人教版高中化学选修4教案23化学平衡2.docx

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人教版高中化学选修4教案23化学平衡2

教案

课题：

第三节化学平衡

（二）

授课班级

课时

2

教

学

目

的

知识与技能

理解化学平衡的概念,使学生理解浓度、压强对化学平衡的影响

过程与

方法

1、通过浓度实验，逐步探究平衡移动的原理及其探究的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学实验方法，

2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的观察能力和实验探究能力

情感态度

价值观

激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点

重点

浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响

难点

平衡移动的原理分析及应用

知识

结构

与

板书

设计

第三节化学平衡

（二）

一、浓度对化学平衡的影响

在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，正反应速率加快，平衡向正反应方向移动，增大生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动。

二压强对化学平衡的影响

1、其他条件不变时，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。

2、如反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强不会使平衡移动。

三、温度对化学平衡的影响：

在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。

在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。

四、催化剂对化学平衡的影响

使用催化剂不影响化学平衡的移动。

五、可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动

勒沙特列原理：

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

教学过程

教学步骤、内容

教学方法

【提问】1、平衡状态的特征及实质？

2、影响速率的外界因素有哪些？

【投影】逆：

可逆反应（或可逆过程）

等：

V正=V逆（不同的平衡对应不同的速率）

动：

动态平衡。

达平衡后，正逆反应仍在进行（V正=V逆≠0）

定：

平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）

变：

条件改变，平衡发生改变平衡状态各成分含量保持不变，正逆反应速率相等

浓度、温度、压强、催化剂等

改变影响速率的条件，来打破原有平衡，建立新平衡

【板书】］第三节化学平衡

（二）

一、浓度对化学平衡的影响

【科学探究】实验2-5已知K2Cr2O7的溶液中存在着如下平衡：

Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H＋。

K2Cr2O7为橙色，K2CrO4为黄色。

取两支试管各加入5mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液，然后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。

【投影】

滴加3～10滴浓硫酸

滴加10～20滴6mol/LNaOH

K2Cr2O7溶液

橙色

黄色

【科学探究】实验2-6向盛有5mL0.005mol/LFeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/LKSCN溶液，溶液呈红色。

在这个反应体系中存在下述平衡：

Fe3＋+3SCN-

Fe（SCN）3

（1）将上述溶液均分置两支试管中，向其中一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡，观察溶液颜色变化，向另一支试管中滴加4滴1mol/LKSCN溶液，观察溶液颜色变化

（2）向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH溶液3-5滴，观察现象，填写下表。

【投影】

编号

1

2

步骤

（1）

滴加饱和FeCl3溶液

滴加浓的KSCN溶液

现象

颜色加深

颜色加深

C生

增大

增大

步骤

（2）

滴加NaOH溶液

滴加NaOH溶液

现象

试管都有红褐色沉淀，且溶液颜色变浅

C生

都减小

【活动］】结合溶液颜色变化，进行分析，填写表格。

【投影】

操作

现象

C生

V正

V逆

V正与V逆

平衡

原混合液

保持不变

保持不变

保持不变

保持不变

相等

不移动

滴加浓FeCl3

溶液后达到平衡

加深

增大

增至最大

后减小

增大

V正>V逆

向右移动

【提问】上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了变化，你是如何判断的？

从中你能否知化学平衡的因素？

【投影】填写下列表格，总结浓度是如何影响化学平衡的

浓度的变化

v正v逆的变化

结果

平衡移动

平衡移动结果

增大反应物浓度

减少反应物浓度

增大生成物浓度

减少生成物浓度

【活动】根据表格，完成V-T图

【投影】

【板书】在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，正反应速率加快，平衡向正反应方向移动，增大生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动。

【过渡】哪些状态物质受压强影响比较大？

如何影响的？

压强也能够影响化学反应速率，那究竟如何改变呢？

【讲解】压强对化学平衡的影响：

固态、液态物质的体积受压强影响很小，压强不使平衡移动。

反应中有气体参加：

压强减小→浓度减小→平衡向体积减小的方向移动，反之亦然。

【板书】二压强对化学平衡的影响

1、其他条件不变时，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。

2、如反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强不会使平衡移动。

【活动］】根据压强对平衡的影响画出增大压强的V-t图

【投影】

【过渡】我们知道，加热可以加快固体溶解，那同时也可以提高结晶速率，那么温度对化学平衡有没有影响呢？

【板书】三、温度对化学平衡的影响：

【科学探究】实验2-7NO2球浸泡在冰水、热水中，观察颜色变化

2NO2

N2O4；△H<0

（红棕色）（无色）

【投影】

【投影】根据气体颜色变化指导学生填写表格。

条件改变

平衡移动方向

结果

升高温度

向吸热反应方向移动

体系温度降低，但比原来的高

降低温度

向放热反应方向移动

体系温度升高，但比原来的低

【活动】结合表格，让学生完成升温的V-t图。

【投影】

【板书】在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。

【过渡】前面讲到温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率有影响，而且这一节内容也讲到了温度、压强和浓度都对化学平衡有影响，那么催化剂对化学平衡有没有影响呢？

【讲解】前面学习过催化剂对正反应速率和逆反应速率却是同样倍数的提高和降低。

使用催化剂不影响化学平衡的移动

【活动］结合表格，让学生完成使用催化剂后的V-t图。

【投影】

【板书】四、催化剂对化学平衡的影响

使用催化剂不影响化学平衡的移动。

[讲]化学平衡只有在一定的条件下才能保持，当一个可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变浓度、压强、温度等反应条件，达到平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变，从而达到新的平衡状态。

由此引出化学平衡的移动。

【板书]】五、可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。

【投影】

【过渡】前面讲述了浓度、压强和温度等多种因素对化学平衡的影响，有人就把这么多因素的影响总结出一条经验规律---勒夏特列原理。

【板书】]勒沙特列原理：

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

【讲解】需要我们注意的是，勒夏特列原理中的“减弱”这种改变，不是“消除”。

勒夏特列原理只考虑有单个条件改变。

勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系。

【小结】本节课以实验和讨论的方法主要学习温度和催化剂对化学平衡的影响以及归纳了勒夏特列原理，加深了影响化学平衡因素的理解，重点温度和催化剂对化学平衡的影响，难点是勒夏特列原理的理解。

【随堂练习】

1、某化学反应2A（g）

B（g）+D（g）在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表：

实验编号

0

10

20

30

40

50

60

1

800

1.0

0.80

0.67

0.57

0.50

0.50

0.50

2

800

C2

0.60

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

3

800

C3

0.92

0.75

0.63

0.60

0.60

0.60

4

800

1.0

0.40

0.25

0.20

0.20

0.20

0.20

根据上述数据，完成下列填空，

在

（1）中，反应在10-20min内平均速率为____mol/（L·min）

在

（2）中，A的起始浓度C2=____mol/L

在（3）的反应速率为V3，

（1）的反应速率为V1，则V3_______V1且C3____1.0mol/L（填>、=、<）

比较（4）和

（1），可推测该反应是______反应，理由是_______

教学回顾：

下方文件为赠送，方便学习参考

第三节酯化反应

教学目标

知识技能：

掌握酯化反应的原理、实验操作及相关问题，进一步理解可逆反应、催化作用。

能力培养：

培养学生用已知条件设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力，培养学生对知识的分析归纳、概括总结的思维能力与表达能力。

科学品质：

通过设计实验、动手实验，激发学习兴趣，培养求实、探索、创新、合作的优良品质。

科学方法：

介绍同位素示踪法在化学研究中的使用，通过酯化反应过程的分析、推理、研究，培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的科学思维方法。

教学方法：

研究探索式，辅以多媒体动画演示。

课时安排：

第1课时：

乙酸的性质及酯化反应实验（本文略去乙酸的其它性质部分）

第2课时：

酯化反应问题讨论

教学过程

第一课时

【过渡】我国是一个酒的国度，五粮液享誉海内外，国酒茅台香飘万里。

“酒是越陈越香”。

你们知道是什么原因吗？

【板书】乙酸的酯化反应

【学生实验】乙酸乙酯的制取：

学生分三组做如下实验，实验结束后，互相比较所获得产物的量。

第一组：

在一支试管中加入3mL乙醇和2mL乙酸，按教材P71，图3-16连接好装置，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上，观察现象。

第二组：

在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸，按教材P71，图3-16连接好装置，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到盛有水的接受试管的液面上，观察现象。

第三组：

在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸，按教材P71，图3-16连接好装置，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上，观察现象。

强调：

①试剂的添加顺序；

②导管末端不要插入到接受试管液面以下；

③加热开始要缓慢。

【师】问题①：

为什么要先加入乙醇，然后边振荡边慢慢加入浓硫酸和乙酸？

【生】此操作相当于浓硫酸的稀释，乙醇和浓硫酸相混会瞬间产生大量的热量,并且由于乙醇的密度比浓硫酸小，如果把乙醇加入浓硫酸中，热量会使得容器中的液体沸腾飞溅，可能烫伤操作者。

【师】问题②：

导管末端为什么不能插入到接受试管液面以下？

【生】防止加热不均匀，使溶液倒吸。

【追问】除了采用这样一种方法防止倒吸外，此装置还有哪些其它改进方法？

【生】可以将吸收装置改为导管连接干燥管，干燥管下端插入液面以下防止倒吸（或其它合理方法）。

【师】问题③：

为什么刚开始加热时要缓慢？

【生】防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失。

【师】所以此装置也可以看作是一个简易的蒸馏装置，那么，装置的哪一部分相当于蒸馏烧瓶？

哪一部分相当于冷凝管？

【生】作为反应容器的试管相当于蒸馏烧瓶，导管相当于冷凝管，不是用水冷却而是用空气冷却。

【追问】开始时缓慢加热是不是在产物中就不会混入乙酸和乙醇了？

如何验证？

【生】用蓝色石蕊试纸来检验，如果变红，说明有乙酸；乙醇可以用红热的铜丝与之反应后显红色来检验。

【师】①盛有饱和碳酸钠溶液的试管不能用石蕊来检验是否含有乙酸，其实只要将试管振荡一下，看是否有气泡逸出就可以了；

②接受试管中有大量的水，其中溶解的少量乙醇可能无法通过CuO与乙醇的反应来验证，但可根据有乙酸挥发出来，推知也会有乙醇挥发出来。

【师】接受试管中有什么现象？

所获得产物的量多少如何？

【总结】第一组接受试管内无明显现象，第二、三组实验中接受试管内有分层现象，并有浓厚的果香气味。

从对比结果来看，第一组做法几乎没有收集到产物；第二组做法得到一定量的产物；第三组做法收集到的产物的量最多。

【布置课后讨论题】

①为什么第一组做法几乎没有得到乙酸乙酯？

②第二组做法比第三组做法得到的乙酸乙酯的量明显少，试分析原因，并设计实验证明你的分析是正确的（欢迎大家到实验室进行实验）。

③你对酯化反应有哪些方面的认识？

请查阅相关资料后回答。

第二课时

【引入】回忆上节课的实验和课后讨论题。

问题①：

为什么第一组做法几乎没有得到乙酸乙酯？

【答】CH3COOH跟C2H5OH发生酯化反应是有机物分子间的反应，在不加浓硫酸时，即使在加热条件下，反应速率仍很慢，所以当混合物加热时，蒸气成分是CH3COOH和C2H5OH的蒸气，乙酸乙酯的蒸气极少甚至可以说没有，当然在Na2CO3溶液的液面上不会收集到乙酸乙酯。

由此可见，浓硫酸主要起催化作用，其次，因为制取乙酸乙酯的反应是可逆的，所以浓硫酸也能除去生成物中的水，有利于反应向生成物方向进行。

【板书】1、浓硫酸的作用：

催化剂；除去生成物中的水，使反应向生成物方向进行。

【师】在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？

【生】因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行。

【师】在上一节的实验中，为了获取更多的乙酸乙酯，我们除了利用浓硫酸除去生成物中的水，促使反应向生成物方向进行外，还用到了其它什么方法促使反应向生成物方向进行？

【生】制取乙酸乙酯的实验同时还是一个简易的蒸馏装置，边反应边蒸馏，使生成物及时从反应体系中分离出去，也有利于试管内的反应向生成物方向进行。

问题②：

第二组做法比第三组做法得到的乙酸乙酯的量明显少，试分析原因，并设计实验证明你的分析是正确的。

【答】由于加入了催化剂浓硫酸，反应速率大大加快了。

加热时，蒸馏出的蒸气的成分是乙酸乙酯、乙醇和乙酸，冷凝成液体后收集在盛水的试管中，但乙酸和乙醇是溶于水的，乙酸乙酯作为有机物，又易溶于乙酸和乙醇这样的有机溶剂中，所以必然有部分乙酸乙酯溶在乙酸和乙醇的水溶液中，因而收集量减少；但试管中如果盛放Na2CO3溶液，可以除去乙酸，溶解乙醇，减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量，提高收集效率，并提高乙酸乙酯的纯度，因而收集量要多。

【板书】2、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸，溶解乙醇，减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。

【实验证明】取等浓度、等体积的乙酸（或乙醇）溶液和碳酸钠溶液，分别盛放于两支试管中，再分别加入等体积乙酸乙酯，振荡后静置，结果是盛乙酸（或乙醇）溶液的试管中的乙酸乙酯变少，另一个几乎无变化。

（需要注意的是，在此，学生往往会提出乙醇没有与Na2CO3反应的问题，更进一步的解释应是“冷凝液中的乙酸被Na2CO3中和生成CH3COONa，CH3COONa和溶液中大量的Na2CO3都属于离子化合物，增强了溶剂的极性，降低了乙酸乙酯在溶液中的溶解量”。

但考虑到分子的极性和相似相溶原理在选修3《物质结构与性质》中才学习到，因此暂不宜引申）

问题③：

你对酯化反应有哪些方面的认识？

【答】酯化反应是指酸跟醇反应生成酯和水的反应（与将来在选修5中要讲到的醇跟氢卤酸的反应相区别）。

【板书】3、酯化反应：

酸跟醇反应生成酯和水的反应。

【设疑】在上述反应中，生成水的氧原子由乙酸的羟基提供，还是由乙醇的羟基提供？

用什么方法可以证明呢？

【分析】脱水有两种情况，

（1）酸脱羟基醇脱氢；

（2）醇脱羟基酸脱氢。

在化学上为了辨明反应历程，常用同位素示踪法。

即把某些分不清的原子做上记号，类似于侦察上的跟踪追击。

事实上，科学家把乙醇分子中的氧原子换成放射性同位素18O，结果检测到只有生成的乙酸乙酯中才有18O，说明脱水情况为第一种，即乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”。

放射性同位素示踪法可用于研究化学反应机理，是匈牙利科学家海维西（G.Hevesy）首先使用的，他因此获得1943年诺贝尔化学奖。

【板书】反应机理：

酸脱羟基醇脱氢

【动画演示】用3D动画演示乙酸与乙醇发生酯化反应的过程，使学生加深对反应机理的认识。

【师】还记得我们在讲酯化反应的开始提到的问题吗？

为什么“酒是越陈越香”？

请大家结合所学过的醇和酸的知识做出解释。

【生】酒在放置过程中，其中的乙醇有部分逐渐转化为乙酸，乙酸和乙醇缓慢反应生成了具有香味的乙酸乙酯。

【师】很多鲜花和水果的香味都来自酯的混合物。

现在还可能通过人工方法合成各种酯，用作各种饮料、糖果、香水、化妆品等的香料。

【小结】略

【作业布置】略

【板书设计】乙酸的酯化反应

1.浓硫酸的作用：

催化剂；除去生成物中的水，使反应向生成物方向进行。

2.饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸，溶解乙醇，减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。

3.酯化反应：

酸跟醇反应生成酯和水的反应。

反应机理：

酸脱羟基醇脱氢