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教学目标
知识与技能
1.认识化学反应的限度,了解可逆反应的概念,知道可逆反应的特征;
2.了解化学平衡的建立,能够描述化学平衡状态的特征。
(二)过程与方法
1.以硫酸工业合成SO3素材作为课堂的知识载体,通过对其实验数据分析,认识可逆反应存在限度,理解化学平衡状态;
2.以二氧化氮平衡球素材作为课堂的问题载体,通过利用已得到的结论去指导分析和解决实际问题。
(三)情感态度与价值观
1.增强学生参与化学科技活动的热情,提高将化学知识应用于生产、生活实践的意义;
2.能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断;
3.体验研究问题的过程和方法。
教学过程
【引入新课】创设情景——硫酸工业合成SO3
[投影] 硫酸工业合成SO3
[设问]化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的,你是否思考过这样的问题:一个化学反应在实际进行时,给定量的反应物是否会按化学方程式中的计量关系完全转变成产物,以硫酸工业合成SO3为例,若通入1 mol SO2和0.5 mol O2最后有没有可能转化成1 mol SO3,实现SO3的转化率100%呢?
(设计意图:从工业生产的角度,创设情境,激发学生兴趣与学习热情,使学生体会到化学是一门与生活生产紧密结合的科学,提升学生的化学学科价值观和社会观)
[过渡]请大家带着这个问题,同我一起开始今天的学习——化学反应限度
[板书]化学反应限度
【认识化学反应限度】
[投影]某工厂实验室研究在加入催化剂和加热的条件下将1 mol SO2与0.5 mol O2混合进行反应,测得数据列表:
0 10 20 30 40 50 60 70 80
SO2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1
O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05
SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9
[数据分析]当反应时间50min—80min时,SO2、O2、SO3的物质的量浓度不再发生变化,反应达到了最大限度。
(设计意图:培养学生通过对列表数据进行基本处理,做到概括出数据所蕴含的规律)
[小结]
一、化学反应限度
定义:在给定条件下,化学反应所能达到或完成的最大程度
意义:化学反应限度决定了反应物在该反应条件下的最大转化率
[板书]化学反应限度 转化率
【认识可逆反应】
[投影]
[过渡]那么,为什么在50 min—80 min中SO2、O2、SO3的物质的量浓度不再改变呢?
[设问]你能找找看,SO2与O2反应生成SO3,这一反应与我们之前学过的反应有什么不同呢?
[板书]研究对象:可逆反应
[小结]
二、可逆反应
定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时也能向逆反应方向进行的反应。
符号:
特点:(1)同一条件,同时进行
(2)反应物和生成物共存(反应不能进行完全)
(设计意图:让学生了解化学反应类型——可逆反应,为接下来建立化学平衡状态奠定基础)
【认识化学平衡状态】
[投影]比对c-t图与v-t图
[设问]那么,在50 min—80 min,SO2、O2、SO3物质的量浓度为什么不再改变呢?能否从对c-t图和v-t图的分析中得到答案呢?
[学生]反应开始(0 min)时,SO2与O2的物质的量浓度最大,正反应速率最大;SO3的物质的量浓度为0,逆反应速率为0。随着反应的进行(0—50 min),SO2与O2的物质的量浓度逐渐减少,正反应速率逐渐减慢;SO3的物质的量浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增强。当反应进行到50—80 min时,SO2、O2、SO3物质的量浓度不再发生变化,正反应速率与逆反应速率相等,且不为零。
[教师]由于各物质的百分含量、浓度都不会发生变化,从外表上看,反应好像“停止”。但由于v(正)=v(逆)≠0,正、逆反应都在进行,我们把可逆反应的这种特殊状态称为化学平衡状态。
[板书]特殊状态:化学平衡状态
(设计意图:通过学生的自主分析与讨论,让学生体会化学平衡状态的建立过程)
[小结]
三、化学平衡状态
定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不变的状态。
特征:逆:可逆反应
定:反应物、生成物浓度不再变化
等:正反应速率等于逆反应速率
动:动态平衡
[设问]在工业生产过程中,我们总希望能获得更多的产物。那么,在外界条件改变的情况下,化学反应限度能发生改变吗?
[投影]
在某密闭容器中发生SO2与O2反应生成SO3
A.500oC,1.01*105Pa
0 10 20 30 40 50 60 70 80
SO2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1
O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05
SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9
B.500oC,5.05*105Pa
0 10 20 30 40 50 60 70 80
SO2 1 0.2 0.08 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
O2 0.5 0.1 0.04 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015
SO3 0 0.8 0.92 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97
[數据分析]通过A组数据与B组数据对比,得出压强改变,化学反应限度发生改变,即化学平衡状态发生改变。
(设计意图:培养学生通过对列表数据进行基本处理;做到概括出数据所蕴含的规律;学会控制单一变量法,进行数据分析比对)
[小结]
特征:逆:可逆反应
定:各物质浓度不再变化
等:正反应速率等于逆反应速率,且不为零
动:动态平衡
变:外界条件改变,化学平衡状态发生改变
[板书]特征:逆、定、等、动、变
(设计意图:通过分析与讨论,让学生认识化学平衡状态的特征)
【化学平衡状态判断依据】
[分析]
宏观角度(定):各物质的量浓度不再变化
微观角度(等):正反应速率等于逆反应速率,且不为零
【思考】
通过讨论二氧化氮平衡球的化学平衡状态的判断依据,巩固本节课知识。
(设计意图:培养学生从化学平衡角度,研究化学中涉及到的实际问题,学以致用)
知识与技能
1.认识化学反应的限度,了解可逆反应的概念,知道可逆反应的特征;
2.了解化学平衡的建立,能够描述化学平衡状态的特征。
(二)过程与方法
1.以硫酸工业合成SO3素材作为课堂的知识载体,通过对其实验数据分析,认识可逆反应存在限度,理解化学平衡状态;
2.以二氧化氮平衡球素材作为课堂的问题载体,通过利用已得到的结论去指导分析和解决实际问题。
(三)情感态度与价值观
1.增强学生参与化学科技活动的热情,提高将化学知识应用于生产、生活实践的意义;
2.能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断;
3.体验研究问题的过程和方法。
教学过程
【引入新课】创设情景——硫酸工业合成SO3
[投影] 硫酸工业合成SO3
[设问]化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的,你是否思考过这样的问题:一个化学反应在实际进行时,给定量的反应物是否会按化学方程式中的计量关系完全转变成产物,以硫酸工业合成SO3为例,若通入1 mol SO2和0.5 mol O2最后有没有可能转化成1 mol SO3,实现SO3的转化率100%呢?
(设计意图:从工业生产的角度,创设情境,激发学生兴趣与学习热情,使学生体会到化学是一门与生活生产紧密结合的科学,提升学生的化学学科价值观和社会观)
[过渡]请大家带着这个问题,同我一起开始今天的学习——化学反应限度
[板书]化学反应限度
【认识化学反应限度】
[投影]某工厂实验室研究在加入催化剂和加热的条件下将1 mol SO2与0.5 mol O2混合进行反应,测得数据列表:
0 10 20 30 40 50 60 70 80
SO2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1
O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05
SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9
[数据分析]当反应时间50min—80min时,SO2、O2、SO3的物质的量浓度不再发生变化,反应达到了最大限度。
(设计意图:培养学生通过对列表数据进行基本处理,做到概括出数据所蕴含的规律)
[小结]
一、化学反应限度
定义:在给定条件下,化学反应所能达到或完成的最大程度
意义:化学反应限度决定了反应物在该反应条件下的最大转化率
[板书]化学反应限度 转化率
【认识可逆反应】
[投影]
[过渡]那么,为什么在50 min—80 min中SO2、O2、SO3的物质的量浓度不再改变呢?
[设问]你能找找看,SO2与O2反应生成SO3,这一反应与我们之前学过的反应有什么不同呢?
[板书]研究对象:可逆反应
[小结]
二、可逆反应
定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时也能向逆反应方向进行的反应。
符号:
特点:(1)同一条件,同时进行
(2)反应物和生成物共存(反应不能进行完全)
(设计意图:让学生了解化学反应类型——可逆反应,为接下来建立化学平衡状态奠定基础)
【认识化学平衡状态】
[投影]比对c-t图与v-t图
[设问]那么,在50 min—80 min,SO2、O2、SO3物质的量浓度为什么不再改变呢?能否从对c-t图和v-t图的分析中得到答案呢?
[学生]反应开始(0 min)时,SO2与O2的物质的量浓度最大,正反应速率最大;SO3的物质的量浓度为0,逆反应速率为0。随着反应的进行(0—50 min),SO2与O2的物质的量浓度逐渐减少,正反应速率逐渐减慢;SO3的物质的量浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增强。当反应进行到50—80 min时,SO2、O2、SO3物质的量浓度不再发生变化,正反应速率与逆反应速率相等,且不为零。
[教师]由于各物质的百分含量、浓度都不会发生变化,从外表上看,反应好像“停止”。但由于v(正)=v(逆)≠0,正、逆反应都在进行,我们把可逆反应的这种特殊状态称为化学平衡状态。
[板书]特殊状态:化学平衡状态
(设计意图:通过学生的自主分析与讨论,让学生体会化学平衡状态的建立过程)
[小结]
三、化学平衡状态
定义:指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不变的状态。
特征:逆:可逆反应
定:反应物、生成物浓度不再变化
等:正反应速率等于逆反应速率
动:动态平衡
[设问]在工业生产过程中,我们总希望能获得更多的产物。那么,在外界条件改变的情况下,化学反应限度能发生改变吗?
[投影]
在某密闭容器中发生SO2与O2反应生成SO3
A.500oC,1.01*105Pa
0 10 20 30 40 50 60 70 80
SO2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1
O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05
SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9
B.500oC,5.05*105Pa
0 10 20 30 40 50 60 70 80
SO2 1 0.2 0.08 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
O2 0.5 0.1 0.04 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015
SO3 0 0.8 0.92 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97
[數据分析]通过A组数据与B组数据对比,得出压强改变,化学反应限度发生改变,即化学平衡状态发生改变。
(设计意图:培养学生通过对列表数据进行基本处理;做到概括出数据所蕴含的规律;学会控制单一变量法,进行数据分析比对)
[小结]
特征:逆:可逆反应
定:各物质浓度不再变化
等:正反应速率等于逆反应速率,且不为零
动:动态平衡
变:外界条件改变,化学平衡状态发生改变
[板书]特征:逆、定、等、动、变
(设计意图:通过分析与讨论,让学生认识化学平衡状态的特征)
【化学平衡状态判断依据】
[分析]
宏观角度(定):各物质的量浓度不再变化
微观角度(等):正反应速率等于逆反应速率,且不为零
【思考】
通过讨论二氧化氮平衡球的化学平衡状态的判断依据,巩固本节课知识。
(设计意图:培养学生从化学平衡角度,研究化学中涉及到的实际问题,学以致用)