案例名称 科目 课时 一、教材内容分析 《压强对化学平衡影响》 高中化学化学选修4 1课时 教学对象 提供者 高二新生 彭伟 化学平衡属于必考部分的基本理论部分的重要内容。包括: 1、化学反应的可逆性,2、化学平衡建立过程和化学平衡状态标志。 3、化学平衡常数,进行简单计算。 4、外界条件对反应速率和化学平衡的影响,及化学平衡移动的一般规律。 5、反应速率和化学平衡理论进行的调控生产、生活、科研。 6、平衡图像。 二、学习者特征分析 学生在第二节第一课时已经学习了化学平衡常数,知道了一个具体的反应方程式,平衡常数只与温度有关。知道了浓度商与平衡常数大小比较可以判断是否平衡或者化学反应的方向。 三、教学重点、难点 教学重点:压强对化学平衡的影响 教学难点:压强对化学平衡的影响、纯数学理论的推导,及实验的验证。 四、教学方法 思考分析、讨论、交流、讲解、归纳、启发诱导法 实验探究法 五、教学过程 教学过程 旧知回顾 导入新课 多媒体展示: 教师活动 (1)平衡时Q=K,如何破坏平衡 (2)原平衡到新平衡叫什么 (3)如何使得Q≠K 学生活动 (1)回答:破坏平衡就是使得Q≠K,经过一段时间最终建立新平衡(2)回答:平衡移动。(3)因为平衡时Q=K,改变Q或者K都能做到,如改变温度,或者改变浓度。 设计意图 复习巩固化学平衡的基本概念,平衡移动的基本原理、极其本质, 时间
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多媒体展示 引入新课
温度对平衡的影响是怎么样的,浓度呢?
改变一种物质的浓度会改变Q,改变多种物质的浓度也会改变Q,比如加压(缩小体积)或者减压(扩
大体积)。那么改变压强,化学平衡会发生怎样的
移动?移动有什么规律?
升温平衡向吸热方向移动,放热平衡向放热方向移动
(2)增加反应物浓度或者能减少生产物浓度,平衡正向移动,减少反应物浓度或者增加生产物浓度,平衡逆向移动。 认真记笔记并回答老师的提问。
学生跟着老师的思路思考,回答。
复习温度浓度影响的基本规律,为下一部分内容做铺垫。
新课分析 [板书] 第二节影响化学平衡的条件
3 压强对化学平衡的影响
分析过程
结论
观察与思考
对于一切可逆反应:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)达到平衡时各物质浓度为[A],[B],[C],[D]。 改变条件,加压,体积缩小,各种物质浓度同等倍数增大,假设都增大到原来的m(m?1)倍,此时
c(A)=[A]m,c(B)=[B]m,c(C)=[C]m,c(D)=[D]m。把c(A)=[A]m,c(B)=[B]m,c(C)=[C]m,c(D)=[D]m代入Q表达式
c(C)c(D) Q= ca(A)cb(B)
得Q/K=mc+d-a-b (m>1)
(1)当 c+d>a+b时,Q>K,宏观上反应逆向进行,微观上V(逆)>V(正),最终达到平衡,即平衡逆向移动(加压向气体分子数减少的方向移动)。 (2)当c+d
c
d
观上V(正)>V(逆),最终达到平衡,即平衡
正向移动(加压向气体分子数减少的方向移动)。
所以:增大压强平衡向气体分子数减少的方向移
动。
同理,减压体积扩大时,Q/K=mc+d-a-b(0 响,学生分组练习 对于没有气体参与的反应,改变压强各物质浓度 变化极其微小Q=K不变,平衡不移动。 同理,减压体积扩大时,由 Q/K=mc+d-a-b(0 的方向移动。 学生回答:对于气体分子不变的反应,改 通过分析,确定改变压强的实质:改变了浓度,改变了Q,使得Q不等于K,平衡被破坏,最终建立新的平衡。 根据改变压强实质使得各种气体浓度同等倍数变化。利用 Q的表达式,从理论上证明增大压强,各种浓度同等倍数增大,找出Q与K的大小关系(与气体系数有关)。 总结出增大压强对平衡的影响。 由于证明并不复杂, 2 板书 学生易于理解,容易 c+d-a-b=0,Q=K平衡不移动。 接受。同时 对于没有气体参与的反应,改变压强各物质浓度学生自己变化极其微小Q=K不变,平衡不移动。 根据教师 的方法,也 观察溶液颜色变化。 能轻易地 实验:如图用注射器(50 mL或更大些的)吸入学生讨论分析观察溶 证明出减 液颜色变化,从实验 约30mL NO2和N2O4的混压对平衡 可知:①把注射器的 的影响,获 合气体(使注射器的活塞活塞往外拉→管内体 得很大的 积增大→气体的压强到达I处)。吸入气体后,将细管端用橡皮塞加成就感。 减小→浓度减小→混 由于理解 以封闭,然后把注射器的活塞往外拉到Ⅱ处。观合气体的颜色先变浅 了本质,也 后逐渐变深。(逐渐变 察当活塞反复地从I处到Ⅱ处及从Ⅱ处到I处时,就很容易 深是因为平衡向逆反 理解对于 管被混合气体颜色的变化。 应方向移动,生成了 气体分子 更多的NO2。)②把注 数不变的 射器的活塞往里压→ 反应,改变 管内体积减小→气体 压强,平衡 的压强增大→浓度增 不移动、也 大→混合气体的颜色 能很好地先变深厚逐渐变浅。 明白对于 (逐渐变浅的原因是 没有固体 因为平衡向正反应的 参与的反 方向移动,生成了更 应,改变压多的N2O4。) 强,平衡不 移动。这样 对知识的 记忆就会 更深刻,理 解的就更 透彻。 实验现象 3.压强对化学平衡的影响(改变了Q) 具有可视 性、可比1)增大压强:平衡向气体分子数减少的方向移 性、要能通动 过现象说 (2)减压:体积扩大时,平衡向气体分子数增 明平衡的 加的方向移动 移动方向。 (3)对于气体分子总数不变的反应,改变压强→联想到 时,Q不变,平衡不移动 是否可用 颜色的变(4)对于没有气体参与的反应,改变压强各物 化说明压质浓度变化极其微小Q=K不变,平衡不移动。 对于气体分子总数不变的反应, 变压强平衡表移动。 回答:没有气体参与的反应,改变压强,平衡不移动 3 注意事项(浓度与压强对平衡移动影响的相同点与不同点) 根据压强对化学反应平衡影响的本质,总结相当于压强对平衡移动影响的情况 ⑴改变压强对平衡的影响实质上是改变了各种气体的浓度,使得Q≠K,最终平衡发生移动 ⑵浓度对平衡的影响一般是只改变了一种物质的浓度,而压强是使各种气体浓度同等倍数增大或减小,这是浓度与压强的区别。 以下相当于加压的有 ⑴各种物质浓度同等倍数增大(2)缩小体积 以下相当于减压的有 (1)各种物质浓度同等倍数减小 (2)扩大体积 (3)等温等压时加入惰性气体。 以下相当于压强不变的有 等温等容时加入惰性气体(原体系各成分浓度没变. 学生分析思考,浓度与压强对平衡移动影响的相同点与不同点 根据压强对平衡影响的本质理解,总结相当于改变压强对平衡的影响。 强的变化(浓度越大颜色越深)→提供实验药品和工具→进行实验。 小节 改变压强对平衡的影响实质是使各种气体浓度同等倍数改变。(1)增大压强,各种气体浓度同等倍数增大,平衡向气体分子数减少的方向移动。(2)减少压强各种气体浓度同等倍数减少,平衡向气体分子数增加的方向移动。(3)气体分子数不变或者没有气体参与的反应,改变压强平衡不移动。 知识反馈巩固新课 1、反应N2+3H2 2NH3在一定条件下达到平衡,若保持温度不变,各成分的浓度同时增大1倍,则化学平衡移动的方向是 A.正向移动 B.逆向移动 C.不移动 D.无法判断 2、一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g) pC(g)达到平衡后,温度一定时,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,若压缩过程温度不变,下列说法正确的是( ) A、m+n>p B、A的转化率降低 C、平衡正向移动 D、新平衡时C的体积分数减小 3、在定温、容积可变的容器中充入1molN2 和3molH2,发生反应N2+3H2 2NH3,当反应达到平衡后,下列措施将会对化学平衡产生什么影响?(填正向移动或逆向移动或不移动)c(NH3)如何变化? (1)压缩容器的容积 (2)定压向容器中充入氦气 (3)定容容器中充入氦气 4 布置作业 六、板书设计 课后练习2、3 3.压强对化学平衡的影响(改变了Q) (1)增大压强:平衡向气体分子数减少的方向移动 (2)减压:体积扩大时,平衡向气体分子数增加的方向移动 (3)对于气体分子总数不变的反应,改变压强时,Q不变,平衡不移动 (4)对于没有气体参与的反应,改变压强各物质浓度变化极其微小Q=K不变,平衡不移动。 5