Конспект урока по химии на тему"Химическое равновесие. Смещение химического равновесия"

Тема: «Химическое равновесие.

Смещение химического равновесия».

Цели:

Образовательные:

рассмотреть сущность химического равновесия; зависимость положение химического равновесия от различных факторов.

Воспитательные:

формировать навыки сотрудничества, умение обосновать использованные полученные знания на практике; формировать мировоззренческие понятия о познаваемости природы;

Развивающие:

развивать самоорганизацию при подготовке к уроку и работе во время занятия; логическое мышление обучающихся; умение сравнивать и делать выводы

Тип урока:

комбинированный

Оборудование:

доска, мел;

ноутбук, проектор, экран, презентация; видео опыт «Влияние концентрации веществ на смещение химического равновесия»

Связь с предметами:

математика, физика, спецтехнология.

План проведения занятия

1. Организационный момент

1.1. Проверка посещаемости

1.2. Сообщение темы и цели занятия

1.3. Формирование мотивации

2. Опрос фронтальный и индивидуальный (решение задач) по теме: «Скорость химических реакций»

3. Объяснение новой темы

3.1. Понятие химического равновесия

3.2. Смещение химического равновесия

4. Закрепление и выводы по занятию

5. Домашнее задание

Ход занятия

1. Организационный момент 1.1. Проверка посещаемости

   2. Сообщение темы и цели занятия

Тема: Химическое равновесие. Смещение химического равновесия.

Цель: Изучить понятие «химическое равновесие». Научиться объяснять- зависимость состояния химического равновесия от различных факторов.

Применять полученные теоритические знания при решении заданий

1. 2. Формирование мотивации

Понятие химическое равновесие - это одни из важных параметров при получении многих химических веществ: волокон, красителей, полимерных материалов, лекарственных веществ, аммиака, серной кислоты и других. Многие реакции при получении веществ являются обратимыми, важно смещать равновесие, которое устанавливается в таких реакциях, чтобы увеличить выход продукта реакции. Таким образом, знание о химическом равновесии позволяет управлять химической реакцией.

2. Фронтальный опрос темы: «Скорость химических реакций» (Слайд № 2)

Для того чтобы освоить изучаемую тему повторим следующие вопросы:

1. Охарактеризуйте понятие «скорость химической реакции».

2. Как определить скорость гомогенной и гетерогенной реакции?

3. В каких единицах измеряется и от каких факторов зависит скорость химических реакций?

4. Что такое катализ и катализаторы? Какой катализ называют гомогенным и гетерогенным?

5. За 12 сек концентрация одного из реагента изменилась от 0,44 до 0,22 моль/л. Рассчитайте среднюю скорость реакции за данный промежуток времени.

6. Во сколько раз возрастает скорость реакции при увеличении температуры от 10 до 50˚С. Если температурный коэффициент равен 2?

3. Объяснение новой темы

3.1. Понятие химического равновесия

Рассмотрим вопросы

1. Что такое химическое равновесие?

2. Когда наступает химическое равновесие?

3. Какой процесс называется смещением химического равновесия?

4. Какие факторы влияют на химическое равновесие? (Слайд№ 3).

Рассмотрим примеры обратимых и необратимых реакций. (Слайд № 4). Обратите внимание, как записывают обратимую химическую реакцию.

Необратимая химическая реакция: Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ ↓+ 2NaCl Обратимая химическая реакция: N2 +3H2 ↔ 2NH3 + Q

Запишем выражение скорости для прямой и обратной реакции.

υпр. = k [N₂]∙[H₂]³ υобр.=k [NH3]²

Когда [N₂]∙[H₂]³ = [NH3]² или υ пр.= υ обр.

Наступает химическое равновесие: [N₂]∙[H₂]³ ↔ [NH3]²

Состояние обратимого процесса, при котором скорости прямой и обратной реакций равны, называется химическим равновесием. (Слайд № 5).

Химическое равновесие - это динамическое равновесие. В промышленности для получения химических веществ используются часто именно обратимые реакции. Чтобы получить большой выход продукта реакции, например аммиака, серной кислоты и других химических веществ, необходимо управлять обратимой реакцией. Это возможно, если производить смещение химического равновесия в нужном направлении. (Слайд № 6 ).

Переход системы из одного состояния равновесия в другое называется смещением химического равновесия.

Правило смещения химического равновесия сформулировал французский ученый Ле-Шателье в 1884 году. Принцип Ле-Шателье: «Если на систему находящуюся в равновесие произвести внешнее воздействие, то равновесие сместится в ту сторону, где это воздействие ослабевает». Принцип «наоборот или противности». Какие внешние факторы влияют на смещение химического равновесия? К ним относятся: 3. Концентрация веществ – С

1.Т емпература – t⁰

2. Давление – P

3. Концентрация веществ – С

4. Влияние катализатора.

Рассмотрим влияние температуры (Слайд № 7).

Химическая реакция:

N₂ + 3 H₂ ↔2NH₃ +Q

Прямая реакция экзотермическая, протекает с выделением тепла. Обратная реакция напротив будет эндотермической.

По принципу Ле-Шателье:

При увеличении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции. При уменьшении температуры – в сторону экзотермической реакции.

Рассмотрим влияние давления (Слайд № 8). Химическая реакция:

N₂ + 3 H₂ ↔2NH₃

4 моль 2 моль

При увеличении давления равновесие смещается в сторону той реакции, при которой объем образовавшихся газообразных продуктов уменьшается.

При уменьшении давления равновесие смещается в сторону той реакции, при которой объем образовавшихся газообразных продуктов увеличивается.

Если объемы газообразных продуктов одинаковы как в прямой, так и в обратной реакции - изменение давления не оказывает смещения равновесия.

Рассмотрим влияние концентрации на смещение равновесия (Слайд № 9 ). Химическая реакция:

N₂ + 3H₂ ↔2 NH₃

По принципу Ле-Шателье: При увеличении концентрации реагирующих веществ, равновесие смещается в сторону продуктов реакции, преобладает прямая реакция. В этом случае уменьшается концентрация реагирующих веществ. При увеличении концентрации продуктов реакции, равновесие смещается в сторону реагирующих веществ реакции, преобладает обратная реакция. В этом случае уменьшается концентрация продуктов реакции.

Посмотрим видео опыт: «Влияние концентрации веществ на смещение химического равновесия»

В видео опыте рассматривают реакцию.

FeCl₃ + 3KCNS ↔ Fe(CNS)₃ + 3KCl

Влияние катализатора на состояние химического равновесия.

Внесение катализатора не изменяет положения равновесия в обратимом процессе, так как он в равной мере ускоряет как прямую, так и обратную реакцию.

Их применяют для того, чтобы сократить время установления состояния химического равновесия.

4. Закрепим понятие смещение химического равновесия. (Слайд № 10)

1. Какие реакции называют необратимыми? Приведите примеры таких реакций и напишите их уравнения.

2. Какие реакции называют обратимыми?

3. В чем заключается химическое равновесие? Как его сместить?

4. Сформулируйте принцип Ле Шателье. Рассмотрите влияние каждого фактора на смещение химического равновесия.

5. Дайте характеристику реакции синтеза оксида серы (VI) из оксида серы (IV) и кислорода. Рассмотрите, как нужно изменить концентрацию веществ, давление и температуру, чтобы сместить равновесие вправо.

6. При увеличении давления химическое равновесие

а) не смещается в системе б) смещается в сторону продуктов реакции

1) 2H₂S(г) + 3O₂ (г) = 2H₂O(г) + 2SO₂ (г)

2) 2H₂ (г) + O₂ (г) = 2H₂O (г)

5. Выводы по занятию.

В обратимых химических реакциях наступает динамическое химическое равновесие, когда скорости прямой и обратной реакции равны.

Факторы, влияющие на смещение химического равновесия – давление, температура, концентрация.

Смещение химического равновесия происходит в соответствии с принципом Ле-Шателье.

6.Домашнее задание.

Учебное пособие - О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов: § 6.4. стр.105 - 109. Упр. 5-7. Подготовиться к тестированию по разделу «КИНЕТИКА».