高中化学-反应条件对化学平衡的影响教学设计学情分析教材分析课后反思

课题：反应条件对化学平衡的影响【学习目标】1.知道平衡移动的含义。熟练运用平衡常数判断平衡状态、反应方向，分析预测平衡移动方向。2.通过交流讨论，形成等温条件下平衡移动方向的基本思路。3.通过“温度、浓度对化学平衡的影响”的实验探究，提高设计实验的能力，以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。4.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、转化率等相关物理量的变化，能讨论化学反应条件的选择和优化。【重点难点】应用K与Q的关系解答平衡移动方向【教学过程】教学环节教学活动学生活动设计意图引入新课创设情境（成立合成氨课题小组，聘组长、组员。）“光盘行动”→粮食→肥料→合成氨→产率提高→平衡移动→反应条件。成立合成氨课题小组，聘组长、组员。认识平衡的存在，预测合成氨反应如何改变条件来提高氨气的产率（为竞聘组长准备）从日常生活创设情境，激发学生兴趣，加深化学平衡对生活生产的重要性的认知。引入：学习目标回顾当Q≠K时，平衡会移动，并达到新平衡，通过学习目标，找到影响化学平衡的条件有温度、浓度和压强。阅读，找出本节课的知识目标，能力目标和社会价值目标，预测哪些条件能影响化学平衡的移动。知道本节课的知识和能力目标，结合情境目标进行课堂活动。【活动探究】（一）温度对化学平衡的影响【预测】预测反应2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)△H=-57.2kJ·mol-1（放热反应）在温度升高时气体颜色变化。【实验验证】实验卡实验目的实验用品实验步骤现象结论分析探究温度对化学平衡的影响装有NO2--N2O4混合气体的小球，冰水混合物，热水，烧杯把小球放到热水中把小球放到冰水混合物中【友情提示】（问题组一）1.NO2的浓度怎样变化？2.平衡向哪个方向移动？3.K怎样改变？4.Q与K的大小关系是怎样？【分析与小结】【预测】学生预测现象。【分组实验】学生设计并分组实验，记录现象。【思考与分析】根据问题组（友情提示）分析，查阅课本p58“资料在线”，找到温度T对平衡常数K的影响规律并应用在本实验中，再运用浓度商Q与平衡常数K的大小关系解释平衡移动的方向，形成思维模型，解答温度对平衡移动的影响。【分析小结】温度升高，平衡向吸热方向移动。温度降低，平衡向放热方向移动。根据资料，运用“吸大大”吸热反应--T↑--K↑的小规律快速记住温度对平衡常数的影响规律并应用。能根据实验卡的提示，设计并进行实验，规范操作，记录并根据现行进行分析。从宏观现象到微观的分析，运用Q与K的关系解答温度对化学平衡的影响。分析得到：温度影响K，方向吸大大，Q向K看齐，Q向即移向。【活动探究】（二）浓度对化学平衡的影响【过渡】温度影响K，使Q≠K，从而引起平衡移动。当温度不变时，怎样改变条件使Q≠K，从而引起平衡移动？【探究】浓度对化学平衡FeCl3(aq)+3KSCN(aq)Fe(SCN)3(aq)+3KCl(aq)的影响Q=___________________【实验验证】实验卡实验目的实验用品实验步骤现象结论分析探究浓度对化学平衡的影响0.01mol·L-1FeCl3溶液，0.01mol·L-1KSCN溶液，1mol·L-1KSCN溶液，铁粉试管胶头滴管向1号试管中加入0.01mol·L-1FeCl3溶液1mL，再加入0.01mol·L-1KSCN溶液3mL。然后将溶液均分到三支试管中。向2号试管中加入几滴1mol·L-1KSCN溶液，向3号试管中加入少量铁粉，振荡。【友情提示】（问题组二）1.Fe(SCN)3浓度怎样变化？2.平衡向哪个方向移动？3.Q怎样改变？4.Q与K的大小关系怎样？【小结】【复习】浓度商Q表达式的书写。【分组实验】学生设计并分组实验，记录现象。【思考与分析】根据问题组（友情提示）分析溶液颜色变化与Fe(SCN)3浓度关系，进一步分析到平衡移动的方向，分析得到浓度变化引起Q的变化，再运用浓度商Q与平衡常数K的大小关系解释平衡移动的方向，形成思维模型，解答浓度对平衡移动的影响。【分析小结】反应物浓度增大，平衡向正方向移动。反应物浓度减小，平衡向逆方向移动。复习平衡常数表达式的书写，知道这里要通过离子反应方程式来书写浓度商表达式。根据实验现象分浓度的变化，进一步分析Q的变化，形成规律。从宏观现象到微观的分析，运用Q与K的关系解答单一物质浓度变化对化学平衡的影响。分析得到：温度不变K不变，浓度引起Q在变，Q向K看齐，Q向即移向。反馈练习反馈练习牛刀小试：【小练1】（双选）在某温度下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1，在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是（）A.升高温度，K增大，平衡向正向移动B.升高温度，K变小，平衡向逆向移动C.降低温度，平衡向逆向移动，NH3的产率提高D.采用液化的方法及时分离出NH3，可以使平衡正向移动，提高NH3产率。【小练2】（双选）合成氨原料氢气来自水蒸气与焦炭反应的水煤气，其中一个重要的反应是C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0。某密闭容器中足量的C与一定量的水蒸气发生反应，为提高H2的产率所采取的的措施正确的是（）A.升温B.增大水蒸气浓度C.添加适量焦炭D.降温【注意】纯固体或纯液体的浓度是常数。学生练习，回答答案。提出质疑，并分析解释。【小结】纯固体或纯液体的浓度是常数。巩固温度、浓度对平衡的影响，应用一般规律并巩固规律。恰当设置练习，其中包括纯固体或纯液体参与的反应，注意浓度商中没有它们，所以分析时抓住这个关键，不要盲目套用一般规律。通过练习，抢答方式为竞聘组长做准备。【探究】（三）压强对化学平衡的影响【阅读与分析】阅读△Vg的计算。常温下反应2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)的密闭容器体积压缩到原来一半时，平衡怎么移动？【友情提示】（问题组三）1.压缩容器体积使体系压强怎么变？K变不变？计算一下Q=？2.Q与K大小关系怎样？平衡向哪个方向移动？3.如何通过Q与K关系判断压强变化对平衡移动的影响？【实验验证】（录像）【小结】【复习】书写该反应的平衡常数表达式，浓度商Q表达式。【计算】根据压缩到原来体积一半，各气体的浓度是原来的2倍，带入Q计算公式计算可得Q=K/2。【拓展】若将体积加倍，则Q=2K。再运用浓度商Q与平衡常数K的大小关系解释平衡移动的方向，形成思维模型，解答浓度对平衡移动的影响。【分析小结】压强增大，平衡向气体体积减小(△Vg<0)方向移动。压强减小，平衡向气体体积增大(△Vg>0)方向移动。阅读学习气体体积变化的表示方法。能根据特殊数据计算压强变化时Q的变化，理解压强变化是通过气体浓度的变化实现平衡移动的，从而形成新的规律：压强引起浓度变，系数大的影响大，Q向K看齐，Q向即移向。拓展【拓展思考】1.恒温恒容条件下密闭容器充入He使其压强怎样变化？平衡怎样移动？2.通过容器体积变化使压强变化，平衡一定发生移动吗？如果不是，请举例说明。学生思考，解释。找到特殊反应。【分析小结】当(△Vg=0)，压强改变，平衡不移动。全面理解压强的变化。记住只有压强影响到浓度并引起Q的变化才能一起平衡移动。学以致用【学以致用】怎样救治CO中毒的病人？Hb(aq)+O2(aq)Hb(O2)(aq)，K=______Hb(aq)+CO(aq)Hb(CO)(aq),K=______阅读课本p61，根据所学知识，救治CO中毒病人依靠的就是平衡移动知识。从浓度变化角度，通过Q与K关系解释解毒原理。引入生活中常见例子，施展所学，激发学习兴趣，得到学习成就感。实现社会价值。本节小结（聘组长）【本节小结】通过本节课的学习，如何改变条件提高氨气的平衡产率？

压强/MPNH3的物质的量分数/%温度/℃0.1102020015.381.586.43002.252.064.24000.425.138.2【验证结论】【过渡】我们不仅研究提高产率问题，还要考虑其他很多问题，我们需要组建团队！学生抢答【小结】抢答激发兴趣，根据积分聘出课题小组组长。通过工业合成氨的数据验证同学们回答的正确。体现设计的情境的合理性。聘组长。聘组员课堂巩固【你达标了吗？】1.在恒温恒容条件下，反应X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)，已达平衡，能使平衡正向移动的措施是（）A.减少Z或W的浓度B.增大W的浓度C.减小Y的浓度D.增大X或Y的浓度2.改变下列条件，能使平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0向逆向移动的是（）A.升高温度B.增大压强C.增大H2的浓度D.分离出NH33.（双选）已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0。在一定温度和压强下于密闭容器中达到平衡。下列叙述正确的是（）A.升高温度，K减小B.增大压强，n(CO2)增多C.保持恒压充入一定量的氮气，c(H2)不变D.保持恒容充入一定量水蒸气，CO的转化率会增大4.关于平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0移动的说法正确的是（）A.升温有利于提高氨气产率B.及时分离出氨气有利于提高氨气产率C.恒温恒容充入氦气增大压强有利于提高氨气产率D.恒温恒压充入氦气有利于提高氨气产率学生练习，抢答竞聘组员。激发兴趣，抢答，巩固基础知识，积分。答对的体现被聘为组员。课题小组初步组建成功！课后练习【历练提升】1.在注射器中充入一定量的NO2，反应2NO2(g)N2O4(g)平衡后在恒温下压缩到原来体积的1/4，则（）A.体系颜色比原来深B.平衡正向移动，体系颜色比原来浅C.体系颜色不变D.注射器内压强不变2.下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡向正向移动的是（）A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H<0C.2NH3(g)3H2(g)+N2(g)△H>0D.SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)△H<03.硫酸产量可以衡量一个国家化工发展水平，2020年上半年我国的生产总量有所下降。生产中一步重要的反应是：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0，关于该反应叙述不正确的是（）A.升高温度，K增大，Q<K，平衡正向移动B.增大O2的浓度，K不变，Q减小，Q<K，平衡正向移动，可以提高SO2转化率C.降低温度，K增大，Q<K，平衡正向移动D.增大压强，有利于平衡正向移动，提高SO3产率4.在水溶液中橙红色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。（1）向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈_____色，原因____________________。（2）向已加入NaOH溶液的（1）溶液中再加入过量的稀硫酸，则溶液呈______色，原因是______。（3）向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液（已知BaCrO4为黄色沉淀），则平衡向_______（左，右）移动，溶液颜色将____________。课后练习巩固本节所学规律。【板书设计】反应条件对化学平衡的影响（一）温度对化学平衡的影响2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)（放热反应）温度升高，平衡向（逆）吸热方向移动：K↓，Q>K.温度降低，平衡向（正）放热方向移动：K↑，Q<K。（二）浓度对化学平衡的影响Fe3++3SCN-Fe(SCN)3c[Fe(SCN)3]↑：反应物浓度增大，平衡向正方向移动。Q↓,Q<K。c(Fe3+)↓：反应物浓度减小，平衡向逆方向移动。Q↑，Q>K。（三）压强对化学平衡的影响2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)P↑，平衡向气体体积减小(△Vg<0)方向移动。（正）Q↓,Q1<K。P↓，平衡向气体体积增大(△Vg>0)方向移动。（逆）Q↑，Q2>K。【学情分析】学生在第一课时学习了平衡常数，并能应用平衡常数和浓度商的大小关系判断反应是否达到平衡及平衡移动方向，第二课时，通过外界条件改变对平衡常数和浓度商的影响，引起平衡常数和浓度商的大小关系，判断平衡移动方向，既复习了平衡常数表达式的书写，又复习了K与Q的关系对平衡移动的判断，进而形成了移动规律，对于解答平衡移动问题形成了一定认知模型。在研究物质性质程序的基础上，探究外界条件对平衡移动的影响，也类似的由假设到实验验证，通过分析得出结论，加深了对所学知识的巩固，形成一定的认知模型。【效果分析】通过“光盘行动”引入合成氨的情境线索成立合成氨课题小组，选拔组长和组员所需知识能力激发学生学习兴趣。通过“假设--实验设计与探究--现象与分析”，通过“友情提示”方式的问题组提示，循序渐进的思考，逐渐完成了“温度、浓度、压强”等外界条件对平衡的影响的分析并形成结论。通过巩固练习及时反馈了学习效果，通过对“氧气、一氧化碳与血红蛋白结合”的探究分析深化了外界条件对平衡影响的认识并激发学习兴趣。【教材分析】本节内容是鲁科版高中化学选择性必修1《化学反应原理》第2章第2节第二课时。学生在学会了应用化学平衡常数K与浓度商Q的大小关系分析化学平衡反应方向后，进一步探究外界条件温度、浓度、压强对化学平衡移动的影响，课程采用了学生常见的反应来探究，增强了亲和度，课程采用常见研究物质性质的程序：假设--实验验证--结论。让学生动脑思考，动手实验，动脑分析，总结，加深了判断平衡移动的方向依据的应用，形成了新的规律勒沙特列原理。课程联系生活实际，将所学知识活学活用，加深了对知识的理解，达到了应用的目的。外界条件对平衡的影响测评练习【课堂检测】1.在恒温恒容条件下，反应X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)，已达平衡，能使平衡正向移动的措施是（）A.减少Z或W的浓度B.增大W的浓度C.减小Y的浓度D.增大X或Y的浓度2.改变下列条件，能使平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0向逆向移动的是（）A.升高温度B.增大压强C.增大H2的浓度D.分离出NH33.（双选）已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0。在一定温度和压强下于密闭容器中达到平衡。下列叙述正确的是（）A.升高温度，K减小B.增大压强，n(CO2)增多C.保持恒压充入一定量的氮气，c(H2)不变D.保持恒容充入一定量水蒸气，CO的转化率会增大4.关于平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0移动的说法正确的是（）A.升温有利于提高氨气产率B.及时分离出氨气有利于提高氨气产率C.恒温恒容充入氦气增大压强有利于提高氨气产率D.恒温恒压充入氦气有利于提高氨气产率【课后巩固】1.在注射器中充入一定量的NO2，反应2NO2(g)N2O4(g)平衡后在恒温下压缩到原来体积的1/4，则（）A.体系颜色比原来深B.平衡正向移动，体系颜色比原来浅C.体系颜色不变D.注射器内压强不变2.下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡向正向移动的是（）A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H<0C.2NH3(g)3H2(g)+N2(g)△H>0D.SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)△H<03.硫酸产量可以衡量一个国家化工发展水平，2020年上半年我国的生产总量有所下降。生产中一步重要的反应是：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0，关于该反应叙述不正确的是（）A.升高温度，K增大，Q<K，平衡正向移动B.增大O2的浓度，K不变，Q减小，Q<K，平衡正向移动，可以提高SO2转化率C.降低温度，K增大，Q<K，平衡正向移动D.增大压强，有利于平衡正向移动，提高SO3产率4.在水溶液中橙红色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+，把重铬酸钾(K2Cr2