归纳与整理教学设计实例

《反应速率及化学平衡的作图》教案

聿怀中学

曾婷

【三维目标】

一、知识与技能：

1、理解外因改变速率，从而影响化学平衡的本质原理

2、掌握作图题解题思路，综合运用外因影响速率及平衡的理论正确作图

二、过程与方法：

1、理解各种外因对合成氨反应的影响，变换横、纵坐标，熟练掌握作图方法

2、在图像变换中更透彻的理解外因对速率与平衡影响的本质，提升图像处理能力

三、情感态度与价值观：在图像的变换中提升透过现象看本质的思维能力

【教学重点】“速率-时间”图作图、平衡作图

【教学难点】改变体积引起压强改变的瞬间，区分体系各组分“浓度”与“物质的量”的不同变化，

并正确作图

【教学过程】

引入：近三年高考作图题分值

课前复习：外因对反应速率、化学平衡的影响

外因变化

升高温度

增大压强

加入催化剂

增大反应物浓度

v正 v逆的变化

v正、v逆同时增大

v正、v逆同时增大

v正、v逆同时、同幅度增大

v正增大、v逆不变

平衡移动方向

吸热反应方向

气体系数和减小方向

平衡不移动

反应正方向

解题思路：“面—点—线”法

面：分析横纵坐标

点：分析起点、拐点、突变连续点

线：分析线段变化趋势

重难点解析：

例题：3H2(g)＋N2(g) ①

200K ②

200K ③

180K ④

200K 1L 1L 1L 2NH3(g) △H<0 无催化剂

有催化剂

无催化剂

压缩至0.5L 无催化剂

⑤

移走①中的部分NH3

练习1：标出当合成氨体系的条件由①分别改变为②③④⑤时的三个v-t图

v①

tv①v①v①

ttt条件①改变到条件② 条件①改变到条件③ 条件①改变到条件④ 条件①改变到条件⑤

解题思路：

（点：突变/连续）：外因改变瞬间，正、逆反应速率是否改变

（线：平衡移动方向）：正移即v正>v逆，逆移即v正

变式：若纵坐标改为v正或v逆，如何作图？

思考：1、如果纵坐标改为v正或v逆，图像如何变化？

2、当条件由①改变为②，达到新平衡后，H2的百分含量

不变，H2的转化率

不变 ；

当条件由①改变为③，达到新平衡后，H2的百分含量

变小，H2的转化率

变大 。

练习2：分别在上述坐标系中画出平衡从①改变为②③的图像

H2%H2转化率t/st/s

条件①分别改变到条件②、③ 条件①分别改变到条件②、③

解题思路：

面：横、纵坐标

点：起点、看外因改变瞬间的突变与连续

线：由平衡移动趋势、纵坐标决定

练习3：1）填充下图坐标系纵坐标；

C(NH3) n(NH3) NH3% NH3体积分数 H2转化率 N2转化率

2）画出下列图中平衡从①分别改变为③④的图像

n(NH3)mol

3a3a

2a2a

a

a①①

t/st/s

c(NH3)mol/L3b2bb①t/s 条件①改变到条件③

、④ 条件①改变到条件③

、④

解题注意：当压缩体积改变压强的瞬间，体系各组分浓度相应倍数的突变，而体系各组分物质的量保持不变。

练习4：若①②③④为四个不同条件下的合成氨体系，在以下坐标中标出体系①③平衡状态的对比、体系①④平衡状态的对比。

n(NH)c(NH)molmol/L3a3a

2a

2aa

a①①

t/st/s

33体系①③对比、体系①④对比 体系①③对比

、体系①④对比

解题思路：

面：横、纵坐标

点：拐点，由速率决定，先拐先平

线：由平衡状态、结合纵坐标决定

练习5：若①②③④为四个不同条件下的合成氨体系

1）若未知合成氨反应的焓变，由下图得，△H < 0 2）根据曲线变化趋势可将纵坐标换为哪些量？

n(NH3) c(NH3) NH3% NH3体积分数 H2转化率

3）在图中标出体系④

“定一议二”

N2转化率①T/K

变式：H2(g)＋I2(g) ①

200K

④

200K

1L

2HI(g)

无催化剂

压缩至0.5L

无催化剂

c(HI)mol/L变式练习1：画出①达到平衡后，改变为条件④的图像

n(HI)

mol3a

2a

a①

变式练习2：画出体系①④平衡状态的对比

n(HI)mol

3a2a

a①

t/s

3a2a①t/sa①t/s条件①改变到条件④ 条件①改变到条件④ 条件①改变到条件④ c(HI)mol3b2bb①t/s体系①④对比 体系①④对比

解题注意：当反应为反应前后气体系数和相等时，改变压强，平衡不移动，但是通过改变体积改变压强依

旧会引起体系中各组分浓度发生相应变化，但不影响体系中各组分物质的量的变化。

【课堂小结】①作图题解题思路：“面—点—线”法

②注意压缩容器体积改变压强的瞬间，对体系各组分“物质的量”与“浓度”的不同影响

③注意审题：若反应为“可逆反应”，外因同时影响速率与平衡；

若反应为“不可逆反应”，外因只对速率造成影响

【课后练习】

V正1、（配套“练习1”）反应A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0，在某一时间段V逆中

反应速率与反应过程的曲线如下图所示：

①t1时刻改变的外因可能为： , t3时刻改变的外因可能为： , t4时刻改变的外因可能为： , ②NH3的百分含量最低的一段时间是（双选） NH3 A．t0～t1

B．t2～t3 C．t3～t4

D．t5～t6

练习目的：由简单作图到复杂读图分析，巩固v-t图所体现的外因改变速率从

而影响平衡的本质。

2、（配套“练习2、3”）（2013汕头一模）已知

A（g）+3B(g) 2C(g)，变化中，平衡常数K保持不变，则5-7min内引起变化的原因可能是____________（填编号）；

①降低了温度 ②升高了温度 ③使用了催化剂 ④增大了容器的体积 ⑤缩小了容器的体积 ⑥减少了A的物质的量。

3、（配套“练习4”）（2012年广东高考）已知：

2－－2－ S2O8 + 2I = 2SO4 + I2(慢)

I2 + 2S2O3 = 2I + S4O6(快) 2—已知某条件下，浓度c(S2O8)～反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，分别画出降低反应温2—度和加入催化剂时c(S2O8)～t的变化曲线示意图（进行相应的标注）

4、（配套“练习4”）（2013茂名一模改编）在密闭容器内，乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验，CO2的浓度随时间的变化如图所示,在右图画出降低反应温度是的图线。

2－－2－△H = -166kJ/mol

练习目的：3、4两道课后题对比，强调审题。对于不可逆反应，外因只影 响速率；对于可逆反应，外因同时影响速率和平衡。

5、（配套“练习5”）（2013潮州一模）工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，

反应为：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。

已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量的影响如下图：

（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 （2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4

平衡含量与水

碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）

35 12

10 30 8 25

20 6

15 4 2MPa

1MP1MPa 5 2 0 0

2 3 4 5 6 水碳比

60700 800 901000 温度(℃) 甲烷平衡含量

图1（水碳比为3）

图2（800℃）

6、（2013佛山一模）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)某温度下，将 2mol CO和 6mol H2

充入2L的密闭容器中，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，请在下列坐标中的画出该温度下CO、 H2和 CH3OH的浓度随时间变化的曲线，并进行适当的标注。

甲烷平衡含量