《反应条件对化学平衡的影响》教学设计
一、教学目标
知识与技能
1、知道平衡移动的涵义。
2、了解温度、浓度对化学平衡的影响,并能够判断平衡移动的方向。
3、通过“温度、浓度对化学平衡的影响”的实验探究,培养学生设计实验的能力,以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。
4、能够应用平衡移动原理对生产、生活中的实际情况进行分析、解释。
过程与方法
1、解通过实验探究,认识、解决问题的一般程序与方法。
情感态度价值观
2、在学习、研究、解决问题的过程中,体验化学学习的乐趣。
二、教学重、难点
教学的重点:
1、了解温度、浓度对化学平衡的影响,并能够判断平衡移动的方向。
2、通过“温度、浓度对化学平衡的影响”的实验探究,培养学生设计实验的能力,以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。
3、通过学习,认识通过实验探究解决问题的一般程序与方法。
教学难点:
1、通过“温度、浓度对化学平衡的影响”的实验探究,培养学生设计实验的能力,以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。
2、实验探究法解决问题的一般程序与方法
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一引出课题环节二探究温度改变对平衡的影响环节三探究浓度对平衡的影响环节四平衡移动原理的应环节五总结归纳
投影数据1:上次课的一组平衡状态实验数据思考:1.1反应条件的改变,是否会引起原平衡状态的改变?为什么?1.2哪些条件的改变可能会引起Qc与Kc的不等?1.3平衡移动的规律是什么?板书:反应条件对平衡的影响探究问题一:温度改变对平衡移动影响的规律板书:一、温度思考:2.1温度改变时,平衡常数如何改变?投影数据2:不同温度条件下,一些吸、放热反应平衡常数数据实验素材1:一种
N2O4
===
2NO2
,△H
>
0
反应的平衡体系任务:请同学们以此反应的一种平衡状态为研究对象,设计实验探究温度改变平衡移动的规律2.2
能否依据Qc、Kc判据预测平衡移动的方向及反应现象?板书:△H
>
0,升高温度,Kc变大,QcKc平衡逆向移动。请同学们汇报实验现象和所获得的结论。2.3若
△H<0,温度改变平衡将如何移动?请同学们依据
2NO2
===N2O4
,△H
<
0反应,仿照前面加以分析。板书:H<0,升高温度,Kc变小,Qc>Kc平衡逆向移动。
降低温度,Kc变大,Qc===Fe(SCN)
3反应2:Cr2O7
2-
+
H2O
===2CrO4
2-
+2H+请同学选择研究对象,具体设计自己的实验方案板书:增大反应物浓度(减小生成物浓度),Qc
减小,Qc增大,Qc>Kc,平衡逆向移动。小结2:浓度对平衡的影响思考生产、生活中的问题:1、工业制硫酸的主反应:2SO2+O2
===2SO3
△H
<
02、工业合成氨反应N2+3H2
==2NH3
△H
<
0
根据我们今天研究的结论,推测在工业生产中,我们应该选择什么生产条件,有利于提高产物SO3
(NH
)的产率?总结反思:科学方法科学知识
学生观察、分析实验数据,、思考问题观察实验数据,学生分析、归纳温度对平衡常数影响的规律学生设计实验学生分析学生汇报学生实验学生汇报实验结果学生思考并回答问题学生归纳温度对平衡的影响规律学生思考学生设计实验方案学生汇报实验方案、学生预测学生汇报实验结学生思考、讨论并回答学生倾听
复习回顾、以旧带新,引出课题通过实验数据,让学生对平衡移动产生感性认识,培养学生分析实验数据获得结论的目的让学生利用所学理论(Qc
Kc判据)设计实验、预测现象,实验观察,获得结论,实践科学研究的过程。培养学生逻辑推理能通过科学研究过程设计的实践,使学生进一步掌握研究问题的方法提出思考问题,让学生学有所用。帮助学生树立关注社会、关心生活的意识。通过总结环节,让学生学会反思,在方法与知识方面获得提升《反应条件对化学平衡的影响》同步练习
1.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( )
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
2.某温度下,有反应H2(g)+I2(g)2HI(g);正反应为放热反应,在带有活塞的密闭容器中达到平衡。下列说法中正确的是( )
A.体积不变,升温,正反应速率减小
B.温度、压强均不变,充入HI气体,开始时正反应速率增大
C.温度不变,压缩气体的体积,平衡不移动,颜色加深
D.体积、温度不变,充入氮气后,正反应速率将增大
3.从植物花中提取一种有机物,可用简化式HIn表示,在水溶液中因存在下列电离平衡:HIn(溶液红色)
H+(溶液)+In-(溶液黄色),故可用作酸碱指示剂。在该水溶液中加入下列物质,能使该指示剂显黄色的是( )
A.盐酸
B.碳酸钠溶液
C.氯化钠溶液
D.过氧化钠
4.反应A(g)+3B(g)
2C(g) ΔH<0,达到平衡后,将气体混合物的温度降低。下列叙述中正确的是( )
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
5.酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。请根据要求回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2
mL,正确的加入顺序及操作是
________________________________________________________________________。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)实验中加热试管a的目的是:①__________________;
②________________________________________________________________________。
(4)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成____________、____________________等问题。
(5)目前对该反应的催化剂
( http: / / www.21cnjy.com )进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间
同一反应温度
反应温度/℃
转化率/%
选择性/%
反应时间/h
转化率/%
选择性/%
40
77.8
100
2
80.2
100
60
92.3
100
3
87.8
100
80
92.6
100
4
92.3
100
120
94.5
98.7
6
93.0
100
选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据,下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A.120℃,4
h
B.80℃,2
h
C.60℃,4
h
D.40℃,3
h
②当反应温度达到120
℃时,反应选择性降低的原因可能为
________________________________________________________________________。
答案:
1.解析:选B。明矾溶液加热使水解程度增大,酸性增强,酚酞试液不变色,A不符合题意;CH3COONa溶液水解显碱性,使酚酞试液显红色,加热使水解程度增大,酚酞试液颜色加深,B符合题意;氨水中存在电离平衡NH3·H2ONH+OH-,加入NH4Cl,使平衡左移,溶液颜色变浅,C不符合题意;NaCl不水解,对颜色无影响,因此D不符合题意。
2.解析:选C。升高温度,正反应、逆反
( http: / / www.21cnjy.com )应速率都加快;该反应属于气体体积不变的反应,增大压强或压缩体积,平衡不移动,但其中物质的浓度增大,因为I2(g)的存在,颜色加深。注意温度、压强均不变,充入HI气体,则容器的体积增大,反应物浓度减小,开始时正反应速率减小。
3.解析:选B。使指示剂显黄色说明
( http: / / www.21cnjy.com )平衡向右移动,即必须使c(In-)增大。应加入能与H+反应的物质,B符合题意。而D中过氧化钠具有强氧化性,能使有机色质褪色。
4.解析:选C。题目提供的是一个正
( http: / / www.21cnjy.com )反应方向放热的化学反应,所以降低温度,平衡向正反应方向移动;而温度对化学反应速率的影响是不分正反应和逆反应的,即温度降低,正、逆反应速率都减小。
5.解析:(1)液体混合一般应将密度大的液体
( http: / / www.21cnjy.com )加入到密度小的液体中。(2)加沸石或碎瓷片可防止液体暴沸。(3)该酯化反应为可逆反应,升温可加快反应速率。及时将乙酸乙酯蒸出,减小生成物浓度,使平衡向正反应方向移动,有利于乙酸乙酯的生成。(4)从催化剂重复利用、产物的污染、原料被炭化角度分析。(5)①从表中数据综合分析,升高温度转化率提高,但120
℃时催化剂的选择性差,60
℃和80
℃时的转化率相差不大,60
℃为适宜温度,反应时间长,转化率提高,但4~6小时转化率提高不明显,可选C;②发生了副反应,有可能是乙醇脱水生成了乙醚。
答案:(1)先加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加入冰醋酸
(2)在试管a中加入几粒沸石(碎瓷片)
(3)加快反应速率 及时将产物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(4)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料炭化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)
(5)①C ②乙醇脱水生成了乙醚