化学平衡教材分析docxWord文档下载推荐.docx
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CO含量的错误做法展开讨论,既可增加学生学习化学的兴趣,又可加深对化学平衡有关知
识的理解,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。
(二)、本章结构:
本章内容分三个部分
1、第一部分是化学反应速率知识,着重介绍化学反应速率和浓度、温度等外界条件对化学
反应速率的影响,以及造成这些影响的原因。
这部分内容属于化学动力学的范畴。
2、第二部分是在化学反应速率和可逆反应知识的基础上,着重介绍化学平衡的建立,以及
浓度、温度等外界条件对化学平衡的影响。
这部分内容属于化学热力学的范畴。
化学平
衡:
是本章的教学重点和基础,本节分两部分。
(1)是化学平衡观点的建立,学生学习具有一定难度。
教材注意精心设置台阶,帮助学生
建立化学平衡的观点。
(2)影响化学平衡条件,从实验入手,能激发学生的兴趣。
另外教材在充分肯定平衡移动
原理的同时,也指出该原理的局限性,有助于培养学生科学的思维方法。
3、第三部分是对前两部分知识的综合应用,即以合成氨工业为例,以化学反应速率和化学
平衡等理论为指导,探讨化工生产条件(如温度、压强等)选择的一般思路和方法,使
学生了解化学理论的学习对生产实际的指导作用。
(三)大纲对本章教学的要求
知识点
学习水平
实验与活动
可逆反应
B
演示实验:
不同反应的化学反
化学反应速率
应速率;
浓度对化学平衡的影
化学平衡
响。
浓度、压强、温度、催化剂对
C
化学反应速率的影响
浓度、温度、催化剂
对化学反应速率的影响;
浓
浓度、压强、温度对化学平衡
度、温度对平衡的影响;
的影响
关于合成氨条件选择的讨论
(四)教学重点、难点
2
1.第一节教学重点:
浓度对化学反应速率的影响
第一节教学难点:
浓度对化学反应速率影响的原因
2.第二节教学重点:
化学平衡的建立和特征
第二节教学难点:
化学平衡观点的建立
3.第三节教学重点:
浓度、温度、和压强对化学平衡的影响
第三节难点:
平衡移动原理的应用
4.第四节教学重点:
化学平衡原理在生产实际中的应用
第四节教学难点:
理解如何应用化学反应速率化学平衡原理选择合成氨的适宜条件
(五)教学建议
建议课时数
第一节化学反应速率3课时
第二节化学平衡2课时
第三节影响化学平衡的条件4课时
第四节合成氨条件的选择2课时
实验二化学反应速率和化学平衡1课时
本章复习2课时
具体建议:
1.第一节:
(1)在讲化学反应速率的含义和表示方法时,使学生认识化学反应速率单位的组成,明
确用不同物质表示同一反应的速率数值可不同,但意义相同。
(2)通过演示实验,培养学生观察、分析问题能力,激发学生的学习热情。
同时结合生活、生产中的实例,使学生了解研究化学反应速率快慢对人类的重要意义。
(3)强调参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素,可适当举例。
(4)为了使学生明白为什么浓度、压强、温度催化剂会对化学反应速率产生影响,教材引入了有效碰撞、活化分子等概念,在教学中对这些概念应作为名词直接引用,不必深究和扩展,控制在教材及习题所确定的深度和难度上。
不要随意拓宽、加深
教学内容,减轻学生负担。
【基础练习】:
1.化学反应速率的意义:
__________
,表示法:
表达式:
_______
2.对于A+B
p
C反应中,选用不同物质表示速率,数值可能不同,但意义相同。
mn
速率比__________该反应方程式中的计量数比
3.
(1)有效碰撞:
__________
3
(2)活化分子:
4.反应物分子(或离子)间发生反应的先决条件是什么?
发生有效碰撞的条件是什么?
5.外界条件对化学反应速率的影响
(1)浓度:
(2)压强:
(3)温度:
(4)催化剂:
6.合成氨反应:
N2+3H2
2NH3,其反应速率分别用
v(N2)、v(H2)和v(NH3)表示,
下列关系式正确的是
(
)答案:
D
A.v(H2)=v(N2)=v(NH3)
B.v(N2)=3v(H2)
C.v(NH3)=1.5v(H2)
D.v(NH3)=2v(N2)
7.一定温度下,在一固定容积的密闭容器中,某
反
应中的X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变
化曲线如图所示。
下列说法正确的是
)
A.该反应的化学方程式为:
3X+Y
2Z
B.1min时,正反应速率小于逆反应速率
C.2min时,Z的浓度是Y浓度的2倍
D.4min时,反应体系处于平衡状态
答案:
AD
2、第二节:
(1)使学生明确化学平衡研究的是可逆反应的规律:
可逆反应进行的程度及各种条件对
反应进行程度的影响在化学研究和化工生产中的重要意义。
(2)用日常生活的例子及蔗糖的溶解平衡迁移至具体的化学反应,通过层层引导,让学
生逐步建立化学平衡的观点,明确化学平衡的特征:
动、定、变。
同时教师应强调
“条件”的重要性,并通过有关高炉中气态生成物的讨论,使学生加深对化学平衡的
认识。
(3)浓度、压强和温度对化学平衡的影响均可通过演示实验得到生动展示,如:
可用拉
伸、压缩装有NO2气体的针筒实验,让学生了解压强对化学平衡影响。
同时还可通
过画反应速率——时间函数示意图,逐个呈现浓度、压强和温度的改变对化学平衡
移动的影响。
(4)勒夏特列原理的难点突破,主要是教师如何让学生理解
“减弱这种改变”的含义。
催化剂
1.化学平衡的建立以
+H
CO+HO(g)CO
高温
在一定条件下,将
O(g)通入1L密闭容器中,开始反应:
0.01molCO和0.01molH
(1)
反应物的浓度__________,正反应速率
生成物的浓度__________,逆反应速率__________
4
(2)
反应物的浓度__________,正反应速率__________
(3)
肯定最终有一时刻,正反应速率与逆反应速率
__________,此时,反应物的浓度
__________,生成物的浓度也__________。
2.
定义:
特征:
3.对于密闭容器中的可逆反应:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),
根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况下,是否达到平衡。
4.在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g),达到平衡的标志是()
A.单位时间生成nmolA2同时生成nmolAB
B.容器内的总压不随时间变化
C.单位时间生成
2nmolAB
同时生成nmolB2
D.单位时间生成
nmolA2同时生成nmolB2
答案:
C
5.在反应2SO2+O2
2SO3
18
的平衡体系中,加入少量
O2,再达到新的平衡时,
下列说法正确的是(
A.只有O2中含有
B.只有SO3中含有
O
C.只有O2和SO3中含有18O
D.三种物质中均含有
18O
5
3、第三节影响化学平衡的条件
⑴.重点介绍浓度对化学平衡的影响,可采用实验──讨论──归纳的教学方法,在实验的基
础上,引导学生认真分析实验现象,讨论浓度的改变使化学平衡发生移动的原因,并归纳
出“增大(或减小)反应物(或生成物)的浓度,化学平衡向反应物(或生成物)浓度减
小(或增大)的方向移动”的结论。
⑵.可以采用浓度对化学平衡影响的教学思路来进行压强、温度等对化学平衡影响的教学。
可以设计下列表格,引导学生在讨论的基础上,将浓度等外界条件对化学平衡的影响情况
填入表格中,并引导学生归纳上述事实,总结出化学平衡移动原理,理解原理中“减弱这
种改变”的涵义。
⑶.利用化学平衡移动原理在应用上的局限性,教育学生在应用原理时应注意其适用范围,
对学生进行科学态度和科学方法的教育。
⑷.利用本节节末的讨论题,进行反馈练习,了解学生对本节内容的掌握情况。
也可结合第
二节“工程师的设想”的讨论题,引导学生进一步从化学平衡移动的角度进行分析,以使学
生理解工程师的设想错误的原因。
1.可逆反应中,旧__________、__________过程叫做化学平衡的__________
条件改变
一定时间后
旧化学平衡
平衡破坏
新化学平衡
[v(正)与v(逆)相等]
[v(正)与v(逆)不等]
(各组分含量保持
)(各组分含量发生
)(各组分含量保持新的
⑴.原因
⑵.方向
⑶.结果
4.
⑴
在其他条件不变的情况下,_________________________,都可以使化学平衡向正反应
方向移动;
_______________________________
⑵.
在其他条件不变的情况下,增大压强,__________________;
减小压强,
________________________
注意
对于mA(g)+nB(g)pC(g)且m+n≠p的反应:
6
条件的改变
平衡移动的方向
平衡移动的结果
增大压强
气体总体积
方向
使气体压强
⑶.
减小压强
在其他条件
不变的情况下,温度升高,
_________________;
温度降低,____________________
对于mA(g)+nB(g)
pC(g)+Q有如图2—6
p与p
的关系:
m+n与p的关系:
T1与T2的关系:
Q与0的关系:
5.化学平衡移动原理(又称勒沙特列原理)
_______________________________________________
__________________________
注意:
催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速
率,因此催化剂对化学平衡的移动没有影响,但使用催化剂可以改变反应达到平衡所需要的
6.下列反应达到平衡后,增大压强或升高温度,平衡都向正反应方向移动的是()
A、2NO2N2O4(正反应为放热反应)
B、3O22O3(正反应为吸热反应)
C、H2(g)+I2(g)2HI(g)(正反应为放热反应)
D、NH4HCO3(s)NH3+H2O(g)+CO2(正反应为吸热反应)
7.当N2+3H22NH3(正反应为放热反应)达到平衡状态时,下列叙述中正确的是(
A、反应物和生成物的浓度不再发生变化
B、反应物和生成物的浓度相等
C、增大压强不利于氨的合成
D、降低温度,平衡混合物里
NH3的浓度减小
8.下列可逆反应达平衡后,升高温度可使混合气平均相对分子质量增大的是:
A.2HI(g)
H2(g)
+I2(g);
△H>
B.2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g);
△H>
C.N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);
△H<
D.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)
+6H2O(g);
△H<
9.在一定温度和有催化剂的条件下,一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气,若甲容
器内一氧化碳的起始浓度为
2mol/l,水蒸气的起始浓度为
3mol/L
时,一氧化碳的转化率
为60%。
乙容器内一氧化碳起始浓度也为
2mol/L,水蒸气的起始浓度为6mol/L,达平衡
后二氧化碳的浓度为
1.5mol/L,试通过计算判断:
(1)二氧化碳和水蒸气的平衡浓度甲
__<
__乙
(2)一氧化碳的转化率甲__<
__乙
(3)水蒸气的转化率甲
__>
(4)平衡后二氧化碳和氢气在混合气体中的体积分数甲
4.第四节:
合成氨反应条件选择
7
⑴.提出问题:
针对合成氨的反应,首先需要研究如何在单位时间里提高的产量,这是一
个化学反应速率问题。
⑵.复习提问:
浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率影响的结果。
⑶.组织讨论:
①为使合成氨的反应速率增大,应采取的方法。
②合成氨反应是可逆反应,在实际生产中,仅仅考虑单位时间里的产量问题(化学反应
速率问题)还不行,还需要考虑如何最大限度地提高平衡混合物中的含量问题(化学平
衡的移动问题)。
③针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,要求学生利用已学过的
知识,讨论为最大限度地提高平衡混合物中的含量所应采取的方法。
⑷.阅读图表实验数据印证理论:
学生通过阅读表2-4的实验数据可知,应用平衡移动原
理得出的结论与科学实验的结果是完全一致的,这会大大提高学生的学习兴趣。
⑸.综合上面的讨论情况,同时综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,具
体地研究合成氨条件的选择问题。
此外,要结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度对
合成氨生产的影响以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高
综合经济效益为目的
图象问题
基本思路:
看坐标,找关键点(起点、拐点、线与线的交点),想变化,联系反应。
三类基本图像:
①速率随时间变化图(v-t图)
例1.在一定条件下,反应A(g)+B(g)C(g);
0达到平衡后,根据下列图
象判断
ABCDE
(1)升温,达到新的平衡的是(B)
(2)降压,达到新的平衡的是(C)
(3)减少C的量,移向新平衡的是(E)
(4)增加A的量,移向新平衡的是(A)
(5)使用催化剂,达到平衡的是(D)
例2.下列的平衡移动图中,其中能表示由于减少反应物浓度引起化学平衡移动的是
(D)
②物质含量(或转化率)随时间变化图
8
例1.在某恒容的密闭容器中,可逆反应A(g)+B(g)xC(g),
有如图所示的关系曲线,下列说法正确的是(AD)
A.温度:
T1>
T2
B.压强:
P1>
P2
C.该正反应是吸热反应
D.x的取值是:
x=1
例2.现有可逆反应A(g)+B(g)3C(g),下图中甲、乙、丙
分别表示在不同的条件下,生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系:
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况,则a曲线是表示有
催化剂时的情况。
(2)若乙图中的a曲线表示200℃和b曲线表示100℃时的情况,则此可逆反应的正反应
是吸热反应。
(3)若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况,则b曲线是表示压强较大的情
况。
③物质含量(或转化率)随温度、压强变化图
例1.某可逆反应L(g)+G(g)3R(g);
0,本图表示外界条件(温度、压强)的
变化对上述反应的影响。
试判断图中y轴可以表示(C)
(A)平衡混合气中R的质量分数(B)达到平衡时G的转化率
(C)平衡混合气中G的质量分数(D)达到平衡时L的转化率
例2.某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);
0,其中m、n、
p为配平系数,且m+n>p。
分析下列各图,在平衡体系中A的质量分数与温度T、压强
P关系正确的是(B)
9
例3.A%为气态反应物在平衡体系中的百分含量,符合曲线的反应是(
B)
(A)N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);
(B)C(s)+CO2(g)
2CO(g);
(C)N2(g)+O2(g)
2NO(g);
(D)CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g);
例4.能正确反映出
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);
0的关
系的是(C)
例5.对于mA(s)+nB(g)pC(g);
0的可逆反应,
在一定温度下B的百分含量与压强的关系如图所示,则下列判断
正确的是(CD)
(A)m+n<p(B)n>p
(C)x点的状态是v正>v逆(D)x点比y点的反应速率慢
例6.由可逆反应测绘出图像,纵坐标为生成物在平衡混合物
中的百分含量,下列对该反应的判断正确的是(BD)
(A)反应物中一定有气体(B)生成物中一定有气体
(C)正反应一定是放热反应
(D)正反应一定是吸热反应
例7.密闭容器中反应:
mA(g)+nB(g)pC(g),其中m、n、p为配平系数,达到平
衡后,经测定增大压强P时,A的转化率随P而变化的曲线如右图。
则:
(1)增大压强,A的转化率降低,平衡向左移动,达到新平衡后,混合物中C的质量分数减小。
(2)上述化学方程式中的配平系数m、n、p的正确关系是m+n<
p,
向上述平衡体系中加入B,使体系压强增大,则平衡右移。
(3)当降低温度时,C的质量分数增大,则A的转化率增大,正反应是放热反应。
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