专题二 化学反应与能量转化
第一单元 化学反应限度
【教材地位】:本节课是化学2专题2化学反应与能量转化的第二节,主要内容是研究可逆反应进行的限度以及对化学平衡状态的判定。本节课在学生对化学反应速率已知的基础上,帮助学生初步建立对可逆反应只能进行到一定限度的认知与了解。为后续课程《化学反应原理》模块学习打下基础。因此它既是化学反应速率知识的延伸,也是以后学习有关化学平衡移动等知识的理论基础。所以这是一节承前启后的重点课。
【学生分析】:学生在初中已经了解化学反应的本质特征(有新物质的生成),而且在化学1中通过对氯气和水的反应学习已经简单知道什么是可逆反应。所以学生对可逆反应进行的限度能较容易接受。但对化学平衡这一抽象知识的理解和接受并非易事。教师需要根据学生已有的知识和理解能力,采取深入浅出、生动形象的方法进行教学,可以提供图片、实验器材等引导学生进行知识的迁移和深化,以拓展学生的视野,提升学生的思维。学生通过初中以及高中化学1的学习对于化学实验中的分离提纯,除杂萃取以及铁离子检验等实验操作已熟练掌握。
【三维目标】
知识与技能目标:
1、知道有些化学反应是可逆的;学会可逆反应的表示方法。
2、通过实验认识可逆反应有一定的限度;
3、知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。
过程与方法:通过实验认识可逆反应以及反应限度,通过教师讲述
图示、PPT动态展示认识化学平衡状态的建立。
情感态度与价值观:
通过学习认识到许多反应都是可逆的,进一步树立平衡的观念,以及利用和控制反应条件的重要意义
【教学重点】:化学反应限度,化学平衡状态的概念。
【教学难点】:化学平衡状态的概念。
【教学方法】:使用实验探究的方法认识可逆反应;使用图表动态展示的方法使学生知道化学平衡状态的建立。
【教学过程】:
【引入】上节课我们学习了关于化学反应速率的知识,不过在实际生产中,仅考虑反应的快慢问题是不全面的,那么还要考虑哪些问题呢?这就是我们今天要学习的内容。下面我们就自己动手来做几个探究实验吧。
【探究实验1】学生分组实验
教材32页 “活动与探究”:已知FeCl3溶液和KI溶液能发生如下反应:2Fe3++I- =2Fe2++ I2,取5mL 0.1mol·L-1KI溶液,滴加FeCl3溶液5~6滴,继续加入2mL CCl4,充分振荡,观察现象;取上层溶液,用KSCN溶液检验,观察现象。
学生完成表2-2的现象和结论,选学生代表回答。
【交流与思考】
1.从两种溶液的取用体积上,你发现了什么问题?
2.实验现象证明仍有Fe3+存在,说明了什么?
3.如果改变反应物的比例关系,又会有什么样的结果呢?
【探究实验2】
学生讨论后自己设计不同的实验方案,并完成实验,汇报实验现象和结论。
(全面考虑学生可能出现的几种实验方案)
【小结】说明FeCl3和KI的反应不管以何种比例进行,两种反应物都有剩余,反应都没有完全进行到底,可见该反应有一定的限度。
【板书】专题二 第一单元 化学反应限度
【过渡】化学反应限度研究的对象就是可逆反应。
【板书】一、可逆反应
【学生活动】在教材上明确可逆反应的概念;
【板书】1、概念:在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。
【提问】我们曾经学过哪些可逆反应?试着写出来。
【学生活动】学生书写方程式,选一名学生到黑板上书写
【投影】氯气和水、合成氨、二氧化硫和氧气、氨气和水的方程式
【强调】其实我们学过的许多反应都是可逆反应。
【板书】2、可逆反应的符号“ ”
【提问】:有人把“可逆反应”叫做“三同反应”,你知道是哪“三同”吗?
【板书】:
3、可逆反应的特点:同一条件、正逆反应同时进行、反应物生成物同时存在。
【交流与讨论】在高温、高压和催化剂存在的条件下,把3mol氢气和1mol氮气置于1L的密闭容器中反应能够得到2mol氨气吗?为什么?
【过渡】下面我们从反应速率的角度来探究一下这个反应的过程
【思考完成】
(1)反应开始时:N2和H2的浓度 ,正反应速率 ;
NH3的浓度 ,逆反应速率 。
(填“最大”“最小”或者“为零”)
(2)反应进行中:N2和H2的浓度逐渐 ,正反应速率逐渐 ;
NH3的浓度逐渐 ,逆反应速率逐渐 。
(填“增大”或者“减小”)
(3)某一时刻:正反应速率与逆反应速率 。
【PPT演示】老师根据学生的回答分步演示正、逆反应速率随时间变化的情况。
【强调】t时刻之后,正反应速率和逆反应速率相等,氮气、氢气及氨气的浓度都不再发生变化,在此条件下该反应达到了最大反应限度,这个状态我们称之为化学平衡状态。
【板书】二、化学平衡状态
1、概念:化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
【教师启发】从化学平衡状态的定义中,你能发现化学平衡状态有哪些特征?
2、特征:①.υ正=υ逆、②.反应物和生成物的浓度不再发生变化
【强调】:以上是可逆反应达到化学平衡状态的两个重要标志,我们在实际问题的判断中,经常会使用到这两点。
【巩固练习】对于在密闭容器中、一定条件下进行的可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.各物质体积分数相等 B.c(NH3)保持不变
C.各物质浓度相等 D.c(NH3)∶c(N2)∶c(H2)=2∶1∶3
【举例】小学经常做的一类关于水池进出水问题,如果进水和出水的速率一样,那么水池中的水总量变化吗?水还在流动吗?
【小结】化学平衡状态是一个动态平衡状态,在化学平衡状态下化学反应仍在进行,但反应混合物的组成保持不变。
【板书】:③.动态平衡
【提问】当把进水口速率增大,出水口速率不变的时候,那么水池中的水总量变化吗?
【小结】这说明化学平衡建立是有条件的,如果外界条件改变,
使v正≠v逆,那么原化学平衡被破坏。
但是在新的条件下,v正和v逆会重新达到相等,建立新的化学平衡,而反应限度也会随之而发生改变;
所以我们研究化学平衡状态,就是为了通过对反应条件的控制,让可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行。
【板书】④.化学平衡的移动。
【巩固练习】:
1、对化学反应限度的叙述不正确的是( )
A.任何可逆反应都有一定的限度
B.化学反应的限度是不可改变的
C.化学反应的限度与时间的长短无关
D.化学反应达到限度时,正逆反应的速率相等
2、下列不属于可逆反应的是( )
A.氯气与水反应生成盐酸与次氯酸
B.N2与H2在一定条件下可以生成NH3,同时NH3又可以分解为N2和H2
C.电解水生成H2和O2,H2和O2转化成H2O
D.SO2溶于水和H2SO3分解
3.在一定条件下,对于在密闭容器中进行的反应P(g)+Q(g) R(g)+S(g),下列说法中可以充分说明这一反应已经达到平衡状态的是( )
A.P、Q、R、S的浓度相等 B.P、Q、R、S在容器中共存
C.P、Q、R、S的浓度不再变化 D.P、Q的反应速率相等
【总结】本节课我们学习了化学反应限度,它的研究对象是可逆反应,可逆反应在特定条件下达到的最大限度叫化学平衡状态,我们可以用几个字来概括它的几个特征:“等”、“定”、“动”、“变”。
【板书设计】
专题二 化学反应与能量转化
第一单元 化学反应限度
一、可逆反应
1、概念:在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。
2、可逆反应的符号“ ”
3、可逆反应的特点:同一条件、同时进行、同时存在。
二、化学平衡状态
1、概念:化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
2、特征: ①.等 υ正=υ逆、
②.定 反应物和生成物的浓度恒定
③.动 动态平衡
④.变 条件改变,化学平衡移动。
【作业】:《练习册》的相关题目。
【教后记】: