劉洋
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1.認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的限度,了解可逆反應(yīng)的概念,知道可逆反應(yīng)的特征;
2.了解化學(xué)平衡的建立,能夠描述化學(xué)平衡狀態(tài)的特征。
(二)過程與方法
1.以硫酸工業(yè)合成SO3素材作為課堂的知識載體,通過對其實驗數(shù)據(jù)分析,認(rèn)識可逆反應(yīng)存在限度,理解化學(xué)平衡狀態(tài);
2.以二氧化氮平衡球素材作為課堂的問題載體,通過利用已得到的結(jié)論去指導(dǎo)分析和解決實際問題。
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.增強學(xué)生參與化學(xué)科技活動的熱情,提高將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐的意義;
2.能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會和生活問題做出合理的判斷;
3.體驗研究問題的過程和方法。
教學(xué)過程
【引入新課】創(chuàng)設(shè)情景——硫酸工業(yè)合成SO3
[投影] 硫酸工業(yè)合成SO3
[設(shè)問]化學(xué)反應(yīng)是按照化學(xué)方程式中的計量關(guān)系進行的,你是否思考過這樣的問題:一個化學(xué)反應(yīng)在實際進行時,給定量的反應(yīng)物是否會按化學(xué)方程式中的計量關(guān)系完全轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,以硫酸工業(yè)合成SO3為例,若通入1 mol SO2和0.5 mol O2最后有沒有可能轉(zhuǎn)化成1 mol SO3,實現(xiàn)SO3的轉(zhuǎn)化率100%呢?
(設(shè)計意圖:從工業(yè)生產(chǎn)的角度,創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生興趣與學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生體會到化學(xué)是一門與生活生產(chǎn)緊密結(jié)合的科學(xué),提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科價值觀和社會觀)
[過渡]請大家?guī)е@個問題,同我一起開始今天的學(xué)習(xí)——化學(xué)反應(yīng)限度
[板書]化學(xué)反應(yīng)限度
【認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)限度】
[投影]某工廠實驗室研究在加入催化劑和加熱的條件下將1 mol SO2與0.5 mol O2混合進行反應(yīng),測得數(shù)據(jù)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
[數(shù)據(jù)分析]當(dāng)反應(yīng)時間50min—80min時,SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化,反應(yīng)達到了最大限度。
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生通過對列表數(shù)據(jù)進行基本處理,做到概括出數(shù)據(jù)所蘊含的規(guī)律)
[小結(jié)]
一、化學(xué)反應(yīng)限度
定義:在給定條件下,化學(xué)反應(yīng)所能達到或完成的最大程度
意義:化學(xué)反應(yīng)限度決定了反應(yīng)物在該反應(yīng)條件下的最大轉(zhuǎn)化率
[板書]化學(xué)反應(yīng)限度 轉(zhuǎn)化率
【認(rèn)識可逆反應(yīng)】
[投影]
[過渡]那么,為什么在50 min—80 min中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量濃度不再改變呢?
[設(shè)問]你能找找看,SO2與O2反應(yīng)生成SO3,這一反應(yīng)與我們之前學(xué)過的反應(yīng)有什么不同呢?
[板書]研究對象:可逆反應(yīng)
[小結(jié)]
二、可逆反應(yīng)
定義:在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進行,同時也能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。
符號:
特點:(1)同一條件,同時進行
(2)反應(yīng)物和生成物共存(反應(yīng)不能進行完全)
(設(shè)計意圖:讓學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)類型——可逆反應(yīng),為接下來建立化學(xué)平衡狀態(tài)奠定基礎(chǔ))
【認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)】
[投影]比對c-t圖與v-t圖
[設(shè)問]那么,在50 min—80 min,SO2、O2、SO3物質(zhì)的量濃度為什么不再改變呢?能否從對c-t圖和v-t圖的分析中得到答案呢?
[學(xué)生]反應(yīng)開始(0 min)時,SO2與O2的物質(zhì)的量濃度最大,正反應(yīng)速率最大;SO3的物質(zhì)的量濃度為0,逆反應(yīng)速率為0。隨著反應(yīng)的進行(0—50 min),SO2與O2的物質(zhì)的量濃度逐漸減少,正反應(yīng)速率逐漸減慢;SO3的物質(zhì)的量濃度逐漸增大,逆反應(yīng)速率逐漸增強。當(dāng)反應(yīng)進行到50—80 min時,SO2、O2、SO3物質(zhì)的量濃度不再發(fā)生變化,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,且不為零。
[教師]由于各物質(zhì)的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化,從外表上看,反應(yīng)好像“停止”。但由于v(正)=v(逆)≠0,正、逆反應(yīng)都在進行,我們把可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。
[板書]特殊狀態(tài):化學(xué)平衡狀態(tài)
(設(shè)計意圖:通過學(xué)生的自主分析與討論,讓學(xué)生體會化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程)
[小結(jié)]
三、化學(xué)平衡狀態(tài)
定義:指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度不變的狀態(tài)。
特征:逆:可逆反應(yīng)
定:反應(yīng)物、生成物濃度不再變化
等:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率
動:動態(tài)平衡
[設(shè)問]在工業(yè)生產(chǎn)過程中,我們總希望能獲得更多的產(chǎn)物。那么,在外界條件改變的情況下,化學(xué)反應(yīng)限度能發(fā)生改變嗎?
[投影]
在某密閉容器中發(fā)生SO2與O2反應(yīng)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(shù)據(jù)分析]通過A組數(shù)據(jù)與B組數(shù)據(jù)對比,得出壓強改變,化學(xué)反應(yīng)限度發(fā)生改變,即化學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生改變。
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生通過對列表數(shù)據(jù)進行基本處理;做到概括出數(shù)據(jù)所蘊含的規(guī)律;學(xué)會控制單一變量法,進行數(shù)據(jù)分析比對)
[小結(jié)]
特征:逆:可逆反應(yīng)
定:各物質(zhì)濃度不再變化
等:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,且不為零
動:動態(tài)平衡
變:外界條件改變,化學(xué)平衡狀態(tài)發(fā)生改變
[板書]特征:逆、定、等、動、變
(設(shè)計意圖:通過分析與討論,讓學(xué)生認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)的特征)
【化學(xué)平衡狀態(tài)判斷依據(jù)】
[分析]
宏觀角度(定):各物質(zhì)的量濃度不再變化
微觀角度(等):正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,且不為零
【思考】
通過討論二氧化氮平衡球的化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),鞏固本節(jié)課知識。
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學(xué)生從化學(xué)平衡角度,研究化學(xué)中涉及到的實際問題,學(xué)以致用)