒有增多,也沒有減少,這也算一種平衡狀態(tài),請思考I與U兩種平衡有何不同。學(xué)生得結(jié)論I為動(dòng)態(tài)平衡,U為靜態(tài)平衡。我們今天學(xué)習(xí)的化學(xué)平衡是一種什
20、么樣的平衡狀態(tài)呢下面以CO和H2O(g)的反應(yīng)為例來探究化學(xué)平衡的建立。CO+HO(g)丁=CQ+H21200C1L密閉容器中物質(zhì)C(CO)C(H2O)C(CO)c(H)開始時(shí)00反應(yīng)過程中逐漸降低逐漸降低逐漸升高逐漸升高一段時(shí)間后一、化學(xué)平衡的建立平衡建立:在一定條件下,正反應(yīng)是從一定速率開始的,而逆反應(yīng)是從零開始的,隨時(shí)間推移,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡。速率一時(shí)間圖:二、化學(xué)平衡狀態(tài):定義:在一定條件下,可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài),叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。特點(diǎn):“動(dòng)、定、變”:動(dòng):化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡v(正)=v(逆)。定:條件不變
21、時(shí),各組分濃度保持不變(一定)。變:條件改變時(shí),化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。講解:反應(yīng)物與生成物處于動(dòng)態(tài)平衡,V(正)=V(逆) 反應(yīng)物與生成物濃度保持一定,百分組成保持一定;(或說反應(yīng)物與生成物的含量保持一定) 影響平衡的外界條件改變,平衡狀態(tài)即被破壞,發(fā)生平衡移動(dòng)。如:CO+HO(g).:CQ+H2800C1L密閉容器中表一、物質(zhì)C(CO)C(H20)C(C0)c(H)開始時(shí)00反應(yīng)過程中逐漸降低逐漸降低逐漸升高逐漸升高一段時(shí)間后表二、物質(zhì)C(CO)C(H20)C(CO)C(H)開始時(shí)、00反應(yīng)過程中逐漸升高逐漸升高逐漸降低逐漸降低一段時(shí)間后補(bǔ)充1、正、逆反應(yīng)是相對的2、化學(xué)平衡的建設(shè)立與途徑無關(guān)討
22、論:點(diǎn)燃?xì)錃夂脱鯕獾幕旌衔锟蓜×业鼗仙伤?,電解水時(shí)又可生成氫氣和氧氣,這是不是一個(gè)可逆反應(yīng)為什么接問:可逆反應(yīng)能否進(jìn)行到底(不能),因而對于任何一個(gè)可逆反應(yīng)都存在一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行到什么程度的問題。練習(xí)一:下列說法對不對,為什么1、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),反應(yīng)停止了,所以各組分濃度不變了。2、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),反應(yīng)物濃度等于生成物濃度3、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),即使改變溫度條件,平衡狀態(tài)也不會(huì)改變。練習(xí)二:對于可逆反應(yīng)2SQ+62SQ:下列那種情況達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)A、反應(yīng)容器內(nèi),SQ、02、SO3共存時(shí)的狀態(tài)B、S03的分解速率等于S02的生成速率的狀態(tài)。C、單位時(shí)間內(nèi),每消耗2molS
23、Q同時(shí)生成1molO2。D、單位時(shí)間內(nèi),每消耗1molS02同時(shí)消耗ImolSQ。P35討論:思考:有沒有辦法可以減少高爐氣中CO的含量呢變”高考鏈接:1、可以說明密閉容器中可逆反應(yīng)P+Q(B)R+S在恒溫下已達(dá)平衡的是A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化和S的生成速率相等和S生成速率相等、Q、R、S的物質(zhì)的量相等2、在1大氣壓390C時(shí),可逆反應(yīng):2NO22N0+Q達(dá)到平衡,此時(shí)平衡混合氣體的密度是相同條件下H2密度的倍,求N02的分解率。(答:%)作業(yè):P36三課后反思:附:板書設(shè)計(jì)第二章化學(xué)平衡第二節(jié)化學(xué)平衡一、化學(xué)平衡的建立而逆反應(yīng)是從零開平衡建立:在一定條件下,正反應(yīng)是從一定速率開始的,始的,
24、隨時(shí)間推移,正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡速率一時(shí)間圖:、化學(xué)平衡狀態(tài):定義:在一定條件下,可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài),叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。特點(diǎn):“動(dòng)、定、變”第三節(jié)影響化學(xué)平衡的條件知識(shí)與技能:1:了解濃度、壓強(qiáng)、溫度等外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。2:掌握用化學(xué)平衡的移動(dòng)原理來定性定性地分析化學(xué)平衡問題。過程和方法:1、利用速率一時(shí)間圖來表示平衡移動(dòng)過程,培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、析圖能力。2、通過計(jì)算更好地理解概念和運(yùn)用概念。情感態(tài)度和價(jià)值觀:通過平衡移動(dòng)原理的學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)解決問題的科學(xué)方法。教學(xué)重點(diǎn):外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)平衡
25、移動(dòng)原理課時(shí)安排:二課時(shí)教學(xué)過程:復(fù)習(xí):1下列說法中,可以充分說明P(g)+Q(g)R(g)+S(g)在恒溫下已達(dá)到平衡的是()A反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化B、反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存C.P、S的生成速率相等D、反應(yīng)容器內(nèi)的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化2某溫度,在一2L密閉容器中,A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線入圖。貝反應(yīng)物是;生成物是;。T時(shí)刻表明該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(用A、B、C代表物質(zhì))什么叫化學(xué)平衡的移動(dòng)影響化學(xué)平衡的條件:化學(xué)平衡狀態(tài)是與外界條件有關(guān)的。外界某種條件改變時(shí),使正、逆反應(yīng)速率不等,平衡混合物中各組成物質(zhì)的百分含量(或濃度)也隨之改變,原來的平衡被破壞
26、直到建立新條件下的另一種平衡狀態(tài)。這種改變的過程,叫化學(xué)平衡的移動(dòng)。影響化學(xué)平衡的重要條件有:濃度、壓強(qiáng)、溫度。(1) 濃度對化學(xué)平衡的影響:以FeC3+3KSCF為例說明。結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);反之,則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)濃度的變化v正v逆的變化結(jié)果平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)結(jié)果增大反應(yīng)物濃度減少反應(yīng)物濃度增大生成物濃度減少生成物濃度(2)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響:壓強(qiáng)改變v正v逆的變化結(jié)果平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)結(jié)果增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大壓強(qiáng)會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。
27、(3) 溫度對化學(xué)平衡的影響:以2NO2N2O4+Q為例說明。溫度改變v正v逆的變化結(jié)果平衡移動(dòng)平衡移動(dòng)結(jié)果升高溫度降低溫度結(jié)論:在其它條件不變的情況下,溫度升高,會(huì)使化學(xué)平衡商著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng);溫度降低,會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。(4) 關(guān)于催化劑:因使正、逆反速率同等程度地加快,故不能使平衡發(fā)生移動(dòng)。但能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間。勒沙特列原理:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。催化劑對反應(yīng)速率的影響(1)內(nèi)容:使用催化劑可以改變反應(yīng)速率。注意:這里的改變包括加快或減慢。加快反應(yīng)的為正催化劑,減慢反應(yīng)的為負(fù)催化劑 催化劑具有選擇性
28、,不同反應(yīng)有不同的催化劑。 催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)(例如:不能改變生成物的量) 可逆反應(yīng)中催化劑對正逆反應(yīng)的改變程度相同 催化劑有一定的活化溫度,不同催化劑的活化溫度不同。思考:在用氯酸鉀分解制氧氣時(shí)加入二氧化錳后能否提高氧氣的量(2)解釋:使用催化劑能夠降低反應(yīng)能量,這樣就會(huì)有更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大提高單位體積內(nèi)活化分子的百分率,從而成千上萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。(5)其它因素的影響固體顆粒大?。侯w粒越小,接觸面積越大,反應(yīng)速率越大。光、電磁波、激光、紫外線、超聲波:都是給體系供能,通常是加快反應(yīng)。溶劑的性質(zhì)也能改變化學(xué)反應(yīng)速率。小結(jié):外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率影響的微觀解釋(填“增大”
29、或“不變”)影響單位體積內(nèi)活化分子單位體積內(nèi)單位體積單位時(shí)化學(xué)反因素分子總數(shù)百分?jǐn)?shù)活化分子數(shù)間有效碰撞次數(shù)應(yīng)速率增大濃度增大壓強(qiáng)升高溫度正催化劑例1對于可逆反應(yīng):2SO2+O272SQ+Q,下列說法哪些是正確的,為會(huì)么(1)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度相等;(2)達(dá)到平衡時(shí),SO2、02、SO3的濃度之比為;(3)加入催化劑V2O5可以縮短到達(dá)平衡的時(shí)間;(4)由于反應(yīng)前后分子數(shù)不同,所以改變體系壓強(qiáng)影響化學(xué)平衡(縮小體積);(5)對于放熱反應(yīng),升高溫度正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大,所以平衡向左移動(dòng)。解:(3)、(4)正確?;瘜W(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、平衡移動(dòng)三者之間的關(guān)系以一般反應(yīng):mA(
30、氣)+nB(氣)=pC(氣)+qD(氣)+Q(千焦)通式為例來討論濃度,溫度,壓強(qiáng),催化劑等對三者的影響極其規(guī)律。間亠刖正V逆VVS系OQ度溫高升VOVQ度溫高歩一加入惰性變不V-一一-大變VV-加入惰性JV-一一-大變V一一-V一左歩一加入惰性變不V-一一-大變VVV加增或高示W(wǎng)表示at裁“”“等相積示體表示一一三4用“變或關(guān)無示表“作業(yè):P40三、四課后反思:附:板書設(shè)計(jì)第二章化學(xué)平衡第三節(jié)影響化學(xué)平衡的條件(1)濃度對化學(xué)平衡的影響:在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);反之,則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響:在其它條件不變的情況下,
31、增大壓強(qiáng)會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。(3)溫度對化學(xué)平衡的影響:在其它條件不變的情況下,溫度升高,會(huì)使化學(xué)平衡商著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng);溫度降低,會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。(4)催化劑:因使正、逆反速率同等程度地加快,故不能使平衡發(fā)生移動(dòng)。但能縮短達(dá)到平衡的時(shí)間。勒沙特列原理:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。(5).其它因素的影響固體顆粒大小:顆粒越小,接觸面積越大,反應(yīng)速率越大。光、電磁波、激光、紫外線、超聲波:都是給體系供能,通常是加快反應(yīng)。溶劑的性質(zhì)也能改變化學(xué)反應(yīng)速
32、率。第四節(jié)合成氨條件的選擇知識(shí)與技能:1、使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件。2、使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。過程和方法:1、通過合成氨的適宜條件的選擇,鞏固學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理的運(yùn)用。2、通過討論更好地理解概念和運(yùn)用概念。情感態(tài)度和價(jià)值觀:通過平衡移動(dòng)原理的學(xué)習(xí)和合成氨的適宜條件的選擇,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)重點(diǎn):外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)平衡移動(dòng)原理課時(shí)安排:一課時(shí)教學(xué)過程:一:合成氨條件的選擇工業(yè)上用N2和H2合成氨:N2+3H2一2NH3+Q從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩方面看,選擇什么樣
33、的操作條件才有利于提高生產(chǎn)效率和降低成本呢從速率看,溫度高、壓強(qiáng)大(即N2、H2濃度大)都會(huì)提高反應(yīng)速率;從化學(xué)平衡看,溫度低、壓強(qiáng)大都有利于提高N2和H2的轉(zhuǎn)化率??梢姡瑝簭?qiáng)增大,從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡看都是有利于合成氨的。但從生產(chǎn)實(shí)際考慮,壓強(qiáng)越大,需要的動(dòng)力越大,對材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求越高,將使成本增大。故一般合成氨廠采用的壓強(qiáng)是2050MPa帕斯卡。而溫度升高,有利于反應(yīng)速率但不利于N2和H2的轉(zhuǎn)化率。如何在較低的溫度下保持較大轉(zhuǎn)化率的情況下,盡可能加快反應(yīng)速率呢選用合適的催化劑能達(dá)到這個(gè)目的。那么,較低的溫度是低到什么限度呢不能低于所用催化劑的活性溫度。目前使用的催化劑是以鐵為主
34、體的多成分催化劑一一又稱鐵觸媒。其活性溫度為450C550C,即溫度應(yīng)在450550C為宜。將來如制出活性溫度更低、活性也很在的新型催化劑時(shí),合成氨使用的溫度當(dāng)然比現(xiàn)在要低,轉(zhuǎn)化率就能更高了。選擇適宜的條件:根據(jù)N2+3H22NH3+Q這一反應(yīng)的特點(diǎn),運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的理論來選擇適宜條件。該反應(yīng)為可逆、體積減小、正反應(yīng)為放熱等特點(diǎn)(1)適宜的壓強(qiáng):為何強(qiáng)調(diào)適宜壓強(qiáng)越大、有利于NHs的合成,但太大,所需動(dòng)力大,材料強(qiáng)度高,設(shè)備制造要求高,成本提高,選擇2X1075X107Pa壓強(qiáng)。(2) 適宜的溫度:溫度越低越有利于NHs的合成,為何還要選擇5000C高溫因?yàn)闇囟仍降停磻?yīng)速率越小,達(dá)
35、平衡時(shí)間長,單位時(shí)間產(chǎn)量低,另外500C時(shí),催化劑活性最大。(3) 使用催化劑(4) 及時(shí)分離出NH3,并不斷補(bǔ)充N2和H2(N2要過量,提高成本較高的H2轉(zhuǎn)化率)小結(jié):合成氨的適宜條件:壓強(qiáng):2050MPa溫度:500C左右催化劑:鐵觸媒2、合成氨工業(yè)簡述:合成氨工業(yè)主要是原料氣中的氫氣和氮?dú)夂铣砂钡倪^程。我們先從原料氣談起。(1) 原料氣的制備、凈化和壓縮:,一是將空氣液化,蒸發(fā),使它分離為N2和02N2:二是將空氣中的02跟碳作用:C+Q=CO,再除去CQH2:將水蒸氣通過赤熱的煤層(或焦炭層):C+HO(氣)二CO+H催化劑在催化劑存在下:CO+HO(氣)CO2+H2在制取原料氣的過程
36、中,常混有不同數(shù)量的其他雜質(zhì),而合成氨所需要的是純凈的N2和H2,所以必須將這些雜質(zhì)除去,否則會(huì)使合成氨所用催化劑“中毒”,清除雜質(zhì)的過程叫做原料氣的凈化。由于氨的合成是在高壓下進(jìn)行的,所以在氨的合成之前,還需要將N2、H2混合氣體用壓縮機(jī)壓縮至高壓。(2) 氨的合成:N2+3H2一-2NH3+熱量在合成塔中進(jìn)行N2、H2混合氣體壓縮機(jī)合成塔循環(huán)壓縮機(jī)氨分離器(此圖邊講邊畫)(3) 氨的分離:從合成塔里出來的混合氣體通常含15%左右的氨。為了使氨從沒有起反應(yīng)的N2和H2里分離出來,要把混合氣體通過冷凝器,使氨液化,然后在氣體分離器里把液態(tài)氨分離出來,導(dǎo)入液氨貯罐。由氣體分離器出來的氣體,經(jīng)過循
37、環(huán)壓縮機(jī),再送到合成塔里去,以便充分利用原料。作業(yè):課后相關(guān)習(xí)題目做書上課后反思:附:板書設(shè)計(jì)化學(xué)平衡合成氨條件的選擇溫度:500r左右第二章第四節(jié)一:合成氨條件的選擇壓強(qiáng):2050Mpa催化劑:鐵觸媒(及時(shí)分離出NH3,并不斷補(bǔ)充N2和H2)2、合成氨工業(yè)簡述:(1) 原料氣的制備、凈化和壓縮:(2) 氨的合成:(3) 氨的分離:參考練習(xí):一:選擇題(每小題有12個(gè)正確答案)1、對于反應(yīng)A2+3B2二三AB3以下表示的反應(yīng)速率中,速率最大的是A、va=L-1min-1B、vb=匚1min-1VAB3L-1minD、vA2=L-1S-12、在2L密閉容器中,盛有2molX和2molY物質(zhì)進(jìn)行如
38、下反應(yīng):X(s)+3Y(g)Z(g),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到10s后,測得生成Z,這期間的平均反應(yīng)速率為A、vx=s-1B、vx=L-1s-1C、Vy=L-1s-1D、Vy=L-1s-13、現(xiàn)有三個(gè)體積相等的密閉容器中都進(jìn)行如下反應(yīng):CQ+H2=C0+H20(g),反應(yīng)所處的溫度相同,但反應(yīng)的起始濃度不同,其中甲:H2=CO=amol乙:CO2=amolH2=2amol丙CO2=H2=H2O=amol,達(dá)到平衡時(shí),CO的濃度由大到小的順序排列正確的是A、丙甲乙B、甲乙丙C、乙丙甲D、乙甲丙4、在一個(gè)固定體積的密閉容器中,放入mmol的A和nmol的B,發(fā)生如下反應(yīng):mA(g)+nB(g)=PC(g),平
39、衡時(shí)C的濃度是wmolL-1,若維持容器的體積不變,起始時(shí)放入amolA、bmolB和cmolC,要使平衡時(shí)C的濃度仍為wmolL-1,貝Ua、b、c必須滿足的條件是A、a:b:c=m:n:pmcC、aPapB、a:b=m:n和cpmD、a=m,c=n和c自3335、對處于化學(xué)平衡的體系,以化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系可知:A、化學(xué)反應(yīng)速率變化時(shí),化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)。B、化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)、化學(xué)反應(yīng)速率一定變化。C、正反應(yīng)進(jìn)行的程度大、正反應(yīng)速率一定大。D、只有催化劑存在下,才會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速率變化,而化學(xué)平衡不移動(dòng)的情況。6、在PC5(g)二PC3(g)+Cb(g),達(dá)到平衡后,其它條件不變,向平衡體系中加入37Cb,達(dá)到新平衡后,含37Cl的PC3的物質(zhì)的量與原平衡相比A、增大B減小C、不變D、不能確定7、下列事實(shí)不能用勒沙特列原理說明的是A:往氫硫酸溶液中加入鹽酸,S2降低。B:溫度不變時(shí),敞口久置于空氣中的飽和KNO3溶液含有晶體析出。C:在合成氨的工業(yè)生產(chǎn)中,使用較高的溫度有利于提高產(chǎn)量。D:在密閉容器中,水面上方的蒸氣壓強(qiáng)隨溫度升高而增大。&下列平衡:QH2+H2=C2H42CH4=C2H4+2H2當(dāng)降低溫度時(shí),式向右移動(dòng),式向左移動(dòng),試判斷下列式中C+2H2二CH4+Q12C+H=C2H2+2Q22C+2H
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