2-3-2化学平衡的移动(第2课时-温度对化学平衡移动的影响-勒夏特列原理)(教案).docx

2.3.2化学平衡的移动
（第2课时）
一、核心素养发展目标
1.从变化的角度认识化学平衡的移动，即可逆反应达到平衡后，温度、催化剂改变，平衡将会发生移动而建立新的平衡。
2.通过实验论证说明温度、催化剂的改变对化学平衡移动的影响，构建分析判断化学平衡移动方向的思维模型(勒夏特列原理)。
二、教学重难点
重点：1.温度、催化剂改变对化学平衡移动的影响；
2.勒夏特列原理及应用。
难点：勒夏特列原理及应用。
三、教学方法
实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等
四、教学过程
【导入】实验探究
探究温度对化学平衡的影响
2NO2(g) ⇌N2O4(g) ∆H ＝-569 kJ/mol
红棕色 无色
【展示】不同温度的平衡移动实验视频
【生】总结
实验
浸泡在冰水中
浸泡在热水中
现象
颜色变浅
   颜色加深
移动方向
向正反应方向移动
向逆反应方向移动
结论
升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向)
降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向)

【展示】实验探究温度变化对化学平衡移动的影响
【生】总结
实验原理
Co(H2O)(aq)＋4Cl－(aq)CoCl(aq)＋6H2O(aq)　ΔH>0
(粉红色)　　　　　　　　 (蓝色)
实验步骤

实验现象
溶液变为蓝色
溶液不变色
溶液变为粉红色
结论(平衡移动的方向)
升高温度，平衡向正反应方向移动(即吸热方向)，降低温度，平衡向逆反应方向移动(即放热方向)
【讲解】温度变化对化学平衡移动的影响规律
(1)任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。
(2)当其他条件不变时：
升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
降低温度，平衡向放热反应方向移动。
【讲解】用v—t图像分析温度对化学平衡移动的影响
已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示：

t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，
但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，
则v′逆＞v′正，平衡逆向移动。

t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，
但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。
则v′正＞v′逆，平衡正向移动。
【问】催化剂能影响化学平衡的移动吗？
【生】不能。
【讲解】当其他条件不变时，催化剂能够同等程度地改变正逆反应速率，因此它对化学平衡移动无影响，即不能改变平衡混合物的组成，但可缩短达到化学平衡所需的时间。
【总结】
改变反应条件
化学平衡移动方向
移动规律
增大反应物浓度
向正反应方向
向减少反应物浓度的方向
减小反应物浓度
向逆反应方向
向增大反应物浓度的方向
增大压强
向气体体积缩小方向
向减小压强的方向
减小压强
向气体体积增大方向
向增大压强的方向
升高温度
向吸热反应方向
向降低温度的方向
降低温度
向放热反应方向
向升高温度的方向

【讲解】勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个因素（如温度、压强及参加反应的物质的浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
又叫：化学平衡移动原理
原理的适用范围：所有的动态平衡，用于定性判断平衡移动的方向，解释平衡移动造成的结果或现象等。
注意：平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。
如：原平衡（100℃）→升温到200℃→减弱（降温）→向吸热方向移动→新平衡（温度介于100-200℃之间）
【强化巩固】
向一密闭容器中通入1 mol N2、3 mol H2发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，一段时间后达到平衡，当改变下列条件后，请填写下列内容：
(1)若增大N2的浓度，平衡移动的方向是正向移动；达新平衡时，氮气的浓度与改变时相比较，其变化是减小。但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度。
(2)若升高温度，平衡移动的方向是逆向移动；达新平衡时的温度与改变时相比较，其变化是降低。但新平衡时的温度高于原平衡时的温度。
(3)若增大压强，平衡移动的方向是正向移动；达新平衡时的压强与改变时相比较，其变化是减小。但新平衡时的压强大于原平衡时的压强。
【讲解】应用-化学反应的调控
德国化学家哈伯向合成氨发起冲击。1908年7月，他在实验室用氮气和氢气在600 ℃、20 MPa下得到了氨，但是产率只有2%。
1. 从化学平衡分析
理论分析——合成氨反应有什么样的特点？如何通过选择反应条件提高平衡混合物中氨的含量？
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ∆H ＝－92.4 kJ/mol
对合成氨反应的影响
影响因素
浓度
温度
压强
提高平衡混合物中氨的含量

【生】浓度：n(N2):n(H2)≈1:3 及时移走产生的氨
温度：降低
压强：增大
【讲解】实践探索——通过实验验证理论
①温度 采用控制变量法 n(N2):n(H2) ≈ 1:3 10 MPa
理论分析：低温可以提高平衡混合物中氨的含量。
实验结果：低温可提高平衡混合物中氨的含量。
②压强 采用控制变量法 n(N2):n(H2) ≈ 1:3 400 ℃
理论分析：压强越大越有利于提高平衡混合物中氨的含量。
实验结果：升高压强可提高平衡混合物中氨的含量。

从化学平衡看，合成氨的适宜条件：n(N2):n(H2) ≈ 1:3 及时移走产生的氨 低温和高压
【问为什么没有在常温合成氨？合成氨难在哪儿？还有什么因素制约氨的合成？
【生】常温下合成氨化学反应速率很小！

【讲解】2. 从化学反应速率分析
【问】合成氨反应为什么慢？
【生】活化能高
【问】怎样降低反应的活化能？
【生】改变反应历程
【问】如何增大合成氨的化学反应速率？
【生】
对合成氨
反应的影响
影响因素
浓度
温度
压强
催化剂
增大合成氨的反应速率
增大
升高
增大
使用
提高平衡混合物中氨的含量
n(N2):n(H2)≈1:3 及时移走产生的氨
降低
增大
无影响
【讲解】3. 综合分析
实现工业生产：综合考虑成本要低。
①压强
从化学反应速率与化学平衡考虑，都是压强越大越好。
综合成本与设备耐压：10 MPa~30 MPa
②温度
低温可以提高平衡混合物中氨的含量，但低温会减小化学反应速率。
③催化剂
增大化学反应速率，不改变平衡混合物的组成。
现在常用铁，其活性最好的温度为500 ℃左右。
【问】在温度与压强的最佳条件下，平衡混合物中氨的含量仍不高，怎么办？
【展示】相关数据表格
【生】不断将氨液化，并移去液氨

【课堂小结】师生共同完成。
一、温度对化学平衡移动的影响
二、勒夏特列原理
三、化学反应的调控
【课堂练习】
1、已知：CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅，下列关于该反应的说法正确的是______________(填字母)。
A．该反应为放热反应
B．降温后CO的浓度增大
C．降温后NO2的转化率增大
D．降温后NO的体积分数增大
E．增大压强混合气体的颜色不变
F．恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变
G．恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变
答案：ACDF