高中化学教学设计反应条件对化学平衡的影响

　　学生通过必修化学2第二章第三节＂化学反应的快慢和限度＂已经了解到化学反应的条件对化学反应的限度是有影响的，但是为何会有影响？以及是如何影响的?学生并不明白其中的原理。本节课重新通过实验探究的方式，进一步深入研究反应条件对化学平衡的影响，深入探讨勒 • 夏特列原理的应用。通过本节课的学习，学生可以更好地理解反应条件对化学反应限度的影响问题，同时对化学反应的限度有一个更完整和深入的认识。
　　变化观念与平衡思想：能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等物理量的变化；
　　科学态度与社会责任：理解勒 •夏特列原理的内容并学会应用。
　　反应条件对化学平衡的影响
　　学生复习  必修 2  关于  反应条件对  化学平衡  影响  的相关知识，  预习本课内容；教师准备多媒体课件。
　　【  联想质疑  】
　　在 19世纪后期 , 人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当数量的一氧化碳。有的工程师认为 , 这是由于一氧化碳和铁矿石的接触时间不够长造成的 , 于是英国耗费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉 , 以增加一氧化碳和铁矿石的接触时间。可是后来发现 , 用这个高炉炼铁 , 所排出的高炉气中的一氧化碳并没有减少 , 其原因是什么 ? 如果继续增大铁矿石的量能减少一氧化碳的含量吗 ?
　　【  学生活动  】  思考并交流。
　　【  讲解  】  高炉炼铁的原理是利用 CO 还原氧化铁 , 此反应为可逆反应 , 当反应达到平衡时 , 增加反应时间不能改变各种物质的百分含量 ; 增加铁矿石的量不能减少一氧化碳的含量。
　　【  过渡  】  通过之前的学习，我们知道反应条件会对反应的限度产生影响，那么我们该如何理解反应条件对化学平衡的影响呢？上述问题能否通过反应条件的改变得到解决呢？这节课我们就一起来探究一下反应条件对化学平衡的影响。
　　【板书】  2.2.3   反应条件对化学平衡的影响
　　【  复习巩固  】
　　可逆反应 aA+bB  ⇌  cC+dD ，通过比较平衡常数  K  c  与浓度商 Q  c  的大小，可以判断反应状态。
　　浓度商 Q  c  = K  c   反应状态：     。
　　Q  c   K  c  反应状态：     。
　　【活动探究】  反应条件对化学平衡的影响
　　预测
　　某化学反应 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)的 ΔH ＞ 0 。温度、浓度或压强改变时，化学平衡状态是否改变？如果发生改变，化学平衡将向哪个方向移动？说明预测理由。
　　资料在线
　　实验目的
　　探究浓度、温度对化学平衡的影响。
　　实验用品
　　装有二氧化氮 —四氧化二氮混合气体的装置， 1mol/L FeCl  3 溶液， 0.01mol/LFeCl 3 溶液， 1mol/L KSCN溶液， 0.01mol/LKSCN 溶液，铁粉、冰水混合物，热水；烧杯、试管、胶头滴管。
　　实验方案设计及实施
　　【  学生活动  】  完成实验，填写上述表格。
　　【思考交流】
　　1.请描述你发现的外界条件（温度、浓度）对化学平衡的影响规律，并结合实验现象对你的观点进行论证。
　　2.你还发现了哪些 ＂ 意外 ＂ 的现象？能否尝试利用浓度商与化学平衡常数之间的关系对这些现象进行分析？
　　【  思考交流  1  】
　　1.在温度、体积一定的密闭容器中，发生反应 N  2  + 3H 2  ⇌ 2NH 3  ΔH<0。达到平衡时测得 a molN 2 、 b molH 2 、 c molNH 3 。如果增大反应物浓度， K c 、 Q c 如何变化？平衡如何移动？
　　2.  如果升高温度， K c 、  Q  c 如何变化？平衡如何移动？
　　【强调】  温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数来实现的
　　【迁移应用】  在体积一定的密闭容器中，反应 CO2(g)+H2(g)  ⇌  CO(g)+H2O(g)  的化学平衡常数和温度的关系如下表：
　　(1) 该反应的正反应为     反应 ( 填＂吸热＂或＂放热＂ ) 。
　　(2) 某温度下 , 平衡浓度符合下式： c(CO2)c(H2)=c(CO) c(H2O) ，可判断此时的温度为     ℃。
　　【阅读探究】
　　请阅读以下材料，从中获取证据，验证你对压强对化学平衡影响的预测。
　　某同学用传感器进行了如下实验，测定实验过程中二氧化氮 —四氧化二氮平衡体系透光率的变化，实验结果如图 2-2-2 所示。
　　实验原理：透光率与气体的颜色有关，气体颜色越深，透光率越小。
　　实验方案：取一支注射器针筒，吸入 10mL 二氧化氮气体。将针筒前端封闭，连接传感器，测定透光率。然后，将针筒活塞迅速推至 5mL 处，再将针筒活塞迅速拉回 10mL 处，测定活塞移动过程中透光率的变化。
　　【  学生活动  】  思考回答问题。
　　压缩针筒时体系内压强增大 , 体积减小 , 气体颜色加深 , 透光率减小 , 但平衡会向正反应方向移动 , 所以透光率又会有所增大 ; 拉伸针筒时体系压强又减小 , 气体颜色变浅 , 透光率增大 , 但平衡又会向逆反应方向移动 , 所以透光率又会有所减小。
　　【  思考交流  2  】
　　3.  如果压缩体积增大压强，  K c 、 Q  c 如何变化？平衡如何移动？
　　【强调】  对于只涉及固体或液体的反应，压强对平衡体系的影响极其微弱，可以不予考虑。
　　【  思考交流  3  】
　　4. 如果使用催化剂，  K c 、 Q  c 如何变化？平衡如何移动？
　　【  板书  】  ①改变浓度   ——  K c 不变   Q c 变小
　　增大反应物浓度 , Q c ＜  K c , 平衡向  右  移动。
　　②改变温度  ——  K c 变小    Q c 不变
　　升温时 ,放热反应的 K  c 减小，  Q  c ＞  K c ，平衡向  左  移动。
　　③增大压强   ——  K c 不变   Q c 变小
　　增大压强， K c 不变 , Q c 变小。  Q  c ＜  K c ，平衡向  右  移动。
　　④使用催化剂   ——  K c 不变   Q c 不变
　　K c =  Q  c ，平衡  不  移动。
　　【归纳小结】  影响化学平衡移动的因素
　　（ 1 ）浓度：
　　改变浓度，若 Q ＞ K ，平衡逆向移动；若 Q ＜ K ，平衡正向移动 。
　　（ 2）温度：升高温度，有利于平衡向吸热方向移动。
　　降低温度，有利于平衡向放热方向移动。
　　（  3）压强： ( 有气体参与的反应 )
　　改变压强，若 Q＞ K ，平衡逆向移动；若 Q ＜ K ，平衡正向移动 。
　　（ 4）催化剂：平衡不影响。
　　【归纳小结】
　　【资料在线】  勒 ·夏特列原理（平衡移动原理）
　　如果改变平衡体系的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡将向减弱这个改变的方向移动。
　　1. 适用范围：适用于任何动态平衡体系。
　　2.平衡移动的结果是 ＂ 减弱 ＂ 外界条件的影响，而不能消除外界条件的影响
　　研究表明，在均相、封闭体系中，只改变平衡体系中的一个条件时，勒 ·夏特列原理对平衡移动的分析与实际相符。
　　【应用实践】
　　完成下述表格空白内容，感知勒 ·夏特列原理对平衡移动方向的指导意义。
　　【  学生活动  】  完成上述表格内容。
　　【课堂小结】