高三速率與平衡復(fù)習(xí)課-脫硫那些事兒(公開課)課件

高三速率與平衡復(fù)習(xí)課

——脫硫那些事兒課標(biāo)要求：1、能書寫平衡常數(shù)表達式，能進行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡單計算，能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達到平衡及平衡移動的方向。2、能進行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算，能通過實驗探究分析不同組分濃度改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，能用一定的理論模型說明外界條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。需要掌握的基礎(chǔ)知識和概念3、能運用濃度、壓強、溫度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律，推測平衡移動方向及濃度、轉(zhuǎn)化率等相關(guān)物理量的變化，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。4、能運用溫度、濃度、壓強和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律解釋生產(chǎn)、生活、實驗室中的實際問題，能討論化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化。5、針對典型案例，能從限度、速率等角度對化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)條件進行綜合分析。課標(biāo)要求：1、能從調(diào)控反應(yīng)速率、提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率等方面綜合分析反應(yīng)條件，提出有效控制反應(yīng)條件的措施。2、能用數(shù)據(jù)、圖表、符號等描述實驗證據(jù)并據(jù)此分析推理形成結(jié)論。變化觀念與平衡思想科學(xué)探究、證據(jù)推理學(xué)業(yè)質(zhì)量水平：3、能說明化學(xué)科學(xué)發(fā)展在自然資源利用、材料合成、環(huán)境保護、保障人類健康、促進科學(xué)技術(shù)發(fā)展等方面的重要作用；4、能運用化學(xué)原理和方法對解決生產(chǎn)和生活中的熱點問題提出創(chuàng)造性的建議；5、能依據(jù)“綠色化學(xué)”思想分析某些化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)和應(yīng)用存在的問題，提出處理或解決化學(xué)問題的方案。科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任學(xué)生總體情況：對基本概念是熟悉的，知識點單獨拿出來問基本都能答上來。難點在于情境分析：真實情境下的問題往往是復(fù)雜的、多因素共同影響的，在這個環(huán)境下提煉出關(guān)鍵因素是難點。課程的總體思路：基礎(chǔ)知識只需簡單回顧，重點放在能力的培養(yǎng)：1、對復(fù)雜情境中原理的抽提與分析2、學(xué)會看圖看表速率部分：簡要回顧影響速率的幾個因素重點放在對催化劑催化過程的分析平衡部分：簡要回顧影響平衡的幾個因素重點放在多角度、多因素的共同影響對學(xué)生來說比較新，是平常不太注意的點；但在工業(yè)生產(chǎn)中是極其重要的點。高考試題中對催化過程的分析：2018-72018-27要理解催化劑在反應(yīng)中起的作用2015-262017-27從示意圖中看懂催化過程/機理高考試題中對復(fù)雜體系中多因素的分析：2016-全國卷II2017-全國卷II速率、平衡、副反應(yīng)對產(chǎn)率的共同影響2018-262017-27主、副反應(yīng)共同影響脫除率兩步反應(yīng)共同影響各物質(zhì)濃度自己找反應(yīng)素材的選擇：燃煤過程中的脫硫（中國特色的能源與環(huán)境問題）脫硫方法：石灰-石膏法堿液吸收法催化氧化法以焦碳、CO、NH3、H2為代表的催化還原法生物脫硫法1.盡量不涉及到水溶液中的離子平衡。2.盡量選學(xué)生比較熟悉的物質(zhì)、反應(yīng)，反應(yīng)過程比較清晰，但又要有一定復(fù)雜性。課程整體設(shè)計實際素材實際問題從速率角度從平衡角度影響因素影響因素催化劑原理

過程

條件假設(shè)實際矛盾與沖突多因素的分析總結(jié)集中“更快”“更多”教學(xué)過程第一節(jié)：脫硫那些事兒——速率篇環(huán)節(jié)一：引入1.由霧霾引入燃煤脫硫問題，進而引出一種脫硫方法：氫氣脫硫——用氫氣將SO2還原為單質(zhì)硫。介紹氫氣脫硫的背景、社會意義2.根據(jù)資料書寫發(fā)生的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式?；仡櫉峄瘜W(xué)方程式書寫，練習(xí)信息提取，為分析原理作準備環(huán)節(jié)二：溫度和壓強對脫硫速率的影響從表格中得出溫度與壓強對速率的影響。相同時間（短）內(nèi)的轉(zhuǎn)化率定性定量學(xué)會看表格引出催化劑簡單回顧速率的影響因素環(huán)節(jié)三：催化劑對脫硫速率的影響初步了解催化劑的特點：高效、有最適區(qū)間看圖說話：根據(jù)催化機理的圖示書寫反應(yīng)方程式，補全能量圖。深入了解催化劑的作用，培養(yǎng)看微觀圖提取信息的能力環(huán)節(jié)四：小結(jié)以及聯(lián)系實際從增大速率的角度，可以加壓、升溫、使用催化劑。從實際生產(chǎn)過程出發(fā)去考慮：是否可以無限加壓、升溫、增加催化劑的用量？還要考慮哪些因素？成本、安全、催化劑的最適溫度、平衡等。引出下一節(jié)第二節(jié)：脫硫那些事兒——平衡篇環(huán)節(jié)一：平衡的影響因素一個問題：若要提高SO2轉(zhuǎn)化率，可以改變哪些條件，為什么？升高溫度、增加壓強、提高反應(yīng)物濃度/減小產(chǎn)物濃度簡單回顧平衡的影響因素環(huán)節(jié)二：復(fù)雜情境下溫度對平衡的影響1.畫出SO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化趨圖，并說出依據(jù)。溫度/oC平衡轉(zhuǎn)化率/%溫度/oC實際轉(zhuǎn)化率/%速率主導(dǎo)平衡主導(dǎo)初步接觸多因素問題分析2.在逐步的引導(dǎo)下建立分析復(fù)雜因素的思維方法。給出兩條曲線，分析轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)率曲線的差異開啟本節(jié)課的另一重要任務(wù)：如何讀圖、如何分析圖復(fù)雜圖表的分析方法：1、讀圖讀坐標(biāo)、讀含義、讀規(guī)律2、分析分析基本規(guī)律、找出異常規(guī)律3、解釋分析差異，結(jié)合原理解釋異常規(guī)律的成因溫度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化產(chǎn)率隨溫度的變化轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大產(chǎn)率隨溫度的升高先增大后減小副產(chǎn)物

環(huán)節(jié)三：復(fù)雜情境下濃度和壓強對平衡的影響

總壓（kPa）SO2轉(zhuǎn)化率（%）Sx的選擇性（%）10090.685.920096.279.8運用剛才所學(xué)的分析方法，分析以下圖、表的數(shù)據(jù)主、副反應(yīng)的共同作用鞏固讀圖、讀表的能力練習(xí)多因素下的分析方法環(huán)節(jié)四：綜合兩節(jié)課，選擇合適的反應(yīng)條件實際所選擇的最佳條件：催化劑：Co/Al2O3溫度：325oCH2/SO2體積比：3.0總壓：100kPa回歸實際情境本身，體會反應(yīng)原理在實際生產(chǎn)生活中的指導(dǎo)作用。脫硫率>80%，所獲得的硫純度達99%教學(xué)反思2.知識層面：復(fù)習(xí)影響速率與平衡的因素

加深對催化劑的認識能力層面：學(xué)會看數(shù)據(jù)、圖表

學(xué)會尋找分析復(fù)雜圖表的角度

學(xué)會多角度思考實際問題1.素材的綜合性非常高，幾乎涵蓋了速率與平衡相關(guān)的所有常見因素：溫度、濃度