人教版 (2019)选择性必修1探究影响化学平衡移动的因素学案

这是一份人教版 (2019)选择性必修1探究影响化学平衡移动的因素学案，共5页。学案主要包含了学习目标，学习过程，实验目的，实验用品，学生分组实验1，实验步骤，学生分组实验2，学生分组实验3等内容，欢迎下载使用。
1．通过对化学平衡的宏观外部特征（先变化后不变）与微观粒子的变化（反应仍在进行）相结合的分析建立化学平衡的概念，达到对化学平衡的本质性理解，落实变化观念与平衡思想的学科核心素养。（重点）
2．通过分析浓度、温度等外界条件的改变对化学平衡移动的影响，分析总结外界条件改变对平衡移动的影响规律，达到对化学平衡移动的结构化理解，落实证据推理与模型认知的学科核心素养。（难点）
3．通过实验探究，学习控制变量、对比等科学方法，发展归纳和推理能力，达到对化学平衡移动的文化性理解，落实科学探究与创新意识、科学态度与社会责任的学科核心素养。
【学习过程】
环节一：情境引入，思考平衡移动的原因
【情境】人在CO中毒之后需要转移至空旷通风氧气充足的地方（已知化学方程式（中毒原理）：HbO2 + CO ⇌HbCO + O2），想一想这是什么原理呢？
环节二：分组实验，探究影响化学平衡移动的因素
【实验目的】
1.认识浓度、温度等因素对化学平衡的影响，加深对平衡移动原理的理解。
2.进一步学习控制变量、对比等科学方法，发展归纳和推理能力。
【实验用品】
小烧杯、大烧杯、量筒、试管、试管架、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、火柴、装有NO2和N2O4混合气体的平衡球装置。
铁粉、0.05 ml·L－1 FeCl3溶液、0.15 ml·L－1 KSCN溶液、0.1 ml·L－1 K2Cr2O7溶液、6 ml·L－1 NaOH溶液、6 ml·L－1 H2SO4溶液、 热水、冰块、蒸馏水。
【问题2】根据以上反应原理，如何设计实验探究浓度以及温度对化学平衡移动的影响？在实验过程中怎样做到控制变量？
【学生分组实验1】探究浓度对FeCl3溶液与KSCN溶液反应的平衡移动的影响。
【实验步骤】
一、浓度对化学平衡的影响
1．FeCl3溶液与KSCN溶液的反应
(1)在小烧杯中加入10 mL蒸馏水，再滴入5滴0.05 ml·L－1 FeCl3溶液、5滴0.15 ml·L－1 KSCN溶液，用玻璃棒搅拌，使其充分混合，将混合均匀的溶液平均注入a、b、c三支试管中。
(2)向试管a中滴入5滴0.05 ml·L－1 FeCl3溶液， 向试管c中滴入5滴0.15 ml·L－1 KSCN溶液，向试管b中滴入5滴蒸馏水，观察并记录实验现象，与试管b进行对比。完成下表。
将上述试管a中溶液平均注入试管d和e中，向e中加入少量铁粉，观察并记录实验现象。
同样将上述试管c中溶液平均注入试管f和g中，向g中加入少量铁粉，观察并记录实验现象完成下表。
【学生分组实验2】探究酸碱浓度变化对K2Cr2O7溶液中平衡移动的影响。
2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：
Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O⇌2CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋
(橙色) (黄色)
取一支试管，加入2 mL 0.1 ml·L－1 K2Cr2O7溶液，然后按下表中的步骤进行实验，观察溶液颜色的变化，判断平衡是否发生移动及移动的方向。完成下表。
【问题3】根据以上反应原理，如何设计实验探究温度对化学平衡移动的影响？在实验过程中怎样设计方案进行对比？
【学生分组实验3】探究温度对NO2与N2O4平衡移动的影响。
二、温度对化学平衡的影响
取两个封装有NO2和N2O4混合气体的平衡球(编号分别为1、2和3、4)，将第一个平衡球分别浸在盛有热水、常温水的大烧杯中，比较两个烧瓶里气体的颜色变化。将第二个平衡球分别浸在盛有冷水、常温水的大烧杯中，比较两个烧瓶里气体的颜色变化。完成下表[2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH＜0]。
环节三：小结，总结归纳浓度和温度对化学平衡移动的影响规律，回归情境，用所学知识解答课前的情境问题。
【小结】
通过本节实验课的学习，我们掌握了浓度、温度对化学平衡移动的影响规律。
2. 在实验过程中，我们学习了控制变量、对比归纳等科学方法，进一步提升了归纳和推理能力。
【问题和讨论】
1.在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时，应注意哪些问题？
2.结合实验内容，尝试归纳影响化学平衡移动的因素。
【回归情境】
【问题1】人在CO中毒之后需要转移至空旷通风氧气充足的地方（已知化学方程式（中毒原理）：HbO2 + CO ⇌HbCO + O2），想一想这是什么原理呢？
笔记—浓度、温度对化学平衡移动的影响规律：
课堂总结学习收获
【学习效果】
1．下列说法中正确的是( )
A. 改变反应条件使平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大
B. 浓度变化引起平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大
C. 温度或压强的变化引起平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大
D. 催化剂可使化学反应速率加快，使反应物的转化率增大
2．对于已达到平衡的反应来说，改变下列条件，一定能使化学平衡发生移动的是( )
A. 浓度 B. 压强 C. 温度 D. 催化剂
3．工业合成氨的反应原理为：N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g) ΔH＜0，下列措施既能加快反应速率又能提高产率的是( )
A. 升高温度 B. 分离出NH3 C. 增大压强 D. 使用催化剂
4．臭氧是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。臭氧可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下反应①：O3 ⇌O2＋[O] ΔH＞0平衡常数为Ka，反应②：[O]＋O3 ⇌2O2 ΔH＜0平衡常数为Kb，总反应：2O3 ⇌3O2 ΔH＜0平衡常数为K。下列说法中错误的是( )
A. 降低温度，K减小
B. K＝Ka·Kb
C. 适当升温，可提高消毒效率
D. 压强增大，Kb不变
5．反应Fe(s)＋CO2(g) ⇌FeO(s)＋CO(g)，700℃时，K＝1.47；900℃时，K＝2.15。下列说法中正确的是( )
A. 该反应为放热反应
B. 该反应的化学平衡常数表达式为
C. 700℃时通入CO2，平衡向正反应方向移动，K增大
D. 当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态
C
解析：改变反应条件使平衡向正反应方向移动，反应物的转化率不一定增大，例如合成氨反应中通入氮气，氮气转化率降低，A错误；根据A中分析可知浓度变化引起平衡向正反应方向移动，反应物的转化率不一定增大，B错误；温度或压强的变化引起平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大，C正确；催化剂可使化学反应速率加快，但不能改变反应物的转化率，D错误。
C
解析：如反应前后气体体积不变，则缩小体积，浓度增大，但平衡不移动，A错误；如反应前后气体体积不变，则改变压强，平衡不移动，B错误；化学反应伴随着能量的变化，升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度向吸热方向移动，C正确；加入催化剂，同等程度改变正逆反应速率，平衡不移动，D错误。
C
解析：升高温度化学反应速率加快，但是平衡逆向移动，产率降低，A错误；分离出氨气，平衡正向移动，提高产率，但是化学反应速率减慢，B错误；增大压强平衡正向移动，产率提高，且化学反应速率加快，C正确；使用催化剂加快化学反应速率，但是平衡不移动，产率不变，D错误。
A
解析：由于总反应ΔH＜0，为放热反应，降低温度，平衡正移，K增大，A错误；总反应＝反应①＋反应②，利用盖斯定律，方程式相加，则K相乘，方程式相减，则K相除，方程式扩大n倍，则K为n次方，则K＝Ka·Kb，B正确；反应①ΔH＞0，为吸热反应，反应②ΔH＜0为放热反应，适当升温，反应①正移，反应②逆移，则[O]含量增加，可提高消毒效率，C正确；平衡常数只与温度有关，D正确。
D
解析：升高温度化学平衡常数增大，说明正反应为吸热反应，A错误；Fe、FeO都是固体，所以化学平衡常数K＝eq \f(cCO,cCO2)，B错误；700℃时通入CO2，平衡向正反应方向移动，温度不变化学平衡常数不变，C错误；该反应正向进行混合气体的平均相对分子质量减小，逆向进行混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态，D正确。
实验内容
向试管a中滴入5滴0.05 ml·L－1 FeCl3溶液
向试管c中滴入5滴0.15 ml·L－1 KSCN溶液
实验现象
红色
红色
结论
在其他条件不变时，增大反应物的浓度，平衡 移动
实验内容
向试管e中加入少量铁粉
向试管g中加入少量铁粉
实验现象
红色
红色
结论
在其他条件不变时，减小反应物的浓度，平衡 移动[因为2Fe3＋＋ Fe===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小]
实验步骤
实验现象
结论
(1)向试管中滴加5滴6 ml·
L－1NaOH溶液
黄色
在其他条件不变时，减小生成物的浓度，平衡 移动
(2)向试管中继续滴加5滴
6 ml·L－1H2SO4溶液
橙色
在其他条件不变时，增大生成物的浓度，平衡 移动
烧瓶编号
①
③
实验步骤
(1)置于热水
(1)置于冷水
实验现象
红棕色
红棕色
结论
在其他条件不变时，降低温度，平衡 移动；升高温度，平衡 移动