Поурочный план на тему: "Расчет констант равновесия для реакций в различных зонах печи"

сабақтың № _______                               __________тобы                                     күні _________

№   урока__________                               группа ________                                   дата _________

Сабақтың тақырыбы

Тема  урока        Практическая работа №1 «Расчет констант равновесия для реакций в различных зонах

                                                                               печи»                                                

Сабақтың мақсаттары

Цели  урока

1) Образовательная: познакомить учащихся с Принципом Ле-Шателье, выполнить практическую работу,  систематизировать знания учащихся.

2) Воспитательная: формирование  самостоятельности и  ответственности   при изучении нового материала; активизировать у учащихся формирование познавательной потребности, интереса к предмету; воспитать чувство уважения к выбранной профессии; чувство ответственности.                                                                               

3) Развивающая: развивать познавательный интерес, речь, внимание, аналитическое мышление, развивать навыки индивидуальной и  групповой практической работы, наблюдательность, умение правильно обобщить данные и сделать вывод.

Сабақтың түрі

Тип урока                 Комбинированный

Көрнекілік құралдар

Наглядные средства слайды, карточки,  слово учителя, компьютер

Сабақтың мазмұны

Содержание  урока

I.                   Ұйымдастыру кезеңі

Организационный этап. 

Приветствие

Проверка присутствующих (сдача рапорта)

Проверка внешнего вида

Проверка готовности к уроку

Проверка домашнего задания

II. Білімдерінің жан жақты тексерісі

      Всесторонняя проверка знаний

1 вариант

В зависимости от химического состава различают следующие огнеупорные материалы:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2 вариант

Основными огнеупорными материалами являются___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

III.             Оқушылардың жаңа материалды белсенді және саналы түрде игеруіне дайындығы

            Подготовка  учащихся к активному и сознательному усвоению нового материала

Запишите тему сегодняшнего урока: Практическая работа №1 «Расчет констант равновесия для реакций в различных зонах печи»                                                

Цели урока: ознакомиться  с расчетом констант равновесий

 IV.     Жаңа білімдерді игеру

 Усвоение  новых знаний

Принцип Ле Шателье

Состояние химического равновесия сохраняется при данных неизменных условиях любое время. При изменении же условий состояние равновесия нарушается, так как при этом скорости противоположных процессов изменяются в разной степени. Однако спустя некоторое время система снова приходит в состояние равновесия, но уже отвечающее новым изменившимся условиям.

Смещение равновесия в зависимости от изменения условий в общем виде определяется принципом Ле-Шателье (или принципом подвижного равновесия): если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать воздействие извне путем изменения какого-либо из условий, определяющих положение равновесия, то оно смещается в направлении того процесса, протекание которого ослабляет эффект произведенного воздействия.

Так, повышение температуры вызывает смещение равновесия в направлении того из процессов, течение которого сопровождается поглощением тепла, а понижение температуры действует в противоположном направлении. Подобно этому повышение давления смещает равновесие в направлении процесса, сопровождающегося уменьшением объема, а понижение давления действует в противоположную сторону. Например, в равновесной системе 3Н₂+N₂  2H₃N, ∆H^o= -46,2 кДж повышение температуры усиливает разложение H₃N на водород и азот, так как этот процесс эндотермический. Повышение давления смещает равновесие в сторону образования H₃N, ибо при этом уменьшается объем.

Если в систему, находящуюся в состоянии равновесия, добавить некоторое количество какого-либо из веществ, участвующих в реакции (или наоборот, удалить из системы), то скорости прямой и обратной реакций изменяются, но постепенно снова уравниваются. Иными словами, система снова приходит к состоянию химического равновесия. В этом новом состоянии равновесные концентрации всех веществ, присутствующих в системе, будут отличаться от первоначальных равновесных концентраций, но соотношение между ними останется прежним. Таким образом, в системе, находящейся в состоянии равновесия, нельзя изменить концентрацию одного из веществ, не вызвав изменения концентраций всех остальных.

В соответствии с принципом Ле Шателье введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо реагента вызывает сдвиг равновесия в том направлении, при котором концентрация этого вещества уменьшается и соответственно увеличивается концентрация продуктов его взаимодействия.

Пример 1. Вычисление константы равновесия реакции по равновесным концентрациям реагирующих веществ.

Вычислите константу равновесия реакции А+В  2С, если равновесные концентрации [А]=0,3моль∙л^-1; [В]=1,1моль∙л^-1; [С]=2,1моль∙л^-1.

Решение. Выражение константы равновесия для данной реакции имеет вид:  . Подставим сюда указанные в условии задачи равновесные концентрации:  =5,79.

Пример 2. Вычисление равновесных концентраций реагирующих веществ. Реакция протекает по уравнению А+2В  С.

Определите равновесные концентрации реагирующих веществ, если исходные концентрации веществ А и В соответственно равны 0,5 и 0,7 моль∙л^-1, а константа равновесия реакции К_р=50.

Решение. На каждый моль веществ А и В образуется 2 моль вещества С. Если понижение концентрации веществ А и В обозначить через Х моль, то увеличение концентрации вещества будет равно 2Х моль. Равновесные концентрации реагирующих веществ будут:

С_А=(о,5-х)моль∙л^-1; С_В=(0,7-х)моль∙л^-1; С_С=2х моль∙л^-1

х₁=0,86; х₂=0,44

По условию задачи справедливо значение х₂. Отсюда равновесные концентрации реагирующих веществ равны:

С_А=0,5-0,44=0,06моль∙л^-1; С_В=0,7-0,44=0,26моль∙л^-1; С_С=0,44∙2=0,88моль∙л^-1.

Пример 3. Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции, протекающей в газовой фазе, при повышении температуры от 30 до 70 ⁰С, если температурный коэффициент реакции равен 2.

Решение. Зависимость скорости химической реакции от температуры определяется эмпирическим правилом Вант-Гоффа по формуле

Следовательно, скорость реакции  при 70°С больше скорости реакции  при 30° С в 16 раз.

Пример 4. Константа равновесия гомогенной системы

СО(г) + Н₂О(г)  СО₂(г) + Н₂(г) при 850°С равна 1. Вычислите концентрации всех веществ  при равновесии, если исходные концентрации: [СО]_ИСХ = 3 моль/л, [Н₂О]_ИСХ = 2 моль/л.

Решение. При равновесии скорости прямой и обратной реакций равны, а отношение констант этих скоростей постоянно и называется константой равновесия данной системы:

V_np = К ₁ [СО][Н₂О]; V_oбp = К₂[СО₂][Н₂];

В условии задачи даны исходные концентрации, тогда как в выражение К_р входят только равновесные концентрации всех веществ системы. Предположим, что к моменту равновесия концентрация [СО₂]_Р = х моль/л. Согласно уравнению системы число молей образовавшегося водорода при этом будет также х моль/л. По столько же молей (х моль/л) СО и Н₂О расходуется для образования по х молей СО₂ и Н₂. Следовательно, равновесные концентрации всех четырех веществ (моль/л):

[СО₂]_Р = [Н₂]_р = х; [СО]_Р = (3 –х); [H₂O]_P =(2-х).

Зная константу равновесия, находим значение х, а затем исходные концентрации всех веществ:

 ; х²=6-2х-3х + х²; 5х = 6, л = 1,2 моль/л.

Таким образом, искомые равновесные концентрации: [СО₂]_Р = 1,2 моль/л; [Н₂]_р = 1,2 моль/л; [СО]_Р= 3 - 1,2 = 1,8 моль/л; [Н₂О]_Р = = 2- 1,2 = 0,8 моль/л.

V. Жаңа білімдерді бекіту

    Закрепление  новых знаний

1.                  Фронтальный опрос

1. Что представляет из себя принцип Ле-Шателье?

2. Что представляет из себя константа равновесия реакций?

3. Как изменяется скорость реакции?

4.Как изменяются концентрации реагирующих веществ?

5. Как рассчитывается константа равновесия гомогенной реакции?

VII.           Үй тапсырмасы

Металлургия чугуна, Е. Ф. Вегман, Б. Н. Жеребин, с.220-225

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи

Карточки-задания

1 вариант

1. Что выплавляют в доменной печи?

2. Зарисовать доменную печь, написать из чего она состоит

3. Работа доменной печи

Карточки-задания

2 вариант

1. Какие процессы происходят в доменной печи и их температурный режим?

2.Что такое гарнисаж?

3.Работа доменной печи