高二化学教案：影响化学平衡的条件

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本文题目：高二化学教案：影响化学平衡的条件

第三节 影响化学平衡的条件

从容说课

化学平衡的影响条件及其规律在本章的知识中起到了承上启下的作用，在学习了影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上再来学习本节内容，系统性较好，有利于启发学生思考，便于学生接受。正是利用这种优势，教材在前言中就明确指出，当浓度、温度等外界条件改变时，化学平衡就会发生移动。同时指出，研究化学平衡的目的，并不是为了保持平衡状态不变，而是为了利用外界条件的改变，使化学平衡向有利的方向移动。如向提高反应物转化率的方向移动，由此表明学习本节的实际意义。

教学中利用好演示实验，通过对实验现象的观察和分析，引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之，则化学平衡向逆反应方向移动。并要求学生运用浓度对化学反应速率的影响。以及化学平衡常数不随浓度改变等知识展开讨论，说明改变浓度为什么会使化学平衡发生移动。同样的方法也适用于压强、温度对化学平衡影响的教学。

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，以教育学生在应用原理 时，应注意原理的适用范围，以对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。除此之外，组织好教材节末的讨论题，引导学生了解课后资料及阅读材料的相关知识，都会使学生对本节的教学重点的理解、掌握起到推动和辅助作用。

●教学目标

1. 使学生理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡的影响。

2. 使学生理解平衡移动原理，学会利用平衡移动原理判断平衡移动方向。

3. 使学生学会利用速率~时间图来表示平衡移动过程，培养学生识图、析图能力。

●教学重点

浓度、压强、温度对化学平衡的影响

●教学难点

1. 平衡移动原理的应用

2. 平衡移动过程的速率～时间图

●课时安排

三课时

●教学方法

1. 通过演示实验，启发学生总结、归纳出浓度、温度等条件对化学平衡的影响。

2. 通过对平衡常数及外界条件对速率的影响理论的复习，从理论上使学生认识平衡移动规律。

3. 通过典型例题和练习，使学生进一步理解并掌握勒沙特列原理。

●教具准备

1 mol•L-1的FeCl3溶液、1 mol•L-1的KSCN溶液、2 mol•L-1的NaOH溶液、蒸馏水、冰水、热水、NO2气体、大试管(1支)、小试管(3支)、烧杯(2只)、烧瓶(2个)、带夹导管。

第一课时

(复习引入新课)

[师]可逆反应进行的最终结果是什么?

[生]达到平衡状态。

[师]化学平衡状态有哪些特点?

[生]1. 同种物质的正反应速率等于逆反应速率;2. 各组分的浓度保持不变;3. 动态平衡。

[设问]可逆反应达平衡后，若外界条件的改变引起正、逆反应速率不相等，那么此平衡状态还能维持下去吗?

[生]不能。

[师]对。此时原平衡将被破坏，反应继续进行下去，直至再达平衡。这种旧的化学平衡被破坏，新的化学平衡建立的过程，叫做化学平衡的移动。

我们学习化学平衡，就是为了利用外界条件的改变，使化学平衡向有利的方向移动。这节课我们就学习影响化学平衡的条件。

[板书]第三节 影响化学平衡的条件

一、浓度对化学平衡的影响

[师]反应浓度改变能引起速率改变，那么能否引起平衡移动呢?下面先通过实验来说明这个问题。

[演示实验]浓度对化学平衡的影响。

(第一步)教师先举起盛FeCl3溶液和KSCN溶液的试剂瓶，让学生说出它们的颜色。

[生]FeCl3溶液呈黄色，KSCN溶液无色。

(第二步)在一支大试管中，滴入FeCl3溶液和KSCN溶液各5滴，问学生看到了什么现象?

[生]溶液变成了血红色。

[讲述]生成血红色的溶液是因为它们发生了下列可逆反应，生成了一种叫硫氰化铁的物质。

[板书]FeCl3+3KSCN 3KCl+Fe(SCN)3 即：Fe3++3SCN- Fe(SCN)3

指出：血红色是Fe(SCN)3的颜色。

[过渡]下面我们接着做实验。

(第三步)把大试管中的溶液加水稀释至橙红色，分别倒入三支小试管(大试管中留少量溶液用于比较颜色变化)。

(边讲边操作)下面我在这两支盛稀释过的溶液的小试管中分别滴加FeCl3和KSCN溶液，大家注意观察现象。

[问]有何变化?这说明什么问题?由此我们可以得出什么结论?

[启发]红色的深浅由谁的多少决定?

[学生讨论后得出结论]红色加深是因为生成了更多的Fe(SCN)3，这说明增大反应物浓度，会使化学平衡向正反应方向移动。

[设问]如果我们在稀释后的溶液中滴加NaOH溶液，又会有什么现象呢?请大家注意观察。

(第四步)在第三支小试管中滴加NaOH溶液。

[生]有红褐色沉淀生成，溶液颜色变浅。

[师]红褐色沉淀是由Fe3+与OH-结合生成的。那么，溶液颜色变浅又如何解释?

[生]生成沉淀使Fe3+浓度降低，化学平衡逆向移动，Fe(SCN)3浓度降低，红色变浅。

[师]我们通过实验，得出了增大反应物浓度使化学平衡正向移动和减小反应物浓度化学平衡逆向移动的结论，那么增大或减小生成物浓度，平衡将如何移动呢?

[生]增大生成物浓度，化学平衡逆向移动;减小生成物浓度化学平衡正向移动。

[师]下面我们来总结一下浓度对化学平衡的影响规律。

[板书]1. 规律：其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都使化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度，都使化学平衡向逆反应方向移动。

[设问]浓度对平衡的影响如何从浓度对速率的影响解释呢?

[板书]2.浓度改变速率改变

[师]我们知道，一个可逆反应达平衡状态时，对于同一反应物或生成物，正反应速率等于逆反应速率，即消耗速率等于生成速率，那么增大某一反应物的浓度的瞬间，正反应速率和逆反应速率如何变化?还是否相等?

[启发]逆反应速率的大小取决于哪种物质浓度的大小?

[生]生成物浓度的大小。

[师]在增大Fe3+浓度的瞬间，Fe(SCN)3浓度和SCN-是否改变?

[生]不变。

[师]由于增大Fe3+浓度的瞬间，Fe(SCN)3浓度和SCN-浓度不变，所以Fe3+的生成速率即逆反应速率不变，但Fe3+浓度的增大会使Fe3+的消耗速率即正反应速率瞬间增大，导致正反应速率大于逆反应速率，平衡发生移动。在平衡移动过程中，生成物浓度逐渐增大，使正反应速率逐渐增大，反应物浓度逐渐减小，使逆反应速率逐渐减小，直至正反应速率再次等于逆反应速率，达到新的平衡状态。我们如何把浓度改变时速率随时间的变化过程用速率～时间图表示出来呢?

[板书]3. 速率～时间图

[复习]请大家先画出一个可逆反应从刚加入反应物到达平衡状态整个过程的速率～时间关系图。

(一个学生板演)

[师]下面请大家根据增大一种反应物浓度时，瞬间正、逆速率的变化及平衡移动过程中速率的变化情况，画出在t时刻增大一种反应物浓度时的速率～时间图。

(教师注明t时刻的位置，然后由学生板演，画出平衡移动过程的速率～时间图)

[师]大家能很快地画出此图，说明对学过的知识掌握得很好，请大家接着画出以下几种情况的速率～时间图。

[板书]

(由三个学生板演后，不完善或不正确的地方由其他学生修改、补充。由教师总结得出以下结论)

[分组讨论]以上平衡移动的速率时间图有何特点?

(讨论后每组选出一个代表回答)

a.改变反应物的浓度，只能使正反应速率瞬间增大或减小;改变生成物浓度，只能使逆反应速率瞬间增大或减小。

b.只要正反应速率在上面，逆反应速率在下面，即v′正>v′逆。化学平衡一定向正反应方向移动;反之，向逆反应方向移动。

c.只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减小浓度，新平衡条件下的速率一定小于原平衡状态。

[师]下面我们根据浓度对平衡的影响规律，做一道练习题。

[投影]练习1. 可逆反应H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g)在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动?CO浓度有何变化?

①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加H2浓度

(答案：①平衡正向移动，CO浓度增大 ②平衡不移动，CO浓度不变 ③平衡逆向移动，CO浓度减小)

[问]加入更多的碳为什么平衡不移动?

[生]因为增加碳的用量并不能改变其浓度，不能改变反应速率。

[师]对，增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以v正仍等于

v逆平衡不移动。

以上我们讨论了改变反应物浓度时，平衡移动的方向问题，那么改变反应物浓度时，各反应物转化率有何变化呢?有兴趣的同学可在课后做下面的练习题，从中总结规律。

[投影]练习2. 500℃时，在密闭容器中进行下列反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，起始只放入CO和水蒸气，其浓度均为4 mol•L-1，平衡时，CO和水蒸气浓度均为1 mol•L-1，达平衡后将水蒸气浓度增至3 mol•L-1，求两次平衡状态下CO和H2O(g)的转化率。(提示：温度不变平衡常数不变)

答案：原平衡时CO转化率75%，H2O蒸气转化率75%;平衡移动后CO转化率86.75%，H2O蒸气转化率57.83%。

结论：增大一种反应物的浓度，会提高另一种反应物的转化率，而本身转化率降低。

[布置作业]预习压强、温度对化学平衡的影响。

●板书设计

第三节 影响化学平衡的条件

一、浓度对化学平衡的影响

FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl Fe3++3SCN- Fe(SCN)3

1. 规律：其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都使化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度，都使化学平衡向逆反应方向移动。

2.浓度改变速率改变

3. 速率～时间图

●教学说明

本节教材在本章中起着承上启下的作用，学好本节的知识，不仅有利于学生更好地掌握前两节所学知识，也为下一章的学习打好了基础。而浓度对化学平衡的影响，又是本节的重点，学生若能真正理解浓度对化学平衡的影响则压强对化学平衡的影响将无师自通。因此，这节课我在利用演示实验得出结论之后，又把课本上要求学生课后讨论的内容放在课堂上和学生共同讨论，不仅复习了旧知识，也使学生对浓度引起平衡移动的规律加深了理解。

平衡移动的有关图象题，是本章的常见题型，也是一类重要题型。因此在本节的教学中我从浓度变化时引起正、逆反应速率的变化引导学生画出平衡移动过程的速率~时间图，并分析图象的特点和规律，培养学生的析图能力，为以后解答图象题打下基础。

增大反应物浓度时，反应物转化率的改变规律，教材不要求学生掌握，因此，我把它通过课后练习的形式使基础好的学生课后讨论，以提高其分析问题的能力。

[参考练习]

1. 在密闭容器中充入4 mol HI，在一定温度下 2HI(g) H2(g)+I(g)达到平衡时，有30%的HI发生分解，则平衡时混合气体总的物质的是( )

A.4 mol B. 3.4 mol C. 2.8 mol D. 1.2 mol

答案：A

2.将一定量的Ag2SO4固体置于容积不变的容器中，在某温度下发生下列反应：

△

Ag2SO4(s) Ag2O(s)+SO3(g)

△

2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)

经10 min后，反应达到平衡，此时c(CO3)=0.4 mol•L-1,c(SO2)=0.1 mol•L-1。则下列叙述不正确的是( )

A. SO3的分解率为20%

B. 10分钟内 (O2)=0.005 mol•L-1•min-1

C.容器内气体的密度为40g•L-1

D.加压，容器内固体的质量不变

答案：D

3. 下列平衡体系，改变条件，平衡怎样移动?

①C(s)+CO2(g) 2CO(g) 将炭粉碎。

②3NO2+H2O 2HNO3+NO 通入O2。

③NH3+H2O NH3•H2O NH +OH- 加入NH4Cl晶体。

答案：①不移动 ②正向移动 ③逆向移动

4. 已知氯水中有如下平衡：Cl2+H2O HCl+HClO，常温下，在一个体积为50毫升的针筒里吸入40毫升氯气后，再吸入10毫升水。写出针筒中可能观察到的现象 ，若此针筒长时间放置，又可能看到何种变化? ，试用平衡观点加以解释 。

答案：气体体积缩小，溶液呈浅绿色

气体和溶液均变无色，气体体积进一步缩小

Cl2+H2O HCl+HClO;长期放置，HClO分解，生成物浓度降低，平衡正向移动，Cl2几乎全部转化为HCl，导致气体体积缩小，黄绿色消失 文章

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