第一单元 化学反应速率教学实录及点评

化学平衡图像----教学设计

【背景分析】

化学平衡图像将数学知识与化学平衡理论融为一体。有关化学平衡的图像试题涉及知识面广，灵活性大。题目大多注重对知识综合应用能力和分析判断能力的考查，是考查学生能力的常见题。考查的图像主要有三类：第一类，化学平衡建立过程中有关量随时间的变化图像；第二类，平衡移动原理的应用或它的逆向思维图像；第三类，反应物或生成物物质的量（或浓度或质量分数）与时间关系的图像，此类图像既要考虑反应速率的大小，又要考虑化学平衡移动、反应物的转化。

【学情分析】

学生已经理解勒夏特列原理，了解各因素对化学反应速率及平衡移动的影响，具有一定分析图像的能力，但还未有系统的知识结构。

【三维目标】

知识与技能:

1.认识化学平衡典型图像，运用化学平衡移动原理分析相关图像，熟练掌握平衡移动原理。

2.能够独立绘制与化学平衡相关的图像。

过程与方法:

通过对“化学反应速率和化学平衡图像”以及“化学反应过程图像”的分析，提高学生对图像信息进行中和处理和加工的能力。

情感态度与价值观: 1.通过同学之间对图像题的讨论分析，体会合作学习、互助交流的重要性。

2.树立平衡思想，学习“减弱而不抵消”的生活态度。

【学习重点】利用勒夏特列原理正确分析条件变化对化学平衡的影响。

【学习难点】掌握各类化学平衡图像的分析方法。

【教学过程】

一、浓度-时间图

【例1】有正反应放热的可逆反应，若反应开始经t1s后达平衡，在t2s时由于反应条件改变，使平衡破坏，到t3s时又达平衡，如右图所示，

1)写出化学反应方程式

2)计算X在0~t1的反应速率

3)求反应物的转化率

4)分析从t2到t3时曲线改变的原因是（

）

A、增大了X或Y的浓度

B、使用了催化剂

C、缩小体积，使体系压强增大

D、升高了反应温度

【规律总结】

二、速率-时间图

【实验探究】实验探究浓度对化学平衡的影响

实验原理：FeCl3+3KSCN

Fe(SCN)3+3KCl

实验主要药品及仪器：0.005mol/L FeCl3溶液，0.01mol/L、1mol/L KSCN 溶液，

0.01mol/L NaOH溶液小烧杯，试管若干。

实验内容：取三支试管，编号1、2、3，向其中各加入2 mL 0.005mol/L FeCl3溶液，再滴加2滴0.01mol/L KSCN溶液，溶液立即变成血红色。 1、向试管2中滴加2滴1 mol/L KSCN溶液，充分振荡。观察试管中溶液颜色的变化，并与试管1进行对比。

2、向试管3中滴加3~5滴0.01mol/LNaOH溶液，充分振荡。观察试管中溶液颜色的变化，并与试管1进行对比。

现象

v-t图

试管2

试管3

【规律总结】

三、转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图

B%

【例2】对于反应mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)

，如图

T2 P2

(1)T1、T2的大小关系是

，温度升高，B%

，

T1 P2

化学平衡

向移动，正反应是

热反应。

T1 P1

(2)P1、P2的大小关系是

，压强增大，B%

，

t

化学平衡

向移动，m＋n

p+q。

【规律总结】

四、平衡转化率/体积分数-压强-温度图

－【例3】反应N2O4(g)

2NO2(g) ΔH＝＋57 kJ· mol1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(

) A．由状态B到状态A，可以用加热的方法

B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

【规律总结】

【实验探究】实验探究温度对化学平衡的影响

实验用品：NO2平衡球、100ml烧杯两个、热水和冷水

实验步骤：

50ml水

取两个100ml小烧杯，标号甲、乙，分别倒入50ml热水和50ml冷水。

将平衡球的两端分别浸入甲、乙烧杯中，静置片刻，观察两个烧杯中平衡球气体颜色的变化。

【实验探究】实验探究压强对化学平衡的影响

实验步骤：

用两支注射器各抽取50mlNO2和N2O4的混合气体，用橡皮塞密封注射器。

将注射器活塞迅速压缩至20ml处，观察注射器中气体颜色变化，并与另一支注射器中气体颜色作对比。

【思维拓展】

如图表示温度和压强对平衡状态下可逆反应：

2M(g)＋N(g)

2Q(g) ΔH＜0 的影响。反应容器的体积不变，

则x可以表示哪些物理量？

（参考：K、ρ、nM

、

M% 、N%、

n总

、M均

、αM）

【课后练习】

1.如图曲线表示其他条件一定时，反应：2NO＋O2

2NO2 (正反应为放热反应)达到平衡时NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正

) A．a点

B．b点

C．c点

D．d点

2.[2014·新课标全国卷Ⅰ，28(3)②③]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。

②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为__________，理由是

____________________________________________________________。

③气相直接水合法常用的工艺条件为磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃、压强6.9 MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有____________________、_________________。

【板书设计】

化学平衡图像

一、

解题思路：

1、

看点：起点、拐点、交点、终点

2、

看线：斜率、走势

3、

看面：横、纵坐标的意义

二、

图像题类型

1、

浓度-时间图

2、

速率-时间图

3、

转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图

4、

平衡转化率/体积分数-压强-温度图