《影响化学平衡移动的条件》教学设计(陕西省县级优课)-化学教案

人教版选修4第二章《化学平衡》第四课时《化学平衡图像分析》教学设计西安市大明宫中学李明一：教学目标知识与技能：１、进一步熟悉化学反应速率和化学平衡的相关内容。２、使学生掌握有关化学平衡图象题的分析思路和解题技巧。过程与方法：1、培养获取信息和初步加工信息的能力；2、培养和提高学生分析问题、解决问题等综合能力。3、体验实验探究的乐趣，培养合作意识；情感态度价值观：通过对化学平衡的教学，激发学生学习化学的热情。2、通过对化学平衡的教学，培养学生思维能力和综合分析能力。二：教学重点和难点重点：有关化学平衡图象题的分析思路和解题技巧。难点：学生综合能力的培养和提高三：教学方法问题引导、分析探究四：最新考纲1、理解外界条件(浓度､温度､压强､催化剂等)对化学平衡的影响2、结合图象分析外界条件对化学平衡的影响,或根据图象推测外界条件的变化｡五：教学活动[复习回顾]一、化学平衡移动（一）影响平衡移动的外界条件1.浓度:在其他条件不变时,反应物浓度增大或生成物浓度减小,平衡正向移动;反应物浓度减小或生成物浓度增大,平衡逆向移动｡2.压强:对于气体分子数不等的可逆反应,在其他条件不变时,增大压强,平衡向体积减小的方向移动;减小压强,平衡向体积增大的方向移动｡对于气体分子数相等的可逆反应,在其他条件不变时,增大或减小压强,平衡不移动｡3.温度:在其他条件不变时,升高温度,平衡向吸热方向移动;降低温度,平衡向放热方向移动｡4.催化剂：不影响平衡移动（二）平衡移动原理(勒夏特列原理)概念:如果改变影响化学平衡的一个条件(如:浓度､压强或温度等),平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动｡二、化学平衡图象的分析思路(1)看懂图象:一看面,即看清横坐标和纵坐标;二看线,即看线的走向和变化趋势;三看点,即看线是否通过原点,两条线的交点和线的拐点;四看要不要作辅助线,即看是否需要作等温线和等压线;五看定量图象中有关量的多少｡(2)联想规律:即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律,且熟练准确｡(3)作出判断:依题意仔细分析作出正确判断｡三、化学平衡图象的分析类型（一）、规律：(1)先拐先平数值大:在转化率—时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高､压强大)(2)定一议二议两次:图象中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系｡（二）、可能用到的物理量：物质的量（n）、质量（m）、物质的量浓度（C）、转化率（α）、时间（t）体积分数（质量分数）（ω）、百分含量（a%）密度（ρ）平均摩尔质量（M）温度（T）压强（P）（三）、例题分析【图象探究】一、物质的量（或浓度）—时间图象此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况例1.某温度下，在体积为5Ｌ的容器中，Ａ、Ｂ、Ｃ三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示，则该反应的化学方程式为_________，2ｓ内用Ａ的浓度变化和用Ｂ的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。

分析:这类题目是讨论同一时间段内各物质的变化量的比例关系，且要注意物质的量减少的为反应物，物质的量增多的为生成物。又因物质的量都不变时，反应物、生成物共存，故方程式要用“”表示。

答案:2Ａ3Ｂ＋Ｃ；0.08mol/(Ｌ·s）；0.12ｍol／（Ｌ·s）。

例2图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1是到达平衡状态的时间．试回答：（1）该反应的反应物是______；（2）反应物的转化率是______；（3）该反应的化学方程式为______．分析起始时A的浓度为2.0mol／L，B、C的浓度为0，随着时间的推移，A的浓度降低为1.2mol／L，C的浓度升高为1.2mol／L，B的浓度升高为0.4mol/L．t1时刻后各物质浓度不再变化，说明反应已达平衡，得出A为反应物，B、C为产物，它们浓度变化的差值之比为化学方程式中各物质的化学计量数之比．故正确答案为（1）A；（2）40％；（3）2A＝B＋C．二、速率—时间图此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向．例3对达到平衡状态的可逆反应X+YZ+W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图1所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为[]A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体C．X、Y、Z、W皆非气体D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体分析经常有一些同学错选B，认为增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动．其实，图象告诉我们的是：增大压强，加快了正、逆反应，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，由此而导致平衡向左移动．而压强的改变，只影响气体反应的速率，选项B所言的X、Y皆非气体即其正反应速率不受影响，故正确答案为A．例4.某温度下，在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2SO2+O22SO3（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图所示。①加催化剂对速率影响的图象是。

②升温对速率影响的图象是。

③增大反应容器体积对速率影响的图象是

④增大Ｏ２的浓度对速率影响的图象是

分析:这类图象是讨论外界条件对化学平衡的影响。解决这类题目的关键是分析改变条件的瞬间，正、逆反应速率的变化及变化幅度。答案①Ｃ②Ａ③Ｄ④Ｂ

三、速率（v）与温度（T）或压强（p）的图象

例5.下列各图是温度（或压强）对应；的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是（

）

曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，升高温度，增加压强，、均增大，B中，D中、走向均减小，则B、D均错；可逆反应；的正反应是一个气体体积增大的吸热反应，则升高温度，向正反应方向移动，故；增加压强，向逆反应方向移动，故。可见答案为A、C。例6对于可逆反应：A2（g）＋3B2（g）2AB3（g）＋Q下列图象中正确的是[]．分析该反应的正反应是气体体积缩小且放热的反应．图象A正确，因为温度升高，正逆反应都加快，在二曲线相交处可逆反应达到平衡，交点后逆反应速率的增加更为明显，与正反应是放热反应相符．针对该反应特点，只升温而使平衡向逆反应方向移动，A的含量增加；只加压而使平衡向正反应方向移动，A的含量减少，B也正确．对可逆反应，温度越高，到达平衡的时间越短，C不合题意．图象D表示的意义是：增大压强逆反应速率的加快比正反应明显，与本反应是气体体积减小的特点相悖，故正确答案为A、B．四、含量—时间—温度（压强）图这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征．例7同压、不同温度下的反应：A（g）＋B（g）C（g）＋QA的含量和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是[]．A．T1＞T2，Q＜0B．T1＜T2，Q＜0C．T1＞T2，Q＞0D．T1＜T2，Q＞0分析在其他条件不变的情况下，升高温度加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间．由图象可知，T1温度下，反应先达平衡，所以T1＞T2．在其他条件不变的情况下，升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动．因为T1＞T2，达平衡时T1温度下A的含量较大，即A的转化率降低，所以升温时平衡向逆反应方向移动．因此该反应的正方向为放热反应，即Q＞0，故正确答案选C．例8现有可逆反应A（g）＋2B（g）nC（g）＋Q，在相同温度、不同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如图4，其中结论正确的是[]．A．p1＞p2，n＞3B．p1＜p2，n＞3C．p1＜p2，n＜3D．p1＞p2，n=3分析当其他条件不变时，对于有气体参加的可逆反应，压强越大，到达平衡的时间越短．图象中曲线和横轴平行，表明反应已达平衡．由图象知道，当压强为p2时，该反应到达平衡的时间较短，故p1＜p2．在其他条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动．因p1＜p2，且当压强为p1时，A的转化率较大，所以正反应为气体体积增加的反应，即1+2＜n，故正确答案选B．五、质量分数—时间图象

例9.对于可逆反应ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｓ）ｐＣ（ｇ）＋ｑＤ（ｇ）反应过程中，其他条件不变时，产物Ｄ的质量分数Ｄ％与温度Ｔ或压强p的关系如图9所示，请判断下列说法正确的是（）。

Ａ．降温，化学平衡向正反应方向移动

Ｂ．使用催化剂可使D%有所增加

Ｃ．化学方程式中气体的化学计量数ｍ＜ｐ＋ｑ

Ｄ．B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动

分析这类图象的解题方法是“先拐先平”，即曲线先折拐的首先达到平衡，以此判断温度或压强的高低，再依据外界条件对平衡的影响确定答案。答案A、C

以上是常见的几种平衡图象及一般解题思路，具体问题要注意综合、灵活地运用。例10.反应2Ｘ（ｇ）＋Ｙ（ｇ）2Ｚ（ｇ）（正反应放热），在不同温度（Ｔ１和Ｔ２）及压强（p１和p２）下，产物Ｚ的物质的量（ｎ２）与反应时间（ｔ）的关系如图10所示。下述判断正确的是（）。Ａ．Ｔ１＜Ｔ２，p１＜p２Ｂ．Ｔ１＜Ｔ２，p１＞p２

Ｃ．Ｔ１＞Ｔ２，p１＞p２Ｄ．Ｔ１＞Ｔ２，p１＜p２

分析该题要综合运用“定一论二”、“先拐先平”解题；也可依据“定一论二”和外界条件对化学平衡的影响解题。答案：C总之，把握问题实质，正确分析图象意义，灵活运用解题方法是解决图象问题的关键。六、恒压（温）线该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强．例11对于反应2A（g）＋B（g）2C（g）＋Q（Q＞0），下列图象正确的是[]．分析首先要知道该反应是气体体积缩小的放热反应．此反应的平衡体系受压强的影响是：增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B的含量减小，C的含量增大．升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，B的含量增大，C的含量减小．A图象虽表示B的含量随温度升高而增加，但若平衡是从C物质开始反应而建立的，则符合此反应．另外，从反应开始到建立平衡，温度越高，到达平衡的时间越短．由于该反应是放热反应，建立平衡后，温度越高，B的含量就应越大．因此A、D图象正确，符合上述平衡体系，B、C图象不符合题意．七、转化率（或质量分数等）—压强、温度图象

例12.化学平衡ｍA(ｇ)＋ｎB(ｇ)pC(ｇ)＋ｑD(ｇ)，如图5所示是A的转化率同压强、温度的关系，分析图5可以得出的正确结论是（A）。Ａ．正反应吸热，m＋n＞p＋qＢ．正反应吸热，m＋n＜p＋q

Ｃ．正反应放热，m＋n＞p＋qＤ．正反应放热，m＋n＜p＋q例13.ｍＡ（ｓ）＋ｎＢ（ｇ）ｑＣ（ｇ）（正反应为吸热反应）的可逆反应中，在恒温条件下，B的体积分数（Ｂ％）与压强（p）的关系如图6所示，有关叙述正确的是（）。

Ａ．ｎ