高中二年级化学选修4第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡第三课时课件

化学平衡图像分析与数据处理化学平衡图像分析与数据处理 教学案 广州市 47 中 陈曼升 教学目标 2008 年 4 月 8 日 星期二 一 知识与技能 1 了解化学反应的可逆性 2 了解化学平衡建立过程 理解化学平衡常数的含义 并进行简单计算 3 理解外界条件对反应速率和化学平衡的影响 及一般规律 4 了解反应速率和化学平衡的调控在生活 生产和科学研究领域中的重要作用 二 过程与方法 合成氨生产情景 表格 图表分析 典型例题及问题情境 方法引导 三 情感 态度与价值观 培养严谨的科学态度和科学方法 创新精神 教学重点 阅读表格数据 图表 对化学平衡的综合分析 解决实际问题 教学方法 阅读 讨论 交流 讲解 归纳 教学流程 考考 纲纲 理解化学平衡常数的含义 能够利用化学平衡常数进行简单的计算 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率和化学平衡的影响 认识 其一般规律 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活 生产和科学研究领域 中的重要作用 承承 上上 启启 下下 氨是最重要的氮肥 是产量最大的化工产品之一 课本里介绍的合成氨技术叫哈 伯法 是德国人哈伯在 1905 年发明的 其合成原理为 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4 kJ mol 他因此获得了 1918 年诺贝尔化学 奖 写出平衡常数 K 表达式 如果降低温度 该反应 K 值 化学反应速率 N2 的转化率 填 增大 减小 或 不变 主题一 对数据的处理 1 下表为起始 V N2 V H2 1 3 时 平衡混合物中 NH3百分含量试验数据 根据上表 1 在坐标纸上画出 NH3的 体积分数 压强的关系图 体积分数 温度的关系图 压强 MPa 温度 0 110203060100 200 15 381 586 489 995 498 8 300 2 252 264 471 084 292 6 400 0 425 138 247 065 279 8 500 0 110 619 126 442 257 5 600 0 054 59 113 823 131 4 2 你通过作图得到画图的要素 3 根据上图或表格中的数据 得到什么结论 小组交流 回答 小结 定一议二 主主 题题 主主 题题 主题二 对图象的分析 在 500 20 MPa 时 将 N2 H2置于 一个容积为 2 L 的密闭容器中发生反应 反应过程中各种物质的量变化如下图 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4 kJ mol 回答下列问题 1 10 min 内以 NH3表示的平均反应速 率 2 在 10 20 min 内 NH3浓度变化的原因可能是 A 加了催化剂 B 缩小容器体积 C 降低温度 D 增加 NH3物质的 量 3 第 1 次平衡的时间为 平衡常数 K1 带 数据的表达式 平衡时 NH3的体积分数 4 在反应进行至 25 min 时 曲线发生变化的原因 达第二次平衡时 新平衡的平衡常数 K2 K1 填 大于 等于 小于 5 在 25 40 min 时 计算合成氨过程中的反应热 小结 1 看懂图像 看图像要五看 一看面 即看清横坐标和纵坐标 二看线 即看线的走向 变化趋势 三看点 即看曲线的起点 终点 交点 拐点 原点 极 值点等 四看要不要作辅助线 如等温线 等压线 五看定量图像中有关量的多少 2 联想规律 联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律 3 推理判断 结合题中给定的化学反应和图像中的相关数据信息 根据有关知 识规律分析作出判断 完成速率与平衡的计算 总总 结结 依据板书 新考纲对能力的要求是 能够对实际事物 实验现象 实物 图形 图 表的观察 并进行加工 吸收 有序存储的能力 能够用正确的化学术语及文字 图表 模型 图形等表达 作出解释的能力 训训 练练 见附录一 作作 业业 备考指南 P51 24 27 强化训练 见附录二 附录一 训练训练 1 二氧化氮在加热条件下能 够分解成一氧化氮和氧气 该反应 进行到 45 秒时 达到平衡 NO2浓度约为 0 0125mol L 右图中的曲线表示二氧化氮分 解反应在前 25 秒内的反应进程 1 请计算前 20 秒内氧气的平均生成速度 2 若反应延续至 70 秒 请在图中用实线画出 25 秒至 70 秒的反应进程曲线 3 若在反应开始时加入催化剂 其他条件都不变 请在图上用虚线画出加催化剂 后的反应进程曲线 4 写出该反应的化学平衡常数表达式 训练训练 2 某化学反应 3A g 2B g D g 在四种不同条件下进行 B D 起始浓 度为 0 反应物 A 的浓度 mol L 随反应时间 min 的变化情况如下表 实验序号 C mol L 1 t min 温度 01020304050 15002 01 61 31 00 80 8 2500C21 20 80 80 80 8 3500C31 71 31 01 01 0 46002 01 00 90 90 90 9 根据上述数据 完成下列填空 1 在实验 1 反应在 10 至 20 分钟时间内平均速率为 mol L min 达到平衡 的时刻为 2 实验 2 与实验 1 相比 实验设计的相同点是 不同点是 3 设实验 3 的反应速率为 v3 实验 1 的反应速率为 v1 则 v3 v1 填 且 C3 mol L 4 该反应的正反应是 反应 选填吸热 放热 理由是 5 该反应的平衡常数随温度的升高而 附录二附录二 强化训练 1 碘钟 实验中 3I S2O82 I3 2SO42 的反应速率可以用 I3 与加入的淀粉溶液 显蓝色的时间 t 来度量 t 越小 反应速率越大 某探究性学习小组在 20 进行实验 得 到的数据如下表 实验编号 c I mol L 0 0400 0800 0800 1600 120 c S2O82 mol L 0 0400 0400 0800 0200 040 t s88 044 022 044 0t2 回答下列问题 1 该实验的目的是 2 显色时间 t2 3 温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律 若在 40 下进行编号 对应浓 度的实验 显色时间 t2的范围为 填字母 A 22 0s B 22 0 44 0s C 44 0s D 数据不足 无法判断 4 通过分析比较上表数据 得到的结论是 2 甲醇 CH3OH 是一种重要的化工原料 合成甲醇的主要反应为 CO g 2H2 g CH3OH g H 2 5 4 放热 温度升高后 A 的平衡浓度增大 即升温平衡左移 故正反应为放热反应 5 降低 强化强化 1 1 研究反应物 I 与 S2O82 的浓度对反应速率的影响 2 29 3s 3 A 4 反应速率与反应物起始浓度乘积成正比 或显色时间与反应物起始浓度乘积成 反比 强化强化 2 2 1 BD 2 分 选对 1 个给 1 分 选错 1 个倒扣 1 分 但不出现负分 2 C 1 分 该反应达到平衡时 平衡常数 K 增大容器 2 2 3 HcCOc OHCHc 体积时 c CH3OH 和 c CO 等比例减小 由于 H2浓度不变 此时 的值仍然等于 K 所以平衡不移动 2 分 2 2 3 HcCOc OHCHc 3 越高 1 分 原料气含少量 CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率 CO2含量过高碳转化率又 降低且有甲烷生成 2 分 4 温度 压强 CO 和 H2的体积分数之比 每空 1 分 板书 化学平衡图像分析与数据处理化学平衡图像分析与数据处理 一 数据处理