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张清强 高二化学第二章教案
第二章 第一节 化学反应速率
惠安荷山中学化学组 张清强
　一、教学目的
　　1．使学生了解化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率的概念及表示方法。
　　2．使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率的影响。
　　3．使学生能初步运用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率的影响。
二、教学重点、难点
重点：浓度对化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速度的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。
　　难点 浓度对化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率影响的原因。
三、课时安排： 二课时
四、教具准备： 投影仪、幻灯片、多媒体电脑
试管、试管架、量筒、1.0 mol/L盐酸、0.1 mol/L盐酸、1.0 mol/L醋酸、5% H2O2、洗洁精、二氧化锰、大理石。
五、教学过程
　　 第一课时
子弹飞行有速率，汽车行驶有速率，化学反应也有速率。有的反应进行的快，如氢、氧混合气的爆炸瞬时完成，有的很慢，如石油、天然气的形成需百万年才能完成。不过，化学反应速率的概念和表示方法与子弹、汽车等速率的概念和表示方法是有区别的。
[阅读教材引入]本章的主要内容和学习本章的意义
　　两个问题：1、反应进行的快慢－化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率问题。
　　　　　　　2、反应进行的程度－化学 ( http: / / www." \t "_blank )平衡问题。
　　意义：是学习化学 ( http: / / www." \t "_blank )所必需的基础理论并能指导化工生产。
　　[录象] 古代建筑物受到腐蚀的记录片。
　　[讲述] 从片中我们知道，古代建筑物在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重的原因是酸雨。为什么会使腐蚀的速度变快呢 这就是我们第一节要研究的化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率问题。
　　[板书]第一节　化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率
　　[指导实验] [实验2-1] 等浓度的盐酸和醋酸分别与大理石反应。
　　[现象]：在加入盐酸的试管里，大理石与盐酸迅速反应，有大量气泡产生。而加入醋酸的试管里，反应缓慢，只有少量气泡产生。
　　[讲解] 不同的化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应进行的快慢不一样，如何表示化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率呢？
　　结论：不同的化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应有快有慢。
　　[板书]一、化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率
　　1、定义：化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率是用来衡量化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
　　2．表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3．公式：=
4．单位：mol/（L·s）、mol/（L·min）略
　　[设问]对于同一化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应，用不同物质表示化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率，数值是否一样呢？让我们看下面的练习。
　　[例题1]一密闭容器内装有N2和H2 ，反应开始时，N2浓度为2 mol/L，H2浓度为5mol/L ，两分钟后，测得N2浓度为1·8mol/L ，则两分钟内N2的平均反应速率是多少？H2和NH3的平均反应速率又分别是多少？通过计算，比较三者速率有何联系？
[解析]： N2 + 3 H2 2NH3
起始浓度（mol/L） 2 5 0
浓度变化（mol/L） 0·2 0·6 0·4
2 min后浓度（mol/L）1·8 4·4 0·4 三步分析法
所以：v（N2）==O·1 mol/（L·min）
v（H2）=0·3 mol/（L·min）
v（NH3）=0·2 mol/（L·min）
[例题2]．反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v（A）= 0·15 mol/（L·s） ②v（B）=0·6 mol/（L·s）
③v（C）= 0·4 mol/（L·s） ④v（D）=0·45 mol/（L·s）
该反应进行的快慢顺序为 ④>③=②> ① 。
分析：应将不同物质表示的速率换算为同一物质表示的速率，再比较大小。
注意：
（1）这里所指的反应速率是平均反应速率
（2）同一反应的反应速率，可以用不同物质表示，其数值之比等于化学方程
式中各物质的计量数之比。
（3）物质的量的变化量浓度的变化量
[多媒体展示练习]
1.向一个容积为2L的密闭容器中放入4 mol SO2和2 mol O2 ，2 s钟末，测得容器内有1·6 mol SO2 ，求2s 内SO2、O2、SO3的反应速率。
分析：关键是求出各物质浓度的变化值。
2SO2 + O2 == 2SO3
起始浓度（mol/L） 2 1 0
浓度变化（mol/L） 1·2 0·6 1·2
2s末浓度（mol/L） 0·8
所以：v（SO2）====0·6mol/（L·s）
v（O2）==0·3 mol/（L·s）
v（SO3）==0·6 mol/（L·s）
2.某温度时，图中曲线X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 ，反应开始至2 min，Z的平均反应速率为 。(容器的体积为2L)
解析：根据同一反应的反应速率，用不同物质
表示，其数值之比等于化学方程式中各物质的计量数之比原理计算。
3X+Y==2Z ，v（Z）=0·05 mol/（L·min）
[小结]
理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：
1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。
3.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。
4.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即：
VN2 ：VH2 ： VNH3 ==== 1 ：3 ：2
5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有：
VA ：VB ：VC ：VD === △CA ：△CB ：△CC ：△CD === △nA ：△nB ：△nC ：△nD
==== a ：b ：c ：d
6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较
对化学反应速率要注意以下几个问题：
1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位，时间单位通常可用s、min、h表示，因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l·s)、mol/(l·mon)或mol/(l·h)。
2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。
3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算：
对于反应来说，则有。
4、一般说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。
[作业] 课本P36 一、1、2、3
第二课时
[复习] 什么叫化学反应速率？它是怎样表示的？
[过渡] 下面来研究影响化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率的因素。
　　[补充实验] 在三只试管里分别放入5 mL相同浓度的稀盐酸，分别加入长短、粗细大致相同的铜丝，铝丝，铁丝。
　　[讲解] 铜是氢后金属，不能置换酸中的氢，铝的金属活动性比铁强，铝的反应速率快，说明物质的性质即内因是决定化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率的重要因素。那么，外界条件对化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率是如何影响呢？
[引入] 我们知道，物质的内因是物质变化的根本原因，外因只能通过内因起作用，因此物质化学变化的快慢也与这两方面因素有关。
二、影响反应速率的条件：
内因：物质的性质决定化学反应速率
外因：如浓度、压强、温度和催化剂等影响化学反应速率
1、 浓度对化学反应速率的影响：浓度增大，反应速率加快
【实验2—2】大理石+10ml 1mol/L盐酸反应迅速，有大量气泡
大理石+10ml 0·1mol/L盐酸反应缓慢再加热反应加快
通过现象，比较快慢，然后阅读课本P32～34， 1·浓度对化学反应速率的影响，总结出结论，并用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响。
[投影](1)化学反应发生的条件
分子具有足够能量活化分子
分子运动相互碰撞 有效碰撞发生化学反应
有合适的取向
(2)在其它条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。
(3)浓度增加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
[过渡]对有气体参加的反应，若改变压强，反应速率会改变吗？利用课本P34
图2—4 引导，分析，推出结论，然后阅读课本P34 2·
2.压强对化学反应速率的影响：
对有气体参加的反应：压强增大体积减小浓度增加反应速率加快
浓度增大
压强增大（对有气体参加的反应） 反应速率加快
[过渡]温度和催化剂又是怎样影响化学反应速率？阅读课本P34～35总结。
3．温度对化学反应速率的影响
活化分子百分数增加（主要原因）
温度升高 反应速率加快
单位时间内有效碰撞次数增加
4.催化剂对化学反应速率的影响
【实验2—3】5mL5%的H2O2+3滴洗涤剂 比较快慢
5mL5%的H2O2+3滴洗涤剂 +少量MnO2
加入催化剂 反应所需能量降低 活化分子百分数增加 反应速率加快
5．其它条件对反应速率的影响：如光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等。
介绍催化剂有正催化剂和负催化剂，通常所说的是正催化剂。
[小结] 浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响
[投影巩固]
1．课本P35 讨论
2．增大反应物浓度、增大压强（有气体参加反应）、升高温度和使用催化剂都可以增大化学反应速率。其中能增大反应物分子中活化分子百分数的是 ，理由是 。
[解析]：升高温度和使用催化剂；升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子。使用催化剂，能够降低反应所需的能量，从而使更多的反应物分子成为活化分子。因此，升高温度和使用催化剂都可以增大反应物分子中活化分子百分数。
3·去氧化膜的锌片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2产生的速率变化情况如图所示，其中0～t1速率变化的主要原因是 ；t1～t2速率变化的主要原因 。
[解析]：随反应的进行，盐酸的浓度减小，速率理应减慢，但从图 0～t1时间段内速率加快，其原因只能是反应热效应引起的。
答：0～t1时间段：锌片与盐酸反应放热，温度升高使反应速率加快t1～t2时间段：由于盐酸浓度减小，反应速率逐渐减慢。
4、把下列四种X的溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L 盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL ，此时X和盐酸进行反应，其中反应速率最快的是（ ） A．20mL 3 mol/L B·20mL 2 mol/L C· 10mL 4 mol/L D·10 mL2 mol/L
5、下列反应中，当其它条件不变时，增大压强，化学反应速率加快的是 （ ）
①N2+O2=2NO ②Fe +CuSO4=FeSO4+Cu ③N2+3H2=2NH3 ④2SO2+O2=2SO3
A·只有④ B·①②③ C·①②④ D·①③④
6、对于反应H2+I2=2HI 在密闭容器中进行，下列条件中能够加快反应速率
的是（假定温度不变）（ ）
A．缩小体积，使压强增大 B·体积不变充入H2使压强增大
C·体积不变充入Ne使压强增大 D·压强不变充入Ne
7、反应4NH3 (g) + 5O2(g) == 4NO(g)+6H2O(g)，在10L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸汽的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率v(x)（反应外物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示为（ ）
　　A．v(NH3)= 0.010 mol/(L·s)　　B．v(O2)= 0.0010 mol/(L·s)
　　C．v(NO )= 0.0010 mol/(L·s)　　D．v(H2O )= 0.045 mol/(L·s)
　　8、在四个不同的容器中，采用不同条件进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是 （ ）
　　A．用H2 表示的反应速率为0.1 mol/(L·min)
　　B．用NH3表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
　　C．用N2表示的反应速率为0.2mol/(L·min)
　　D．用H2 表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
9、增大压强，能使下列反应速率加快的是（ ）
　　A．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应　　B．CO和水蒸气在一定条件下反应生成CO2和H2
　　C．将CO2通人石灰水中　　 D．Na2O溶于水
10、在带有活塞的密闭容器中发生反应：Fe2O3+ 3H2 =2Fe+3H2O，采用下列措施不能改变反应速率的是（ ）
　　A．增加Fe2O3投入量　　 B．保持容器体积不变，增加通人H2 的量
　　C．充入N2，保持容器内压强不变　　D．充入N2，保持容器内体积不变
[作业]P36 一、4二～五
六、板书设计
第一节　化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率
一、化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率
1、定义：化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应速率是用来衡量化学 ( http: / / www." \t "_blank )反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2．表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
3．公式：=
4．单位：mol/（L·s）、mol/（L·min）.
5、对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有： VA ：VB ：VC ：VD === △CA ：△CB ：△CC ：△CD === △nA ：△nB ：△nC ：△nD ==== a ：b ：c ：d
6、用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。
二、影响反应速率的条件：
内因：物质的性质决定化学反应速率
外因：如浓度、压强、温度和催化剂等影响化学反应速率
浓度对化学反应速率的影响：浓度增大，反应速率加快
2.压强对化学反应速率的影响：
对有气体参加的反应：压强增大体积减小浓度增加反应速率加快
浓度增大
压强增大（对有气体参加的反应） 反应速率加快
3．温度对化学反应速率的影响
活化分子百分数增加（主要原因）
温度升高 反应速率加快
单位时间内有效碰撞次数增加
4.催化剂对化学反应速率的影响
加入催化剂 反应所需能量降低 活化分子百分数增加 反应速率加快
5．其它条件对反应速率的影响：如光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、
溶剂的性质等。
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第三节 影响化学平衡移动的条件
惠安荷山中学化学组 张清强
一、教学目的
1、使学生理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响。
2、使学生理解平衡移动原理
二、教学重点、难点
重点：浓度、压强和温度对化学平衡的影响。
难点：平衡移动原理的应用。
三、教具准备 多媒体
试管、滴管、三氯化铁溶液、硫氰化钾溶液、针筒、二氧化氮气体、冰水、热水、烧杯、烧瓶。
四、课时安排：二课时
五、教学过程：
第一课时
【复习】1、影响化学反应速率的因素有哪些？
2、化学平衡状态有哪些特点？
3、可逆反应达平衡后，若外界条件的改变引起正、逆反应速率不相等，那么此平衡状态还能维持下去吗
【电脑展示示并讲解】原平衡将被破坏，反应继续进行下去，直至再达平衡。这种旧的化学平衡被破坏，新的化学平衡建立的过程，叫做化学平衡的移动。
【板书】化学平衡的移动：可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立的过程。
化学平衡的移动
【讲述】研究化学平衡，建立更好的化学平衡，提高物质的转化率，提高产量，为此，我们就要研究如何建立更好的化学平衡，这节课我们就此来展开学习。
【板书】一、浓度对化学平衡的影响
【教师演示】实验2—3，引导学生观察现象。
【现象】试管中溶液颜色都变红了，加入1mol/L氯化铁溶液或1mol/L硫氰化钾溶液后试管中溶液颜色都加深了。
FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl
(血红色)
[Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3]
【讲解】在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应的方向移动。
【结论】在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度平衡向逆反应方向移动。
（对于可逆反应,增大反应物的浓度,平衡向减弱反应物浓度增大的方向移动；减小生成物的浓度，平衡向增大生成物的浓度减小的方向移动；——就是向正反应方向移动。）
【讨论】运用浓度对化学反应速率的影响以及化学平衡的建立等知识，解释浓度对化学平衡的影响。
【解释】增大反应物浓度，正反应速率增大，逆反应速率随之增大，正反应速率 大于 逆反应速率，化学平衡向正反应方向移动。减小反应物浓度，正反应速率降低，逆反应速率随之减小，正反应速率 小于 逆反应速率，化学平衡向逆反应方向移动。
有关图象：
增大反应物浓度 减小反应物浓度
v v
v(正)
v(正) v(正)
v(逆) v(逆)
v(逆) v(逆) v(正)
t t
增大生成物浓度 减小生成物浓度
v v
v(逆)
v(正) v(正)
v(正) v(正)
v(逆) v(逆) v(逆)
t t
【思考】在 的反应中,是否可以用改变浓度的方法来减小CO的含量
【小结】在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应的方向移动。工业生产中常采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。（例如，在硫酸工业里，常用过量的空气使二氧化硫充分氧化，以生成更多的三氧化硫。）
【练习】1．为什么加入盐酸能使漂白液的杀菌消毒效果显著提高？
2．牙齿表层的物质是羟磷酸钙它在溶解平衡如下：
Ca5(PO4)3(OH) 5Ca2+ + 3PO43- + OH-
试用平衡移动的观点解释为什么糖吃多了容易引起蛀牙？
【作业】
第二课时
【复习提问】浓度是如何影响化学平衡的？运用浓度对速率的影响和平衡建立的有关知识加以解释。
【过渡】在生产上，往往都是采用增加一种成本较低的反应物浓度来提高产量的方法，那么除了浓度对化学平衡影响外，还有什么条件可以影响化学平衡呢？
【板书】二、压强对化学平衡的影响
【思考】压强的改变对哪些可逆反应的化学平衡有影响呢？
对有气体参加的反应，改变压强就是改变气体的浓度，我们现在就来氮气与氢气反应生成氨气为例来讨论有关压强对化学平衡的影响，
【投影1】450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据。
压强/Mpa 1 5 10 30 60 100
NH3/% 2．0 9．2 16．4 35．5 53．6 69．4
【讨论】根据上述表格中的数据，分析压强对化学平衡有什么样的影响？
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
【结论】随压强增大，NH3在平衡混合物中的百分率增大，即平衡向着气体体积缩小的方向移动。
【电脑演示并讲解】[补充模拟实验] 2NO2(g) N2O4(g)
（红棕色） (无色)
【现象】A.加压混和气体颜色先深后浅；
B.减压混和气体颜色先浅后深。
【小结并板书】对反应前后气体体积发生变化的化学反应，其他条件不变的情况下，增大压强，会使平衡向着气体体积缩小的方向移动。减小压强，使平衡向体积增大的方向移动。
【解释】增大压强，正、逆反应速率都增大。由于反应物的体积比生成物大，正反应速率增大的倍数比逆反应大。正反应速率大于逆反应速率。化学平衡向正反应方向移动。减小压强，正、逆反应速率都减小。由于反应物的体积比生成物大，正反应速率减小较多。正反应速率小于逆反应速率。化学平衡向逆反应方向移动。
有关图象：
v v，正 v
v，正=v，逆
v，逆 v正
v正 v逆 v，逆 v，正=v，逆
v逆 v，正
P增大 t P减小 t
【思考】下列可逆反应，若增大压强，化学平衡如何移动。
2HI(g) H2(g) + I2(g)
【小结】若可逆反应中反应前后气体体积不变，则改变压强对化学平衡没有影响。固体物质和液态物质由于体积受压强变化不大，可以略不计。
【板书】三、温度对化学平衡的影响
【引入】化学反应可分为哪几种类型？（吸热反应和放热反应）那么升高温度或降低温度对这两种可逆反应的平衡有什么样的影响。我们通过实验进行探究。
【实验探究】温度对可逆反应2NO2(g) N2O4(g)的化学平衡的影响
【教师演示】实验2—5，引导学生观察。
2（g）（g）；（正反应为放热反应）
【强调】一个反应正反应为吸热反应，则逆反应必为放热反应。
T升高颜色变深平衡向吸热方向移动
T降低颜色变浅平衡向放热方向移动
根据现象，作出v-t图象。
v v，逆 v v
v，正=v，逆
v，正 v正 v，正=v，逆
v正
v正 v逆 v，正 v，正=v，逆
v逆 v，逆 v逆
T增大 t T减小 t 用催化剂 t
【小结】在其他条件不变的情况下，升高温度，会使平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，会使平衡向放热反应的方向移动。
【过渡】综合上述，化学平衡受到浓度、温度、压强三个条件的影响，如改变其中的任一条件，化学平衡都可能发生移动，下面我们把它们对化学平衡的影响总结如下。
【投影2】浓度、温度、压强对化学平衡的影响
条件 适应范围 对化学平衡的影响 导致的结果
浓度 除固体外 增大反应物浓度（减小生成物浓度），向正反应移动；减小反应物浓度（增大生成物浓度）向逆反应移动 反应物浓度减小（生成物浓度增加）反应物浓度增加（生成物浓度减小） 增大浓度，结果是减小浓度
压强 适应气体 增大压强，向体积缩小的方向移动减小压强，向体积增大的方向移动 体积缩小，减小压强；体积增大，增大压强 增大压强，结果是减小压强
温度 全部 升高温度，向吸热反应方向移动降低温度，向放热反应方向移动 反应吸热，温度降低反应放热，温度升高 升高温度结果是降低温度
【阅读】课本P44 三、总结出勒夏特列原理。
勒沙特列原理：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。
【分析】催化剂对化学平衡的影响
催化剂能使化学反应速率加快，并且正逆反应速率同时同等程度变化，因此化学平衡不会受到影响。也就是说催化剂不能改变化学平衡。但是使用催化剂可以改变平衡达到的时间。
【板书】四、催化剂不影响化学平衡的移动，但可以缩短达平衡所需的时间。
【练习】课本P45 讨论
【小结】温度、压强、催化剂对化学平衡移动的影响。
【布置作业】课后习题三、四
六、板书设计
第三节 影响化学平衡移动的条件
化学平衡的移动：可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立的过程。
1、 浓度对化学平衡的影响
FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl
(血红色)
在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度平衡向逆反应方向移动。
2、 压强对化学平衡的影响
对反应前后气体体积发生变化的化学反应，其他条件不变的情况下，增大压强，会使平衡向着气体体积缩小的方向移动。减小压强，使平衡向体积增大的方向移动。
若可逆反应中反应前后气体体积不变，则改变压强对化学平衡没有影响。
3、 温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，升高温度，会使平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，会使平衡向放热反应的方向移动。
勒沙特列原理：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。
四、催化剂不影响化学平衡的移动，但可以缩短达平衡所需的时间。
高温
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
改变条件
旧化学平衡
新化学平衡
第 1 页 共 6 页张清强 高二化学第二章化学教案
第四节 合成氨条件的选择
惠安荷山中学化学组 张清强
一、教学目的
1、使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。
2、使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
二、教学重点、难点
重点：应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。
难点：使学生理解如何用化学反应速率、化学平衡原理和选择合成氨的适宜条件。
三、教具准备
合成塔模型、投影仪、胶片。
四、教学过程
【复习提问】 1、影响化学反应速率的因素有哪些？
（浓度、温度、压强、催化剂等）
2、要使一个化学平衡发生移动，可改变哪些条件？怎么移动？
（浓度、温度、有气体的反应可改变压强）
【引入】和同学共同回顾氨的用途及发展史。本节课我们一起来探讨合成氨条件选择的原则，设想合成氨工业的发展前景。
【激疑】我们如何选择合成氨的适宜条件呢？
【板书】一、合成氨的适宜条件
【设问】 选择生产条件的依据是什么？请写出合成氨的化学方程式，并分析该反应特点。1、合成氨反应的特点
【指导学生分析】合成氨反应的特点：
N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)
①可逆反应 ②正反应为气体体积缩小 ③正反应为放热反应。
【质疑】如果我们是企业家，要合成氨应从哪些方面考虑？
【学生讨论】
【教师评价】对学生提出的问题进行评价。
要充分考虑经济效益问题，一要使反应进行得更快，二要使产品的产量更多，根据合氨的特点，从化学反应速率和化学平衡两个角度来分。
2、化学反应速率和化学平衡两个角度来分析，理论上合成氨应选择什么条件？
【组织学生展开讨论】 ①生成氨的速率快需要些什么条件； ②生成氨的量多需要些什么条件。
学生汇报讨论结果。
【投影】讨论结果。
表1
使氨生产得快（从化学反应速率分析） 使氨生成得多 （从化学平衡分析）
压强 高压 高压
温度 高温 低温
是否使用催化剂 使用 不影响
浓度 增大N2、H2的浓度 增大N2、H2的浓度，减小NH3的浓度
【指导学生】分析教材P48表2－3实验数据，并与讨论结果比较。
【小结】 从讨论结果看增大压强、使用催化剂都可以增大合成氨的反应速率；而增大压强、降低温度可以增大平衡混合物中氨的含量。显然，从化学反应速率和化学平衡两个方面考虑，对压强要求是一致的，而对温度的要求是矛盾的。
【设问】那么如何处理好温度矛盾问题；
【组织学生阅读讨论】
①温度的高低各有什么利弊，怎样解决这个矛盾？
②既然增大压强可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好呢？
③在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂对化学平衡没有影响，为什么还要使用？
【学生回答】
1．压强。增大压强，有利于 的合成，但在实际市产中，压强不可能无限制的增大，因为压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求也越高，势必增大生产成本，降低综合经济效益。因此，受动力、材料、设备等条件的限制，目前我国合成氨厂一般采用的压强是 。
　　2．温度。合成氨为放热反应，低温有利于氨的生成。但是温度越低，反应速率就慢，到达平衡所需要的时间越长，因而单位时间内产量低，这在工业生产中是很不经济的。综合考虑各种因素，在实际生产上，采用500℃的温度，此时催化剂的活性最大。
　　3．催化剂。由于 分子非常稳定， 与 的化合十分困难，即使采用了加热与高压的条件，合成氨的反应还是十分缓慢。为了加快化合反应速率，降低反应所需要的能量，合成氨工业普遍使用铁触媒作催化剂。
在实际生产中，不断补充 、 （增大反应物浓度），采取迅速冷却的方法（减小生成物浓度），使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去，以促使化学平衡不断地向着生成 的方向移动。
【小结】我们除了从反应原理方面分析外，还要从材料和设备方面分析才能确定合成氨工业的适宜条件。
3、合成氨的适宜条件
【设问】 实验数据表明30MPa、5000C时，平和混合物中NH3含量仅26.4％还是很低，
为了使平衡向生成氨的方向移动，提高N2、H2的转化率，还可以采取哪些措施？
理论和实际生产条件对比
压强 温度 催化剂 浓度
为增大合成氨的反应速率 增大 升高 加入 增加N2、H2的浓度
为提高平衡混合物中NH3的含量 增大 降低 减小平衡混合物中NH3的浓度
实际生产中 20 MPa～50 MPa 5000C 左右 铁触媒（500OC 左右时活 性最大） 使气态NH3变为液态NH3并及时从平衡混合物中分离出去，及时补充N2、、H2
【投影】合成氨生产示意图。生产过程简介（展示合成氨模型模型）
【学生总结】合成氨适宜条件的选择，必须全面考虑问题，既注意外界条件对反应速率和化学平衡影响的一致性，又要注意其矛盾性，同时兼顾催化剂的活性对温度的限制。还应注意理论于实际相结。
【应用】用所学知识选择工业接触法制硫酸的生产条件
【板书】二、合成氨工业的发展前景
【过渡】同学们，如果我们是科学家，依据合成氨的研究方法展望、预言合成氨的发展前景。
【学生】 展望、预言合成氨的发展前景。
【课堂练习】
　　1．合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又使反应速率增快，可采取的办法是（ ）
　　A．不断充入 B．升高温度　　C．增大压强 D．分离出
　　2．合成氨所需的 可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：
（正反应放热），下列措施中，能提高CO转化率的是（ ）
A．增大压强 B．降低温度 C．增大水蒸气浓度 D．增大浓度
3．合成氨工业有下列流程：①原料气制备；②氨的合成；③原料气净化和压缩；④氨的分离。其先后顺序为（）
A．①②③④ B．①③②④ C．④③②① D．②③④①
【作业】1、查阅“合成氨的发展前景”有能力的同学撰写300字左右小论文。
2、教材P51习题:四、五。
五、板书设计
第四节 合成氨条件的选择
一、合成氨的适宜条件
1．压强：一般采用的压强是 。
　2．温度：采用500℃的温度，此时催化剂的活性最大。
3．催化剂：使用铁触媒作催化剂。
二、合成氨工业的发展前景
目
的
选
择
条
件
第 1 页 共 4 页张清强 高二化学第二章教案
第二节 化学平衡
惠安荷山中学化学组 张清强
一、教学目的
1、使学生建立化学 ( http: / / www." \t "_blank )平衡的观点。
2、使学生理解化学 ( http: / / www." \t "_blank )平衡的特征。
3、通过平衡的建立及平衡特征的教学，培养学生分析、综合、抽象、概括等思维能力。
二、教学重点、难点
重点：化学 ( http: / / www." \t "_blank )平衡的建立和特征。
难点：化学 ( http: / / www." \t "_blank )平衡观点的建立。
三、教学过程
　 【引入】通过前面的学习，同学们对化学反应速率的有关知识有了一定的认识，但在实际的化学研究和化工生产中，单纯考虑反应速率是不够的，还必须同时考虑反应进行的程度——即化学平衡问题，现在我们就开始这方面的学习。首先应该注意，化学平衡是用来研究可逆反应的规律。
【回忆】可逆反应的两个特点：同一条件下，正逆反应同时进行。
【补充实验】蔗糖配制饱和溶液，复习溶解平衡的特点：溶解和结晶不停止，但速率相等，因此溶解平衡状态是一种动态平衡状态。
【说明】为了使学生较好地理解动态平衡的含义，还可以引用适当的比喻。例如：当水槽中进水和出水的速度相等时，槽内水量保持不变；当商场在一定时间里进出人数相同时，商场内人数保持不变等。
实验步骤如下：
1、出示天平和装了水的一个矿泉水瓶Ⅰ，等待静止平衡，
不动时称为平衡状态；
2、一个空矿泉水瓶剪去上部，下部刺一个小孔；
3、按图4所示向Ⅱ空瓶内不断倒水，使它出现与Ⅰ瓶水 位等高的状态，而且保持这一水位。告诉学生这时水位不变了，也可以称为平衡了。请思考Ⅰ与Ⅱ两种平衡有何不同。
【学生得结论】Ⅰ为静态平衡，Ⅱ为动态平衡。
【过渡】如果对一定条件下的可逆反应进行研究又会得到怎样的结论呢？
以CO+H2O（g） CO2+H2反应为例，在教师引导下，结合浓度对化学反应速率的影响及v—t图象，得出结论。
【分析】假如从正反应开始，v正开始时最大， v
后逐渐减小，v逆开始时等于零，后逐渐增 v正 v正=v逆≠ 0
大，当达到一定时间，v正=v逆≠ 0，即达到
化学平衡状态。 v逆
t
【板书】一、化学平衡的建立
平衡建立：在一定条件下，反应应是从一定速率开始的，而逆反应是从零开始的，随时间推移，正、逆反应速率相等，反应达到平衡。
反应开始：v正>v逆
反应过程中：v正减小，v逆增大
一定时间后：v正=v逆 可逆反应达到平衡，化学平衡建立。
【阅读】课本P37～38 最后一行，总结化学平衡的概念。
【思考】如何理解化学平衡状态是一个动态平衡状态？ 引出化学平衡特征。
【板书】二、化学平衡状态：
1、 定义：在一定条件下，可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态，叫做化学平衡状态。
【投影】2、特征：“逆、等、动、定、变”
（1）“逆”：化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应不能进行到底，即平衡时各反
应物和生成物的量均不等于零。——不等于零原则
（2）“等”：v正=v逆≠ 0
（3）“动”：v正=v逆≠ 0，即化学平衡是动态平衡。
（4）“定”：平衡时，各组分的量（浓度、体积、质量分数等）保持不变
（5）“变”：当条件改变时，平衡可能被破坏，将在新条件下建立新平衡。
【说明】化学平衡的建立与反应途径无关：只要条件相同，并按方程式的化学计量数的相应量配料，使容器中总质量保持相等，则不论从正反应、逆反应，或正逆反应同时开始，最终都能达到同一平衡状态。
【小结】化学平衡的建立和特征
逆（可逆反应）　　
等（正逆反应速率相等）　　
动（动态平衡）
定（浓度、体积、质量分数恒定）　　
变（条件改变，平衡发生变化）
【讨论】课本P39问题
【投影练习】
1．在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是 （ ）
A、单位时间内生成 n mol A2同时生成n mol AB
B、容器内的总压强不随时间的变化而变化
C、单位时间内生成 2n mol AB同时生成n mol B2
D、单位时间内生成 n mol A2同时生成n mol B2
【分析】判断一个可逆反应是否达到平衡状态，依据是v正=v逆≠ 0，即对于任一物质的生成速率等于分解速率。A、C都可以换算成同一物质去判断。（A）可以改为2n mol AB，（C）正确，（D）只有逆反应速率，无法判断。
又此反应为等体积反应，无论进行到何种程度，混合气体的物质的量不变，所以压强均不变，故（B）错。 如果把方程式改为A2（g）+B2（s）2AB（g），因B2为固体，所以此反应为非等体积反应，压强不变，可以作为反应达平衡的依据。
2．在一固定容积的密闭容器内，2mol A和1mol B在一定条件下发生反应
2A（g）+B（g）3C（g）+D（g），达平衡时，（C）=w mol/L 。若在同一容器，保持上述温度，按下列配比进行反应，仍可使平衡时（C）=w mol/L的是（ ）
A．4molA+2mol B B· 3mol C + 1mol D
C．1mol+1/2molB+3/2molC+1/2molD D· 1molA+1/2 molB
答案：BC
【作业】课本P39一、二、
　　　
　　
　　
四、板书设计
第二节 化学平衡
一、化学平衡的建立
平衡建立：在一定条件下，反应应是从一定速率开始的，而逆反应是从零开始的，随时间推移，正、逆反应速率相等，反应达到平衡。
反应开始：v正>v逆
反应过程中：v正减小，v逆增大
一定时间后：v正=v逆 可逆反应达到平衡，化学平衡建立。
二、化学平衡状态：
1、 定义：在一定条件下，可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态，叫做化学平衡状态。
2、特征：“逆、等、动、定、变”
（1）“逆”：化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应不能进行到底，即平衡时各反
应物和生成物的量均不等于零。——不等于零原则
（2）“等”：v正=v逆≠ 0
（3）“动”：v正=v逆≠ 0，即化学平衡是动态平衡。
（4）“定”：平衡时，各组分的量（浓度、体积、质量分数等）保持不变
（5）“变”：当条件改变时，平衡可能被破坏，将在新条件下建立新平衡。
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