实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
文档属性
| 名称 | 实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 28.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-01 09:37:19 | ||
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文档简介
人教版（2019） 选择性必修1 第二章 化学反应速率与化学平衡
实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
教学目标
1.通过改变反应物或产物的浓度，探究浓度改变对平衡Fe3++3SCN- Fe(SCN)3、
Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+的影响，巩固浓度对平衡移动影响的理论知识，培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。
2.通过改变温度条件，探究温度改变对平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O、2NO2 N2O4的影响，巩固温度对平衡移动影响的理论知识，培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。
3.进一步学习控制变量、对比实验等科学探究方法，培养变化观念与科学探究等核心素养。
教学过程
【实验目的】
认识浓度、温度等因素对化学平衡的影响
进一步学习控制变量、对比等科学方法
【学生】阅读课本，找出实验用品
【实验探究一】浓度对化学平衡的影响
1.FeCl3溶液与 KSCN溶液的反应
实验内容 向试管a中滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液 向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液
实验现象 溶液红色加深 溶液红色加深
结论 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
实验内容 向试管a中加入少量铁粉 向试管b中加入少量铁粉
实验现象 溶液红色变浅 溶液红色变浅
结论 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动
【学生】根据实验完成表格填写
【师】向FeCl3溶液滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色。若向上述溶液中滴加较浓的FeCl3溶液或KSCN溶液，溶液的红色将如何变化 为什么
【学生】思考回答
【师】溶液红色变深，滴加较浓的FeCl3溶液或KSCN溶液时，c(Fe3+)或c(SCN-)增大，使平衡Fe3++3SCN- Fe(SCN)3向右移动，Fe(SCN)3浓度增大，溶液红色变深。
2.在溶液中存在如下平衡
Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+
实验步骤 实验现象 结论
（1）向试管中滴加5~10滴6 mol·L-1 NaOH溶液 溶液黄色加深 滴加氢氧化钠溶液，减小了氢离子的浓度，平衡向正反应方向移动
（2）向试管中继续滴加5~10滴6 mol·L-1 H2SO4溶液 溶液橙色加深 滴加硫酸溶液，增大了氢离子的浓度，平衡向逆反应方向移动
【学生】根据实验完成表格填写
【提问】向K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液，NaOH溶液的作用是什么 向K2Cr2O7溶液中滴加硫酸溶液，又会引起怎样的变化
【学生】K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+，若加入NaOH溶液，OH-中和H+，减小了氢离子浓度，使平衡向右移动，溶液黄色加深。若滴加硫酸溶液，增大了氢离子浓度，使上述平衡左移，溶液橙色加深。
【实验探究二】温度对化学平衡的影响
1.在CuCl2溶液中存在如下平衡
[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl- [CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0
【师】(1)将盛有CuCl2溶液的试管加热，溶液颜色如何变化
(2)将(1)中试管置于冷水中，溶液颜色又会如何变化
【学生】讨论回答
【师】
实验步骤 实验现象 结论
（1）加热水管 溶液蓝色变浅 升高温度，平衡向正反应方向移动
（2）将上述试管置于冷水中 溶液蓝色加深 降低温度，平衡向逆反应方向移动
2.在NO2和N2O4的混合气体中存在如下平衡
2NO2 N2O4 ΔH<0
【师】将两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶分别浸入热水和冷水中，气体颜色将如何变化？为什么？
【学生】浸入热水中，混合气体温度升高，平衡2NO2 N2O4 ΔH<0逆向移动，二氧化氮的浓度变大，气体颜色加深。而浸入冷水中，混合气体温度降低，平衡正向移动，NO2浓度减小，气体颜色变浅。
【注意】对于离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度才对平衡有影响，如FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，增加KCl固体的量平衡不移动，因KCl没有参加离子反应。
【实验结论】
影响因素及其变化 化学平衡的移动方向
浓度 增大 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动； 增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
减小 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动； 减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。
温度 升高 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
降低 降低温度，平衡向放热反应方向移动
【师】在外界条件对化学平衡影响的实验中，我们如何判断化学平衡状态是否发生了改变
【学生】一般根据平衡时溶液或气体的颜色是否发生变化来判断。
【问题和讨论】在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时，应注意哪些问题？
【学生】要注意设置对照组，并且控制单一变量。
【例题】放热反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡后，若分别采取下列措施:①增大压强 ②减小NO2的浓度 ③增大O2浓度 ④升高温度 ⑤加入催化剂，能使平衡向正反应方向移动的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②⑤
答案： A
解析：①增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动。②减小NO2的浓度，平衡向生成NO2的方向移动，即正向移动。③增大O2浓度，平衡向消耗O2的方向移动，即正向移动。④升温，平衡向吸热的方向移动，即逆向移动。⑤使用催化剂，平衡不移动。
实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
教学目标
1.通过改变反应物或产物的浓度，探究浓度改变对平衡Fe3++3SCN- Fe(SCN)3、
Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+的影响，巩固浓度对平衡移动影响的理论知识，培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。
2.通过改变温度条件，探究温度改变对平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O、2NO2 N2O4的影响，巩固温度对平衡移动影响的理论知识，培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。
3.进一步学习控制变量、对比实验等科学探究方法，培养变化观念与科学探究等核心素养。
教学过程
【实验目的】
认识浓度、温度等因素对化学平衡的影响
进一步学习控制变量、对比等科学方法
【学生】阅读课本，找出实验用品
【实验探究一】浓度对化学平衡的影响
1.FeCl3溶液与 KSCN溶液的反应
实验内容 向试管a中滴入5滴0.05 mol·L-1 FeCl3溶液 向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1 KSCN溶液
实验现象 溶液红色加深 溶液红色加深
结论 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动
实验内容 向试管a中加入少量铁粉 向试管b中加入少量铁粉
实验现象 溶液红色变浅 溶液红色变浅
结论 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动
【学生】根据实验完成表格填写
【师】向FeCl3溶液滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色。若向上述溶液中滴加较浓的FeCl3溶液或KSCN溶液，溶液的红色将如何变化 为什么
【学生】思考回答
【师】溶液红色变深，滴加较浓的FeCl3溶液或KSCN溶液时，c(Fe3+)或c(SCN-)增大，使平衡Fe3++3SCN- Fe(SCN)3向右移动，Fe(SCN)3浓度增大，溶液红色变深。
2.在溶液中存在如下平衡
Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+
实验步骤 实验现象 结论
（1）向试管中滴加5~10滴6 mol·L-1 NaOH溶液 溶液黄色加深 滴加氢氧化钠溶液，减小了氢离子的浓度，平衡向正反应方向移动
（2）向试管中继续滴加5~10滴6 mol·L-1 H2SO4溶液 溶液橙色加深 滴加硫酸溶液，增大了氢离子的浓度，平衡向逆反应方向移动
【学生】根据实验完成表格填写
【提问】向K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液，NaOH溶液的作用是什么 向K2Cr2O7溶液中滴加硫酸溶液，又会引起怎样的变化
【学生】K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O72- +H2O 2CrO42-+2H+，若加入NaOH溶液，OH-中和H+，减小了氢离子浓度，使平衡向右移动，溶液黄色加深。若滴加硫酸溶液，增大了氢离子浓度，使上述平衡左移，溶液橙色加深。
【实验探究二】温度对化学平衡的影响
1.在CuCl2溶液中存在如下平衡
[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl- [CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0
【师】(1)将盛有CuCl2溶液的试管加热，溶液颜色如何变化
(2)将(1)中试管置于冷水中，溶液颜色又会如何变化
【学生】讨论回答
【师】
实验步骤 实验现象 结论
（1）加热水管 溶液蓝色变浅 升高温度，平衡向正反应方向移动
（2）将上述试管置于冷水中 溶液蓝色加深 降低温度，平衡向逆反应方向移动
2.在NO2和N2O4的混合气体中存在如下平衡
2NO2 N2O4 ΔH<0
【师】将两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶分别浸入热水和冷水中，气体颜色将如何变化？为什么？
【学生】浸入热水中，混合气体温度升高，平衡2NO2 N2O4 ΔH<0逆向移动，二氧化氮的浓度变大，气体颜色加深。而浸入冷水中，混合气体温度降低，平衡正向移动，NO2浓度减小，气体颜色变浅。
【注意】对于离子反应，只有改变实际参加反应的离子浓度才对平衡有影响，如FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl，增加KCl固体的量平衡不移动，因KCl没有参加离子反应。
【实验结论】
影响因素及其变化 化学平衡的移动方向
浓度 增大 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动； 增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。
减小 减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动； 减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动。
温度 升高 升高温度，平衡向吸热反应方向移动
降低 降低温度，平衡向放热反应方向移动
【师】在外界条件对化学平衡影响的实验中，我们如何判断化学平衡状态是否发生了改变
【学生】一般根据平衡时溶液或气体的颜色是否发生变化来判断。
【问题和讨论】在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时，应注意哪些问题？
【学生】要注意设置对照组，并且控制单一变量。
【例题】放热反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡后，若分别采取下列措施:①增大压强 ②减小NO2的浓度 ③增大O2浓度 ④升高温度 ⑤加入催化剂，能使平衡向正反应方向移动的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②⑤
答案： A
解析：①增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动。②减小NO2的浓度，平衡向生成NO2的方向移动，即正向移动。③增大O2浓度，平衡向消耗O2的方向移动，即正向移动。④升温，平衡向吸热的方向移动，即逆向移动。⑤使用催化剂，平衡不移动。