1、高中化学 化学反应的限度第2课时反应条件对化学平衡的影响教学设计2 鲁科版选修4第二章第2节 化学反应的限度第2课时反应条件对化学平衡的影响【教学目标】知识与技能：1掌握化学平衡移动的概念。2理解浓度、温度等条件对化学平衡的影响。3通过“温度、浓度对化学平衡的影响”的实验探究，培养学生设计实验方案的能力。过程与方法：1通过探究浓度、温度如何影响化学平衡的实验，启发学生总结归纳出浓度、温度条件对化学平衡的影响。2分析实验现象并获取有价值信息的能力、以及总结规律的能力。情感态度与价值观1了解平衡是有条件的、相对的，学会用辩证的观点看问题。2体验化学实验对化学理论发展的贡献。【教学过程】一、影响因素
2、：当其他条件不变时1.浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。2.压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率3.温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。4.催化剂的影响：使用正催化剂可以加快化学反应速率； 5.其他因素的影响：如：光、固体颗粒大小、溶剂等二教学环节教师活动学生活动设计意图环节一引出课题环节二探究温度改变对平衡的影响环节三探究浓度对平衡的影响环节四平衡移动原理的应用环节五总结归纳投影数据1：上次课的一组平衡状态实验
3、数据思考：11反应条件的改变，是否会引起原平衡状态的改变？为什么？1.2哪些条件的改变可能会引起Qc与Kc的不等？1.3平衡移动的规律是什么？板书：反应条件对平衡的影响探究问题一：温度改变对平衡移动影响的规律板书：一、温度思考：2.1温度改变时，平衡常数如何改变？投影数据2：不同温度条件下，一些吸、放热反应平衡常数数据实验素材1：一种 N2O4 = 2NO2 ，H 0 反应的平衡体系任务：请同学们以此反应的一种平衡状态为研究对象，设计实验探究温度改变平衡移动的规律2.2 能否依据Qc、Kc判据预测平衡移动的方向及反应现象？板书：H 0，升高温度，Kc变大，QcKc平衡逆向移动。请同学们汇报实验
4、现象和所获得的结论。2.3若 H0，温度改变平衡将如何移动？请同学们依据 2NO2 =N2O4 ，H 0反应,仿照前面加以分析。板书： HKc平衡逆向移动。 降低温度，Kc变大，QcKc平衡正向移动。小结1：温度对平衡的影响思考：31我们是如何探究温度对平衡移动影响规律的？3.2请同学们仿照刚才的研究方法，想一想我们下面如何探究浓度对平衡移动的影响规律？探究问题二：浓度改变对平衡移动影响的规律实验素材2：两个平衡体系反应1：Fe3+3SCN- =Fe(SCN) 3反应2：Cr2O7 2- + H2O =2CrO4 2- +2H+请同学选择研究对象，具体设计自己的实验方案板书：增大反应物浓度（减
5、小生成物浓度），Qc 减小，QcKc，平衡逆向移动。小结2：浓度对平衡的影响思考生产、生活中的问题：1、工业制硫酸的主反应：2SO2+O2 =2SO3 H 02、工业合成氨反应N2+3H2 =2NH3 H 0 根据我们今天研究的结论，推测在工业生产中，我们应该选择什么生产条件，有利于提高产物SO3 （NH3 ）的产率？总结反思：（1） 科学方法（2） 科学知识学生观察、分析实验数据，、思考问题观察实验数据，学生分析、归纳温度对平衡常数影响的规律学生设计实验学生分析学生汇报学生实验学生汇报实验结果学生思考并回答问题学生归纳温度对平衡的影响规律学生思考学生设计实验方案学生汇报实验方案、学生预测学生
6、汇报实验结果学生思考、讨论并回答学生倾听复习回顾、以旧带新，引出课题通过实验数据，让学生对平衡移动产生感性认识,培养学生分析实验数据获得结论的目的让学生利用所学理论（Qc Kc判据）设计实验、预测现象，实验观察，获得结论，实践科学研究的过程。培养学生逻辑推理能力通过科学研究过程设计的实践，使学生进一步掌握研究问题的方法提出思考问题，让学生学有所用。帮助学生树立关注社会、关心生活的意识。通过总结环节，让学生学会反思，在方法与知识方面获得提升二、催化剂对化学反应速率的影响12当其他条件不变时，使用正催化剂可以加快化学反应速率；使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。使用催化剂的反应较多，有些反应实用性
7、只有在使用催化剂才能体现出来，特别是石油化工生产。6.注意：（1）催化剂不能使本身不发生反应的反应发生，通常有正、负之分。（2）催化剂有一定活化温度（3）催化剂有一定的活性中心，一般在表面（4）催化剂有一定的选择性（5）工业生产中要防止催化剂中毒三、本节课小结：影响化学反应速率的因素决定因素：参加化学反应的物质的性质（即反应能否发生）影响因素：当其他条件不变时1.浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。其它条件不变，增加反应物浓度，可以加快化学反应速率。并理解其它条件不变，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，反应速率加快
8、。2.压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率。对有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快。并理解压强的改变引起化学反应速率的改变，其实质是因为压强改变引起体积变化，从而引起浓度的改变。3.温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。4.催化剂的影响：使用正催化剂可以加快化学反应速率；使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。5.其他因素的影响：如：光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨。颗粒大小、电磁波、激光、放射线、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂的性质等，也会对化学反应
9、速率产生影响四、怎样掌握影响化学反应速率的因素影响化学反应速率分为两个方面的因素，内因和外因两个方面，下面分别论述。1内因化学反应所以能够发生，是因为组成反应物的分子中各原子间的化学键破裂，而重新组成生成物的分子中各原子间的化学键。这种键的破裂需要能量。因物质结构的不同，所以参加化学反应各物质的结构决定反应速率的重要原因。一般讲活化能小于41.8kJ/mol，在反应条件下瞬时完成。例如氢气和氧气或氯气按比例混合后，点燃后迅速完成。如果活化能大于334.4kJ/mol，例如氮和氢合成氨，即便在合适的条件下反应速率也较慢。2外因(1)反应速率和物质体系有关，在不同体系(环境)内，同种物质间反应速率
10、也不相同。例如固态碘化钾和固态氯化汞之间的反应速率，就比它们二者在溶液之间反应速率慢很多。这是因为后者发生了电离，产生了自由移动的离子，而在水溶液中自由移动的离子间进行反应，它的速率是瞬间就能完成的。而固态中则没有自由移动的离子。(2)浓度对于化学反应速率的影响：增加浓度，可以增加有效碰撞机会，反应速率与有效碰撞次数成正比，而有效碰撞次数与浓度又成正比，所以可以这样说：化学反应速率与各反应物浓度的乘积成正比。(3)压强对化学反应速率的影响：对于有气体参加的反应，若增加反应物和生成物的压强，等于浓度增加，则反应速率增大，反之则减小。(4)温度对化学反应速率的影响：在浓度一定时，升高温度，反应物的
11、分子能量增加，使一部分原来能量较低的变成活化分子。从而增加了反应物的有效碰撞次数，因而增大了反应速率。一般温度每提高10，化学反应速率增大到原来的24倍。因此温度是影响化学反应速率的重要因素。(5)催化剂对化学反应速率的影响：使用催化剂能加快反应速率，这是因为催化剂具有降低反应所需活化能的作用，相应地增加了活化分子的百分数，从而提高有效碰撞的百分率，加快反应速率。使用催化剂，在加快正反应速率的同时，也增加了逆向反应速率。五、检测题1等物质的量的A（g）与B（g）在密闭容器中进行可逆反应：A（g）+B（g）2C（g）+D（s） H0，下列叙述正确的是（ ）A达到平衡时，反应速率v正（A）=2v逆
12、（C）B达到平衡后，增大压强，平衡逆向移动C达到平衡后，升高温度，平衡正向移动D平衡常数K值越大，A的转化率越大2可以充分说明反应 P（g）+Q（g）R（g）+S（g）在恒温下已达到平衡的是（ ）A反应容器内的压强不随时间改变B反应容器内P、Q、R、S四者浓度之比为1111CP的生成速率和S的生成速率相等D反应容器内的气体总物质的量不随时间变化3下列说法正确的是（ ）A.可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B.在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态C.在其他条件不变时，升高温度可以使化学平衡向吸热反应方向移动D.在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的
13、平衡状态74在25 时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/(molL1)0.10.20平衡浓度/(molL1)0.050.050.1下列说法错误的是（ ）A. 反应达到平衡时，X的转化率为50%B. 反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1600C. 增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D. 改变温度可以改变此反应的平衡常数5下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）A开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫B由H2、I2蒸气、HI组成的平衡混合物加压后颜色变深C向氯水中加适量NaHCO3后，溶液漂白能力增强D在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，
14、振荡静置，溶液颜色变浅或褪去76向容积为2 L的绝热密闭透明容器M中通入SO2和NO2各1 mol，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如右图所示。则下列说法中正确的是（ ）A达到平衡后，其他条件不变，若升高M内气体的温度，则混合气体颜色变浅B达到平衡后，其他条件不变，若向M中加入少量合适的固态催化剂，混合气体颜色变浅C达到平衡后，其他条件不变，若向M中充入1 mol NO2，重新达平衡后M中气体颜色变深D达到平衡后，其他条件不变，若向M中充入1 mol O2，重新达平衡后M中气体颜色变浅参考答案1【答案】D【解析】A达到平衡
15、时正逆反应速率相等，反应速率2v正（A）v逆（C），A错误；B反应前后体积不变，达到平衡后，增大压强，平衡不移动，B错误；C正反应放热，达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，C错误；D平衡常数K值越大，说明正向程度越大，A的转化率越大，D正确，答案选D。2【答案】C【解析】化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，则A反应前后气体的体积不变，故容器总压强不随时间改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，A错误；B平衡时各物质的浓度之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故应容器内P、Q、R、S四者浓度之比为1：1：1：1不
16、能作为判断是否达到平衡状态的依据，B错误；CP的生成速率是逆反应速率，S的生成速率是正反应速率，且化学反应速率之比等于化学计量数之比，故正逆反应速率相等，C正确；D反应前后气体的总物质的量不变，故反应容器内的气体总物质的量不随时间改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，D错误；答案选C。3【答案】B【解析】：A可逆反应的特征是在相同条件下反应既可以向正反应方向进行，也可以向逆反应方向进行，A错误；B在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，由于对正反应、逆反应的速率影响情况相同，因而不能改变化学平衡状态，B正确；C由于温度对吸热反应影响更大，所以在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向吸
17、热反应方向移动，C错误；D若反应是反应前后气体体积不变的反应，在其他条件不变时，增大压强一定不会破坏气体反应的平衡状态，D错误。答案选B。易错选项是D，注意压强对反应速率和平衡状态的影响。（1）由于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响，因此，当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似。（3）对于反应前后气体分子数无变化的反应，压强的变化对其平衡无影响。这是因为，在这种情况下，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。（4）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度，应视为压强对平衡
18、的影响，如某合成氨平衡体系中，c(N2)0.1 molL1、c(H2)0.3 molL1、c(NH3)0.2 molL1，当浓度同时增大一倍时，即让c(N2)0.2 molL1、c(H2)0.6 molL1、c(NH3)0.4 molL1，此时相当于压强增大一倍，平衡向生成NH3的方向移动。4【答案】C【解析】试题分析：A反应达到平衡时，Y的转化率为：(0.2mol/L0.05mol/L)/0.2mol/L100%75%，A错误；B根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知：c（X）：c（Y）：c（Z）0.05：0.15：0.11：3：2，则反应的方程式为X+3Y2Z，Kc2(Z
19、)/c(X)c3(Y)(0.1mol/L)2/(0.05mol/L)(0.05mol/L)31600（mol/L）-2，B正确；C平衡常数只受温度的影响，压强改变时，化学平衡常数仍然不变，C错误；D平衡常数只受温度的影响，温度改变时，化学平衡常数一定改变，D正确，答案选C。5【答案】B【解析】A因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，故A不选；B该反应反应前后气体体积不变，所以压强不影响化学平衡的移动，增大平衡体系的压强气体的体积减小，碘的浓度增大，颜色变深，所以不能用勒夏特列原理解释，故B选C依据氯水中的化学平衡为Cl2+H2OHCl+HC
20、lO，加入碳酸氢钠和盐酸反应促进平衡正向进行，次氯酸浓度增大，漂白性增强，和平衡有关，能用勒夏特利原理解释，故C不选；D溶液中存在平衡Fe3+SCN-Fe(SCN)2+，加铁粉，铁与Fe3+反应，Fe3+浓度降低，则平衡向左移动进行，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特利原理来解释，故D不选；故选B。准确理解勒夏特列原理是解题关键，如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，勒夏特利原理适用的对象应存在可逆过程，如与可逆过程的平衡移动无关、与平衡移动无关，则不能用勒夏特利原理解释。6【答案】C【解析】：反应开始反应物浓度最大，但反应速率逐渐增大，说明反应为
21、放热反应； A达到平衡后，其他条件不变，若升高M内气体的温度，平衡逆向移动，则混合气体颜色变深，故A错误；B使用催化剂，平衡不移动，则B错误；C达到平衡后，其他条件不变，若向M中充入1 mol NO2，NO2的浓度瞬间增大，根据勒夏特列原理，虽然平衡正向移动，但重新达平衡后M中气体颜色变深，故C正确；D达到平衡后，其他条件不变，若向M中充入1 mol O2，NO和O2反应，重新达平衡后M中气体颜色变深，故D错误；答案为C。明确图像信息和化学平衡移动原理是解题关键，反应开始反应物浓度最大，但反应速率逐渐增大，说明反应为放热反应，温度升高，反应速率增大，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，则反应速率逐渐减小，以此解答。
