視頻標簽:化學反應速率,平衡移動
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視頻課題:蘇教版高中化學選修實驗化學專題4化學反應速率與平衡移動-浙江
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選修實驗化學專題4化學反應速率與平衡移動-浙江省磐安中學
蘇教版化學反應速率與平衡移動
一、 學情分析
學生已經在高二選修4系統的學習了化學反應速率和化學平衡的相關知識,并能夠應用這些知識解決一些簡單的實際問題。但由于此部分內容的理論性較強,比較抽象,如濃度、溫度等外界條件對化學反應速率的影響,以及化學平衡觀點的建立等,對學生來說都具有一定的難度。 學生的優勢:思維活躍,求知欲強
學生的學習弱點:思維缺乏連貫性,探究問題的能力、合作交流的意識等方面發展不均衡。
二、 教學目標
(1)掌握反應速率,化學平衡的含義;掌握條件對速率和平衡移動的影響。 (2)學會應用平衡思想解決常見問題,運用數學工具解決化學問題。
(3)通過本課的研究,學生的分析問題的能力、應用知識解決實際問題能力得到提高。
(4)通過設計對比實驗,學生掌握了探究問題時控制變量的思想。
(5)通過本課的研究,學生加深了對環保的認識,體會到化學知識在生活中隨處可用,產生熱愛化學的激情。 三、 教學重難點 重點:各種因素對化學反應速率和化學平衡的影響,化學反應速率和平衡移動的關系。
難點:各種因素的選擇,化學反應速率和平衡移動的關系 四、 教學過程
環節一:創設情景(由汽車尾氣引發思考,提出問題)
【師】多媒體給出磐安風景圖和城市圖片,提問引起大氣污染的因素? 【生】化石燃料的燃燒,化工廠廢氣的排放,汽車尾氣的排放…… 【講述】汽車尾氣引起的環境問題愈發的尖銳,科學家正致力于研究減少汽車尾氣中有毒物質的排放。 【提出問題】
1.汽車尾氣的主要成分是什么? 2. 汽車尾氣凈化的主要原理是什么?
3. 假如你是科學家,從原理上你會采取哪些措施來減少尾氣的排放? 【學生回答,教師補充】
1. NO、NO2等氮的氧化,碳氫化合物,CO,固體顆粒等 2. 2CO(g)+2NO(g) ⇌ N2 (g)+2CO2(g) 3. 催化劑,加熱,加壓,移走生成物……
【教師總結歸納】教師對第3個問題的思路進行歸納
1.加快化學反應速率;2.使反應平衡正向移動;
環節二:深度思考
【提出問題1】
1.對于可逆反應,一定條件下達到了平衡:
(1)若化學反應速率發生了改變,平衡一定發生移動嗎? (2)若平衡發生移動,化學反應速率一定改變嗎?
【題組訓練】通過題組訓練,解決【}深度思考】第一個問題
1.某溫度下,密閉容器中發生 反應2CO(g)+2NO(g) ⇌ N2(g)+2CO2(g) △H<0 ,建立化學平衡后,t1改變條件對該反應的正、逆反應速率的影響如圖所示:
(1)增大C(NO)對反應速率影響的圖像是 ,平衡 移動 【學生小結】總結濃度對反應速率和平衡移動的影響
【教師補充】只改變反應物或生成物濃度,使平衡移動的瞬間曲線是連續的 2.下圖表示可逆反應,2CO(g)+2NO(g) ⇌ N2 (g)+2CO2(g),當增大壓強時,平衡由a點移到b點,正確的曲線是( )
若換成可逆反應H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g),請你畫出曲線圖
【教師解析,學生小結】學生總結壓強對反應速率和平衡移動影響 【教師補充】氣體體積之和大的反應速率改變的幅度更大。
3.下列各圖是溫度或壓強對反應2A(g) +B(s) ⇌2C(g) +D(g) △H>0的正、逆反應速率的影響,曲線交點表示建立平衡時的溫度或壓強,其中正確的是( )
【教師解析,學生小結】學生總結溫度對反應速率和平衡移動影響 【教師補充】吸熱反應方向的速率變化幅度更大。
【教師解析,學生小結】學生總結催化劑對反應速率和平衡移動影響
催化劑對化學平衡移動無影響,它能同等程度地改變正、逆反應速率,可以改變化學反應達到平衡所需的時間。
【學生總結】學生總結外界條件的改變對反應速率和平衡移動的影響
1. 化學反應速率的改變不一定會影響化學平衡的移動;
2. 只有當化學反應速率改變的幅度不一樣,才會發生平衡移動; 3.化學平衡發生移動,化學反應速率必然改變。
【教師補充】
勒夏特列原理---平衡移動原理(實質是“叛逆”):
如果改變影響平衡的一個條件(濃度、壓強、溫度),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。
【提出問題2】
2.研究表明,NO和CO 反應比較難得到反應產物,請你試用碰撞理論來解釋原因?并用碰撞理論解釋外界條件的改變影響反應速率的原因?
【題組訓練】
5.下列事實中,是什么因素影響了化學反應速率?
(1)同濃度、同體積的鹽酸中放入大小相同的鋅片和鎂條,產生氣體有快有慢; (2)融化的KClO3放出氣體很慢,撒入少量的MnO2后很快有氣體產生了;
(3)鋅粉與碘混合后,無明顯現象,當加入幾滴水時,立即有紫紅色蒸氣產生; (4)無色的KI晶體與白色的HgCl2粉末混合時,無明顯現象,若將其加入水中,立即有紅色的HgI2生成;
(5)集氣瓶中充滿Cl2和H2的混合氣體,在瓶外點燃鎂條時發生爆炸;
(6)鐵片與稀硫酸制取氫氣時,滴加少量CuSO4溶液,可加快產生H2的速率。
環節三:分析問題
【回歸實際問題,分析解決方案】 【講述】減少尾氣排放的思路 思路1:加快化學反應速率
措施:催化劑、加熱、加壓、增大反應物濃度、增大接觸面積…… 思路2:使反應平衡右移
措施:降溫、加壓、減小生成物濃度、增大反應物濃度…… 【提出問題】請同學們根據實際情況,找出合適的方案
【學生回答】綜合措施:合適的催化劑,適宜的溫度,增大接觸面積,移走生成
物
環節四:實驗設計(目的在于通過設計對比實驗,學生掌握了探究問題時,控
制變量的思想。)
探究溫度、催化劑比表面積對v的影響
【數形結合】預測實驗結果
環節五:問題解決
1. 加快反應速率 (1)適宜的溫度
(2)合適的催化劑:用三效催化劑和電子控制發動機系統,可使碳氫化合物和一氧化碳排放減少90%--95%,氮氧化物減少80%--90%,使汽車尾氣得到很大的治理與凈化。
(3)增大接觸面積:催化劑做成網狀結構,或者“蜂窩煤” 結構,增大接觸面積,加快反應速率。 2. 平衡移動
減小生成物的濃度:將CO2和N2轉移出去,可以考慮在尾氣排放裝置加上一個小型風扇,加速尾氣排放,生成物減少,反應正向更徹底。 3. 延長反應時間
(1)增大排氣管,即增大排氣管截面的面積,面積越大催化越完全。
(2)將排氣管做成螺旋狀,增加了長度,延長反應時間,催化反應更完全,減少尾氣排放。 4. 從源頭解決:
如控制汽油的辛烷值,使用無鉛汽油,控制空燃比,改用乙醇等清潔燃料,使用電動汽車等等。
環節六:能力提升
1.解決生活中具體的化學問題思路:
找出化學反應原理
權衡各種實際因素的影響 得出方案,解決問題
2.速率、平衡理論在化工生產上的應用,進行化工生產條件選擇時: 既要考慮反應速率的問題 ------反應速率要盡可能的快
又要考慮化學平衡的問題 ------平衡要盡可能地向右移動,即反應物的轉化率盡可能高,原料利用率盡可能充分。 實際問題:
1. 工業合成氨的條件選擇 2. SO2接觸氧化工業條件選擇
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