视频标签:化学反应速率,平衡移动
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视频课题:苏教版高中化学选修实验化学专题4化学反应速率与平衡移动-浙江
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选修实验化学专题4化学反应速率与平衡移动-浙江省磐安中学
苏教版化学反应速率与平衡移动
一、 学情分析
学生已经在高二选修4系统的学习了化学反应速率和化学平衡的相关知识,并能够应用这些知识解决一些简单的实际问题。但由于此部分内容的理论性较强,比较抽象,如浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响,以及化学平衡观点的建立等,对学生来说都具有一定的难度。 学生的优势:思维活跃,求知欲强
学生的学习弱点:思维缺乏连贯性,探究问题的能力、合作交流的意识等方面发展不均衡。
二、 教学目标
(1)掌握反应速率,化学平衡的含义;掌握条件对速率和平衡移动的影响。 (2)学会应用平衡思想解决常见问题,运用数学工具解决化学问题。
(3)通过本课的研究,学生的分析问题的能力、应用知识解决实际问题能力得到提高。
(4)通过设计对比实验,学生掌握了探究问题时控制变量的思想。
(5)通过本课的研究,学生加深了对环保的认识,体会到化学知识在生活中随处可用,产生热爱化学的激情。 三、 教学重难点 重点:各种因素对化学反应速率和化学平衡的影响,化学反应速率和平衡移动的关系。
难点:各种因素的选择,化学反应速率和平衡移动的关系 四、 教学过程
环节一:创设情景(由汽车尾气引发思考,提出问题)
【师】多媒体给出磐安风景图和城市图片,提问引起大气污染的因素? 【生】化石燃料的燃烧,化工厂废气的排放,汽车尾气的排放…… 【讲述】汽车尾气引起的环境问题愈发的尖锐,科学家正致力于研究减少汽车尾气中有毒物质的排放。 【提出问题】
1.汽车尾气的主要成分是什么? 2. 汽车尾气净化的主要原理是什么?
3. 假如你是科学家,从原理上你会采取哪些措施来减少尾气的排放? 【学生回答,教师补充】
1. NO、NO2等氮的氧化,碳氢化合物,CO,固体颗粒等 2. 2CO(g)+2NO(g) ⇌ N2 (g)+2CO2(g) 3. 催化剂,加热,加压,移走生成物……
【教师总结归纳】教师对第3个问题的思路进行归纳
1.加快化学反应速率;2.使反应平衡正向移动;
环节二:深度思考
【提出问题1】
1.对于可逆反应,一定条件下达到了平衡:
(1)若化学反应速率发生了改变,平衡一定发生移动吗? (2)若平衡发生移动,化学反应速率一定改变吗?
【题组训练】通过题组训练,解决【}深度思考】第一个问题
1.某温度下,密闭容器中发生 反应2CO(g)+2NO(g) ⇌ N2(g)+2CO2(g) △H<0 ,建立化学平衡后,t1改变条件对该反应的正、逆反应速率的影响如图所示:
(1)增大C(NO)对反应速率影响的图像是 ,平衡 移动 【学生小结】总结浓度对反应速率和平衡移动的影响
【教师补充】只改变反应物或生成物浓度,使平衡移动的瞬间曲线是连续的 2.下图表示可逆反应,2CO(g)+2NO(g) ⇌ N2 (g)+2CO2(g),当增大压强时,平衡由a点移到b点,正确的曲线是( )
若换成可逆反应H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g),请你画出曲线图
【教师解析,学生小结】学生总结压强对反应速率和平衡移动影响 【教师补充】气体体积之和大的反应速率改变的幅度更大。
3.下列各图是温度或压强对反应2A(g) +B(s) ⇌2C(g) +D(g) △H>0的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )
【教师解析,学生小结】学生总结温度对反应速率和平衡移动影响 【教师补充】吸热反应方向的速率变化幅度更大。
【教师解析,学生小结】学生总结催化剂对反应速率和平衡移动影响
催化剂对化学平衡移动无影响,它能同等程度地改变正、逆反应速率,可以改变化学反应达到平衡所需的时间。
【学生总结】学生总结外界条件的改变对反应速率和平衡移动的影响
1. 化学反应速率的改变不一定会影响化学平衡的移动;
2. 只有当化学反应速率改变的幅度不一样,才会发生平衡移动; 3.化学平衡发生移动,化学反应速率必然改变。
【教师补充】
勒夏特列原理---平衡移动原理(实质是“叛逆”):
如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
【提出问题2】
2.研究表明,NO和CO 反应比较难得到反应产物,请你试用碰撞理论来解释原因?并用碰撞理论解释外界条件的改变影响反应速率的原因?
【题组训练】
5.下列事实中,是什么因素影响了化学反应速率?
(1)同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片和镁条,产生气体有快有慢; (2)融化的KClO3放出气体很慢,撒入少量的MnO2后很快有气体产生了;
(3)锌粉与碘混合后,无明显现象,当加入几滴水时,立即有紫红色蒸气产生; (4)无色的KI晶体与白色的HgCl2粉末混合时,无明显现象,若将其加入水中,立即有红色的HgI2生成;
(5)集气瓶中充满Cl2和H2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸;
(6)铁片与稀硫酸制取氢气时,滴加少量CuSO4溶液,可加快产生H2的速率。
环节三:分析问题
【回归实际问题,分析解决方案】 【讲述】减少尾气排放的思路 思路1:加快化学反应速率
措施:催化剂、加热、加压、增大反应物浓度、增大接触面积…… 思路2:使反应平衡右移
措施:降温、加压、减小生成物浓度、增大反应物浓度…… 【提出问题】请同学们根据实际情况,找出合适的方案
【学生回答】综合措施:合适的催化剂,适宜的温度,增大接触面积,移走生成
物
环节四:实验设计(目的在于通过设计对比实验,学生掌握了探究问题时,控
制变量的思想。)
探究温度、催化剂比表面积对v的影响
【数形结合】预测实验结果
环节五:问题解决
1. 加快反应速率 (1)适宜的温度
(2)合适的催化剂:用三效催化剂和电子控制发动机系统,可使碳氢化合物和一氧化碳排放减少90%--95%,氮氧化物减少80%--90%,使汽车尾气得到很大的治理与净化。
(3)增大接触面积:催化剂做成网状结构,或者“蜂窝煤” 结构,增大接触面积,加快反应速率。 2. 平衡移动
减小生成物的浓度:将CO2和N2转移出去,可以考虑在尾气排放装置加上一个小型风扇,加速尾气排放,生成物减少,反应正向更彻底。 3. 延长反应时间
(1)增大排气管,即增大排气管截面的面积,面积越大催化越完全。
(2)将排气管做成螺旋状,增加了长度,延长反应时间,催化反应更完全,减少尾气排放。 4. 从源头解决:
如控制汽油的辛烷值,使用无铅汽油,控制空燃比,改用乙醇等清洁燃料,使用电动汽车等等。
环节六:能力提升
1.解决生活中具体的化学问题思路:
找出化学反应原理
权衡各种实际因素的影响 得出方案,解决问题
2.速率、平衡理论在化工生产上的应用,进行化工生产条件选择时: 既要考虑反应速率的问题 ------反应速率要尽可能的快
又要考虑化学平衡的问题 ------平衡要尽可能地向右移动,即反应物的转化率尽可能高,原料利用率尽可能充分。 实际问题:
1. 工业合成氨的条件选择 2. SO2接触氧化工业条件选择
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