小學(xué)語(yǔ)文的教學(xué)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-15《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》教學(xué)設(shè)計(jì)。
《果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析
果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《生物技術(shù)實(shí)踐》(選修一)專(zhuān)題四酶的研究與應(yīng)用中的課題一。課題要求學(xué)生能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溫度和pH對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量,此內(nèi)容與學(xué)生的日常生活聯(lián)系緊密,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)并不困難,適合進(jìn)行動(dòng)手操作。通過(guò)親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟并動(dòng)手操作,使學(xué)生深入理解工業(yè)生產(chǎn)中果膠酶的作用。同時(shí),在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí),同學(xué)們可能會(huì)有不同的實(shí)驗(yàn)方法,可通過(guò)同學(xué)之間的討論交流,得出最佳的實(shí)驗(yàn)方法,可增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手和協(xié)作意識(shí)。
二、學(xué)情分析
高中階段學(xué)生的思維水平、學(xué)習(xí)能力已經(jīng)發(fā)展到了較高階段,大多數(shù)學(xué)生喜歡自主探究和親自動(dòng)手操作,并且又有必修一探究影響酶活性的條件作基礎(chǔ),因此對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)該課題并不困難,適合進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手操作。但是,該課題比較偏重實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),考慮的變量相對(duì)較多,還涉及到實(shí)驗(yàn)變量的梯度設(shè)計(jì),要想獲得理想的結(jié)果,必須進(jìn)行反復(fù)多次的實(shí)驗(yàn)和摸索。因此,教學(xué)過(guò)程中可通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的討論,實(shí)驗(yàn)的分組實(shí)施方法來(lái)進(jìn)行。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、簡(jiǎn)述果膠酶的作用;
2、檢測(cè)果膠酶的活性;
3、探究溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響以及果膠酶的最適用量;
4、搜集有關(guān)果膠酶應(yīng)用的資料。
四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1、重點(diǎn):溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響。
2、難點(diǎn):果膠酶的最適用量。
五、教學(xué)策略與手段
由于必修一已經(jīng)學(xué)過(guò)酶的定義和影響因素,因此本節(jié)課可通過(guò)復(fù)習(xí)的方法進(jìn)行引入。
關(guān)于果膠酶的作用和酶活性的定義的教學(xué),教師可以通過(guò)先由學(xué)生預(yù)習(xí),然后課堂上回答,教師總結(jié),說(shuō)明植物細(xì)胞壁的成分和細(xì)胞與細(xì)胞之間的胞間層成分就有果膠,說(shuō)明這些成分的理化性質(zhì),以及這些成分對(duì)果汁制作的影響,從而引出果膠酶在果汁生產(chǎn)過(guò)程中的作用。
關(guān)于溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響,可通過(guò)要求學(xué)生參考教材的提示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,并思考相關(guān)問(wèn)題。如如何設(shè)計(jì)溫度或PH的梯度,反應(yīng)底物和酶混合之前還要注意哪些注意事項(xiàng)等等。同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可能會(huì)有不同的想法,這是可通過(guò)適當(dāng)引導(dǎo),展開(kāi)討論,完善設(shè)計(jì)步驟。
關(guān)于探究果膠酶的最適用量,是建立在探究最適溫度和PH對(duì)果膠酶活性影響的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,此時(shí)也可以引導(dǎo)并組織同學(xué)們討論,最后確定實(shí)驗(yàn)操作方案。
最后,根據(jù)討論匯總的實(shí)驗(yàn)方案,分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(根據(jù)實(shí)際情況確定是否進(jìn)行)
六、教學(xué)實(shí)施程序教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖
引入在必修一中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了酶的內(nèi)容,那么,請(qǐng)同學(xué)們回憶到底酶的概念是什么?酶的特性有哪些?酶活性的影響因素有哪些?通過(guò)討論,得出酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物;酶具有微量性、高效性、專(zhuān)一性以及作用條件較溫和;影響酶活性的因素有溫度、PH和抑制劑等。溫故而知新,使學(xué)生既復(fù)習(xí)了原先學(xué)過(guò)的內(nèi)容,同時(shí)也為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
酶的活性及酶促反應(yīng)速度的表示酶具有一定的催化作用,我們就可以用酶所具有的催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力稱(chēng)為酶的活性,那么,我們又該如何表示酶的活性大小呢?學(xué)生通過(guò)閱讀教材得出酶反應(yīng)速度可用單位時(shí)間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的較少量或產(chǎn)物的增加量來(lái)表示。學(xué)習(xí)新知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材,總結(jié)教材的能力。
果膠酶的作用
果膠酶的種類(lèi)
酶的應(yīng)用很廣泛,如在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用。果膠酶在果汁生產(chǎn)中能夠提高水果的出汁率,并使果汁變得澄清。那么,果膠酶為什么具有如此重要的功能呢?
果膠酶是否特指一種酶?學(xué)生通過(guò)閱讀教材,回答植物細(xì)胞壁以及胞間層的主要成分就含有果膠,它是半乳糖醛酸聚合而成的一種高分子化合物,不溶于水。在果汁加工中,利用果膠酶能夠分解果膠,得到可溶性的半乳糖醛酸,瓦解植物細(xì)胞壁以及胞間層,是榨取果汁變得更容易。
學(xué)生回答:不是。而是分解果膠的一類(lèi)酶的總稱(chēng),包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等。
學(xué)習(xí)新知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生閱讀教材,總結(jié)教材的能力。
探究溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響果膠酶能分解果膠,提高果汁的出汁率,但它的活性也受到溫度、PH等因素的影響。下面我們共同探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響。請(qǐng)同學(xué)們參考教材圖43,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,探究溫度對(duì)果膠酶活性的影響。
思考問(wèn)題:
(1)如何設(shè)置溫度梯度?
(2)為什么在混合蘋(píng)果泥和果膠酶之前,要將蘋(píng)果泥和果膠酶分裝在不同的試管中恒溫處理?
(3)該實(shí)驗(yàn)是否需要設(shè)置對(duì)照?
溫度能夠影響果膠酶的活性,其中出汁率最多或澄清度最高的溫度就是果膠酶的最適溫度。同理,我們將實(shí)驗(yàn)步驟中的溫度梯度改為PH梯度,就能探究PH對(duì)果膠酶活性的影響。學(xué)生通過(guò)閱讀教材,討論,最后得出實(shí)驗(yàn)步驟如下:制備蘋(píng)果泥配置果膠酶蘋(píng)果泥和果膠酶分別水浴保溫將蘋(píng)果泥和果膠酶混合保溫過(guò)濾出果汁記錄果汁量繪制出溫度對(duì)果膠酶活性影響的曲線(xiàn)圖。
(1)可選取的溫度梯度為30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃和70℃。
(2)保證底物和酶在混合時(shí)溫度是相同的,避免兩者混合時(shí)溫度影響酶的活性。(3)需要。不同溫度梯度之間可以相互對(duì)照。
選擇出汁率最多的那個(gè)溫度,保持溫度不變,探究PH對(duì)果膠酶活性的影響,方法與溫度探究相同。PH梯度可選擇5、6、7、8、9。
閱讀教材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,討論交流,得出最佳實(shí)驗(yàn)方案。理解溫度和PH對(duì)果膠酶活性的影響,并培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力。
探究果膠酶的最適用量我們探究了果膠酶催化反應(yīng)的最適溫度和最適PH。那么,對(duì)于一定的蘋(píng)果泥,為了使果膠酶得到充分的利用,節(jié)約成本,使用多少果膠酶最合適?閱讀教材資料二,討論得出:可保持各試管中蘋(píng)果泥的量一定,溫度和PH不變,設(shè)置果膠酶的使用量為自變量,可配置不同濃度的果膠酶溶液,也可以只配置一種濃度的果膠酶溶液,然后使用不同的體積進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。方法與溫度探究相同。閱讀教材,討論交流,理解果膠酶的最適用量。七、教學(xué)反思
本節(jié)課只是從理論中設(shè)計(jì)了影響果膠酶活性的溫度和PH的實(shí)驗(yàn)步驟,以及探究果膠酶的最適用量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟。但是對(duì)于沒(méi)有實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)校本節(jié)課題可能就沒(méi)法組織學(xué)生親自動(dòng)手完成,如很多學(xué)校都沒(méi)有恒溫水浴鍋等實(shí)驗(yàn)條件。但我們也可以適當(dāng)根據(jù)本校條件,改造實(shí)驗(yàn)步驟,如沒(méi)有恒溫水浴鍋,對(duì)溫度梯度的調(diào)節(jié)可用不同比例的熱水和冰水來(lái)調(diào)制而成。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出溫度和PH對(duì)果膠酶活性影響的曲線(xiàn)圖;不同果膠酶用量對(duì)出汁量影響的曲線(xiàn)圖;最終得到果膠酶的最適溫度、PH和最適用量。
延伸閱讀
酶的作用教學(xué)設(shè)計(jì)(人教版)
俗話(huà)說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),減輕教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫(xiě)呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“酶的作用教學(xué)設(shè)計(jì)(人教版)”,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
酶的作用教學(xué)設(shè)計(jì)(人教版)一、版本:人教版高中生物必修1
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容:第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(第1課時(shí)——酶的作用)
三、設(shè)計(jì)理念
在實(shí)施新課程中,需要構(gòu)建與新課程理念相適應(yīng)的教學(xué)策略。根據(jù)新課程理念,高中生物重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等生物科學(xué)素養(yǎng)。使學(xué)生由以前的“學(xué)會(huì)”到“想學(xué)”再到“會(huì)學(xué)”,“引導(dǎo)──探究”發(fā)現(xiàn)式教學(xué)法就是在這種理念下應(yīng)運(yùn)而生的,該教學(xué)法以問(wèn)題解決為中心的學(xué)習(xí)方式。本節(jié)課以“引導(dǎo)──探究”科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法為設(shè)計(jì)理念。符合《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》的要求:“改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、合作學(xué)習(xí)、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力”。該理念的運(yùn)用有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、協(xié)作精神的培養(yǎng),有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,有利于學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力、形成正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)。它不僅重視知識(shí)的獲取,而且更加重視學(xué)生獲取知識(shí)的過(guò)程及方法,更加突出地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在問(wèn)題的推動(dòng)下、在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生學(xué)得主動(dòng),學(xué)得積極,真正體現(xiàn)了“教為主導(dǎo),學(xué)為主體”的思想。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)
每個(gè)老師需要在上課前弄好自己的教案課件,規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來(lái)臨了。只有制定教案課件工作計(jì)劃,未來(lái)的工作就會(huì)做得更好!你們了解多少教案課件范文呢?小編特地為您收集整理“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)”,相信能對(duì)大家有所幫助。
第一節(jié)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)
知識(shí)與能力方面:
1.概述植物栽培和家畜飼養(yǎng)中的繁殖控制技術(shù)及其意義。
2.認(rèn)同生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推動(dòng)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。
3.形成關(guān)心農(nóng)業(yè)發(fā)展、熱愛(ài)農(nóng)業(yè)的情感。
過(guò)程與方法方面:
本節(jié)課主要采取學(xué)生通過(guò)小組合作探究的方法,以及深入農(nóng)村調(diào)查農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的繁殖控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。在小組合作探究中理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者的關(guān)系。培養(yǎng)學(xué)生的合作探究精神,和自我學(xué)習(xí)、搜集信息和處理信息的能力。
情感態(tài)度、價(jià)值觀(guān)方面:
培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛(ài)社會(huì),關(guān)愛(ài)農(nóng)業(yè)發(fā)展、熱愛(ài)農(nóng)業(yè)的情感,培養(yǎng)他們社會(huì)責(zé)任感.
雜種優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用、植物微型繁殖、動(dòng)物人工授精、試管家畜和胚胎分割技術(shù)以及它們對(duì)提高社會(huì)生產(chǎn)力的重大作用。
1.植物微型繁殖技術(shù)流程中各環(huán)節(jié)的科學(xué)道理
2.胚胎分割技術(shù)與不同階段動(dòng)物全能型的關(guān)系
講授法和學(xué)生合作學(xué)習(xí)相結(jié)合
1課時(shí)。
(導(dǎo)入新課)師:同學(xué)們討論傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的不同,教師用多媒體展示現(xiàn)代技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重點(diǎn)應(yīng)用。
學(xué)生:分組探討、交流各種農(nóng)業(yè)中的繁殖控制及技術(shù)。
一、探究雜種優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用
1.定義:雜種優(yōu)勢(shì)是指具有一定遺傳差異的兩個(gè)個(gè)體進(jìn)行雜交后,所生產(chǎn)的后代在生活力、生長(zhǎng)發(fā)育速度、抗逆性以及形態(tài)大小等方面明顯優(yōu)于雜交雙親的現(xiàn)象。
2.流程:
3.應(yīng)用:提出問(wèn)題
①玉米的雜種優(yōu)勢(shì)如何培育?
②騾子是如何繁育的?
③如何培育產(chǎn)蛋率高的母雞?
二、植物微型繁殖
1.概念:植物微型繁殖技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)的一種,是利用離體的芽、莖等器官在無(wú)菌和特定光溫條件下,在人工培養(yǎng)基上進(jìn)行快速無(wú)性繁殖的技術(shù)。
2.流程
四、試管家畜
五、胚胎分割技術(shù)
1.定義:胚胎分割技術(shù)是采用機(jī)械方法,即用特制的顯微刀片或玻璃微針將早期的胚胎分割成2份、4份或更多份,經(jīng)體內(nèi)或體外培養(yǎng),然后植入代孕母體內(nèi),從而獲得同卵雙生或多生后代。
六、克隆哺乳動(dòng)物技術(shù)
定義:哺乳動(dòng)物的克隆技術(shù),是指利用某哺乳動(dòng)物的體細(xì)胞核,產(chǎn)生一個(gè)與該動(dòng)物幾乎完全相同的新個(gè)體。
1.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,常用雜交的方法獲得所需的品系。下列做法正確的是:
A.雜交后的個(gè)體基因發(fā)生了突變
B.雜交技術(shù)不會(huì)改變?cè)械倪z傳物質(zhì),但獲得的個(gè)體形狀是不能遺傳的
C.雜交個(gè)體的生活力、生長(zhǎng)速度、抗逆性以及形態(tài)大小等方面明顯優(yōu)于雜交雙親的現(xiàn)象
D.雜交后的個(gè)體,具有了很強(qiáng)的變異性,自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離
2.克隆技術(shù)的原理是:
A.細(xì)胞的全能性。
B.細(xì)胞的相似性。
C.動(dòng)物細(xì)胞的易繁殖、分化速度快。
D.動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。
3.下列有關(guān)微型繁殖技術(shù)說(shuō)法正確的是
A.是一種有性繁殖方式。
B.是組織培養(yǎng)技術(shù)的一種。
C.是一種無(wú)性繁殖技術(shù)
D.產(chǎn)生的個(gè)體遺傳物質(zhì)是相同的。
做學(xué)案上的練習(xí)題
本節(jié)課與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、畜牧業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系密切。在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,討論的比較熱烈。對(duì)各種技術(shù)流程也討論的比較到位。教師在引導(dǎo)學(xué)生探討問(wèn)題時(shí),還要從網(wǎng)絡(luò)中找一些資料,幫助學(xué)生了解一些前沿的科學(xué)技術(shù)。增加學(xué)生的知識(shí)面。
酶的作用和本質(zhì)
第5章酶的作用和本質(zhì)
班級(jí):姓名:
1.酶在細(xì)胞代謝中的作用(B)。2.探究影響酶活性的因素(實(shí)驗(yàn))(c)
復(fù)習(xí)重點(diǎn):酶的作用、本質(zhì)和特性
復(fù)習(xí)難點(diǎn):1.酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理2.控制變量的科學(xué)方法
一酶的作用和本質(zhì)
1.細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多,統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝。
2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱(chēng)為。其中人為改變的變量稱(chēng)為,隨著自變量的變化而變化的變量稱(chēng)做,除自變量外,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些可變因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,這些變量稱(chēng)為。除一個(gè)因素以外,其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做,它一般設(shè)置組和組。
3.比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及理論分析:
⑴實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象分析
試管號(hào)3%
H2O2控制變量點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè)結(jié)果分析
實(shí)驗(yàn)處理氣泡多少
12mL無(wú)助燃性
22mL90℃水浴加熱很少有助燃性
32mL滴加3.5%FeCl32滴較多助燃性較強(qiáng)
42mL滴加20%肝臟研磨液2滴很多助燃性更強(qiáng)
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:。
4.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕钴S狀態(tài)所需要的稱(chēng)為活化能。同無(wú)機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更,因而更高,這樣細(xì)胞代謝就能在條件下快速進(jìn)行。
5.巴斯德以前,許多化學(xué)家認(rèn)為發(fā)酵是純,與無(wú)關(guān)。1857年巴斯德提出發(fā)酵是由于的存在,即有的參與才能引起發(fā)酵;而德國(guó)化學(xué)家李比希卻堅(jiān)持認(rèn)為引起發(fā)酵的是中的某些物質(zhì),但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞后才能發(fā)揮作用。兩種觀(guān)點(diǎn)爭(zhēng)執(zhí)不下。德國(guó)化學(xué)家李比希發(fā)現(xiàn)不含酵母細(xì)胞的與活酵母是一樣的,都能引起發(fā)酵,他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱(chēng)為,最早從刀豆中提取出脲酶的是美國(guó)科學(xué)家,他用多種方法證明了酶是。20世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)也有生物催化功能。
6.酶是產(chǎn)生的,具有作用的一類(lèi),其中絕大多數(shù)酶是,少數(shù)是。
二酶的特性
1.酶的特性有:、、。
2.酶的高效性是指酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的倍。
3.酶的專(zhuān)一性是指。
4.酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在的條件下進(jìn)行的,和
對(duì)酶的活性影響最大。在最適宜的溫度和pH條件下,酶活性,溫度和pH偏高或偏低,酶活性都會(huì)顯著。
5.、或,會(huì)使酶的遭到破壞,使酶永久失活,即酶發(fā)生了。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,但能使酶的保持穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性可以。因此,酶制劑適于在下保存。
6.“影響酶活性的條件”的探究分析
⑴溫度對(duì)淀粉酶活性的影響
①原理:a、。
b、。
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
③實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):
。
④實(shí)驗(yàn)結(jié)論:。
⑵pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響
①原理:a、。
b、。
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
③實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè):
。
④實(shí)驗(yàn)結(jié)論:。
⑶操作提示:
①溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是,在加入酶,應(yīng)先將底物與酶分別在相應(yīng)的下處理至少min,確保二者一致。
②pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是確保底物在與酶混合,其已經(jīng)調(diào)節(jié)好。
1.(07模擬:江蘇淮安5月調(diào)查)4.下列分解糖類(lèi)的速率最佳的實(shí)驗(yàn)樣本是:
A.2mL唾液+l滴0.01mol/LNaClB.2mL胃液+l滴0.1mol/LHCl
C.2mL胃液+1滴lmol/LNaOHD.2mL十二指腸液+1滴0.1mol/LHCl
2.(07模擬:福建廈門(mén)三月質(zhì)檢)34.下列關(guān)于酶和激素的敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.激素的作用與酶的作用是密切相關(guān)的
B.激素和酶的合成都與機(jī)體中的基因有關(guān)
C.能合成激素的細(xì)胞一定能合成酶
D.激素一般不會(huì)改變新陳代謝的速度
高二化學(xué)教案:《化學(xué)反應(yīng)速率與平衡在生產(chǎn)中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
俗話(huà)說(shuō),磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。高中教案的內(nèi)容要寫(xiě)些什么更好呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《高二化學(xué)教案:《化學(xué)反應(yīng)速率與平衡在生產(chǎn)中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)》,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
一、復(fù)習(xí)回顧
反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響
(1)溫度的影響:
升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng);
降低溫度,化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。
(2)濃度的影響:
增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
(3)壓強(qiáng)的影響:
增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng);
減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)。
(4)催化劑:
加入催化劑,化學(xué)平衡不移動(dòng)。
二、知識(shí)梳理
考點(diǎn)1:化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理在合成氨中的應(yīng)用
運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,同時(shí)考慮合成氨生產(chǎn)中的動(dòng)力、材料、設(shè)備等因素,選擇合成氨的條件(壓強(qiáng)、溫度、濃度、催化劑等)。
考點(diǎn)2:化學(xué)反應(yīng)條件的控制
控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的條件,可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,使化學(xué)反應(yīng)向著對(duì)生產(chǎn)、生活有利的方面轉(zhuǎn)化。
一般可以通過(guò)控制以下化學(xué)反應(yīng)的條件來(lái)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向:
1.控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的外界條件的改變:
主要是通過(guò)控制濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等外界條件的改變來(lái)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)進(jìn)行的方向。
2.控制反應(yīng)環(huán)境(介質(zhì)的影響)的改變:
相同的反應(yīng)物,在不同的環(huán)境下,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不相同。
3.控制實(shí)驗(yàn)操作的影響
不同的實(shí)驗(yàn)操作,會(huì)對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不同的影響,從而導(dǎo)致反應(yīng)的產(chǎn)物和和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同。
(1)加熱操作對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)的影響
(2)試劑添加順序操作對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響
考點(diǎn)3:合成氨:
1.合成氨的反應(yīng)原理:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)298K時(shí),△H==92.2kJ·mol—1
特點(diǎn):合成氨是一個(gè)氣體體積縮小的放熱的可逆反應(yīng)。
2.合成氨適宜條件的選擇
(1)選擇依據(jù):從提高反應(yīng)速率的角度分析,提高反應(yīng)溫度、使用催化劑、適當(dāng)提高氮?dú)浔?;從平衡移?dòng)的角度分析,降低溫度、提高壓強(qiáng)和適時(shí)分離反應(yīng)產(chǎn)物氨;從實(shí)際生產(chǎn)的角度分析,溫度和壓強(qiáng)要與生產(chǎn)實(shí)際相適應(yīng)。
(2)選擇原則:能加快反應(yīng)速率;提高原料的利用率;提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量;對(duì)設(shè)備條件要求不能太高。
(3)合成氨的適宜條件:使用催化劑;適宜的壓強(qiáng):2×107~5×107Pa;適宜的溫度:500℃左右;及時(shí)分離出氨和及時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃狻?/p>
(4)合成氨的簡(jiǎn)要流程:
考點(diǎn)4:“三段式法”解答化學(xué)平衡計(jì)算題
1.步驟
(1)寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)平衡的反應(yīng)方程式。
(2)確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度。
(3)根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系并做解答。
2.方法
如mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L、b mol/L,達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mx mol/L。
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始(mol/L) ab 0 0
變化(mol/L) mx nx px qx
平衡(mol/L) a-mx b-nx px qx
3.說(shuō)明
(1)對(duì)于反應(yīng)物:c(平)=c(始)-c(變);
對(duì)于生成物:c(平)=c(始)+c(變)。
(2)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
三、例題精析
【例題1】用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
(1)曲線(xiàn)b對(duì)應(yīng)的投料比是________。
(2)當(dāng)曲線(xiàn)b、c、d對(duì)應(yīng)的投料比達(dá)到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是______________________________。
(3)投料比為2∶1、溫度為400 ℃時(shí),平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是________。
【答案】(1)4∶1(2)投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越低(3)30.8%
【解析】(1)根據(jù)O2越多HCl的轉(zhuǎn)化率越大,可知a、b、c、d曲線(xiàn)的投料比分別為6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。
(2)根據(jù)曲線(xiàn)可知,當(dāng)b、c、d曲線(xiàn)HCl達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率時(shí),投料比越高,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越低。
(3)設(shè)n(HCl)=2 mol,n(O2)=1 mol,根據(jù)反應(yīng)曲線(xiàn)可知,當(dāng)溫度為400 ℃時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率為80%,則有:4HCl + O2 2Cl2?。?H2O
開(kāi)始: 2 mol 1 mol 0 0
變化: 1.6 mol 0.4 mol 0.8 mol 0.8 mol
平衡: 0.4 mol 0.6 mol 0.8 mol 0.8 mol
因此平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是
【例題2】煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問(wèn)題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃
400
500
830
1000
平衡常數(shù)K
10
9
1
0.6
試回答下列問(wèn)題:
(1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)的是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
(2)某溫度下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持容器體積不變升高溫度,正反應(yīng)速率________(填“增大”“減小”或“不變”),容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)830 ℃時(shí),在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng),按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物,其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有______(選填字母)。
A
B
C
D
n(CO2)/mol
3
1
0
1
n(H2)/mol
2
1
0
1
n(CO)/mol
1
2
3
0.5
n(H2O)/mol
5
2
3
2
(4)830 ℃時(shí),在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率是________。
【答案】(1)放熱(2)增大 增大(3)BC (4)60%
【解析】(1)由表格可知,升溫,化學(xué)平衡常數(shù)減小,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(2)升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大;容器體積不變的情況下,升高溫度,則容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)增大。
(3)830 ℃時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)為1,即若n(CO2)×n(H2)(4)830 ℃時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)為1,
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
起始濃度(mol/L) 2 3 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) x x x x
平衡濃度(mol/L) (2-x) (3-x) x x
【例題3】工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH
某溫度和壓強(qiáng)條件下,分別將0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密閉容器內(nèi),進(jìn)行上述反應(yīng),5 min達(dá)到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質(zhì)量是5.60 g。
(1)H2的平均反應(yīng)速率是 mol·L-1·min-1。?
(2)平衡時(shí)容器內(nèi)N2的濃度是 mol·L-1。?
(3)SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率是。?
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴(kuò)大加料,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng)(填“增大”“減小”或“不變”)。?
(5)在不改變反應(yīng)條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率,可通過(guò)改變投料配比的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。下列四種投料方式,其中可行的是。?
選項(xiàng)
投料方式
A
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶2∶2
C
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶2
D
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=2∶1∶3
(6)達(dá)到平衡后升高溫度,其他條件不變,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是(填字母序號(hào))。?
A. c(HCl)減少
B. 正反應(yīng)速率減慢,逆反應(yīng)速率加快
C. Si3N4的物質(zhì)的量減小
D. 重新平衡時(shí)c(H2)/c(HCl)增大
【答案】(1)0.048 (2)0.06?。?)40%?。?)減小?。?)A、B?。?)A、C、D。源
【解析】依據(jù)“三部曲”計(jì)算
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)
起始濃度(mol/L) 0.15 0.1 0.3 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.06 0.04 0.12 0.24
平衡濃度(mol/L) 0.09 0.06 0.18 0.24
(4)相當(dāng)于加壓,平衡左移;(5)A、B、C、D的投料比分別為3∶3∶6、3∶6∶6、3∶2∶2、3∶1.5∶4.5,A、B、C、D分別相當(dāng)于在3∶2∶6的投料配比基礎(chǔ)上增加N2、增加N2、減少H2、減少N2和H2;(6)升高溫度不論平衡向哪個(gè)方向移動(dòng),正逆反應(yīng)速率均增大,B錯(cuò)誤;升高溫度,平衡左移,c(H2)增大,c(HCl)減小,A、C、D正確。
四、課堂練習(xí)
【基礎(chǔ)】
1. 化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應(yīng):
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0(I)
反應(yīng)(Ⅰ)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=________,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2 (g)和足量TaS2(s),I2 (g)的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。
(2)如圖所示,反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進(jìn)行,先在溫度為T(mén)2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2 (g),一段時(shí)間后,在溫度為T(mén)1的一端得到了純凈TaS2晶體,則溫度T1________T2(填“>”“
①已知100 ℃壓強(qiáng)為p1時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5 min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為。?
②圖中的p1p2(填“”或“=”),100 ℃壓強(qiáng)為p2時(shí)平衡常數(shù)為。?
③該反應(yīng)的ΔH0(填“”或“=”)。?
(2)在一定條件下,將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是( )
A.升高溫度
B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
D.再充入1 mol CO和3 mol H2
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強(qiáng)的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)表格中。
A.下表中剩余的實(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù):a=;b=。?
B.根據(jù)反應(yīng)Ⅱ的特點(diǎn),下圖是在壓強(qiáng)分別為0.1 MPa和5 MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線(xiàn)圖,請(qǐng)指明圖中的壓強(qiáng)px=MPa。?
【答案】(1)①0.003 0 mol·L-1·min-1?、?(2)①BD?、?500.1
【解析】(1)①v(H2)=3v(CH4)=×3=0.003 0 mol·L-1·min-1;②依據(jù)反應(yīng)式可知增大壓強(qiáng)平衡左移,轉(zhuǎn)化率減小,所以p1【拔高】
1. 工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯
(1)①乙苯與CO2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=。?
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填代號(hào))。
(2)在3 L密閉容器內(nèi),乙苯與CO2的反應(yīng)在三種不同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中實(shí)驗(yàn)Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ分別改變了實(shí)驗(yàn)其他條件;乙苯的濃度隨時(shí)間的變化如圖1所示。
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ乙苯在0~50 min時(shí)的反應(yīng)速率為。?
②實(shí)驗(yàn)Ⅱ可能改變的條件是。?
③圖2是實(shí)驗(yàn)Ⅰ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線(xiàn),請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)畫(huà)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線(xiàn)。
(3)若實(shí)驗(yàn)Ⅰ中將乙苯的起始濃度改為1.2 mol·L-1,其他條件不變,乙苯的轉(zhuǎn)化率將(填“增大”“減小”或“不變”),計(jì)算此時(shí)平衡常數(shù)為。?
【解析】 (1)B選項(xiàng),因?yàn)槭墙^熱容器,化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),體系溫度改變,平衡常數(shù)也改變,所以平衡常數(shù)不再隨時(shí)間的改變而改變,一定是化學(xué)平衡狀態(tài);(2)②實(shí)驗(yàn)Ⅱ比Ⅰ化學(xué)反應(yīng)速率快,但平衡狀態(tài)相同,只能是加入催化劑;③實(shí)驗(yàn)Ⅲ化學(xué)反應(yīng)速率加快,平衡時(shí)乙苯的濃度增大,苯乙烯的百分含量減小;(3)只改變濃度,所以平衡常數(shù)與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相同,K==0.225。
2.某溫度下反應(yīng)2A(g)?B(g)+C(g)△H<0的平衡常數(shù)K=4.此溫度下,在1L的密閉容器中加入A,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得A、B、C的物質(zhì)的量濃度(mol?L?1)分別為:0.4,0.6,0.6,下列說(shuō)法正確的是()
A. 溫度升高,該反應(yīng)反應(yīng)速率加快,平衡常數(shù)增大
B. 題目所述的某時(shí)刻正、逆反應(yīng)速率的大小為V(正)>V(逆)
C. 經(jīng)10min反應(yīng)達(dá)到平衡,則該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(A)為0.064mol/(L?min)
D. 平衡時(shí),再加入與起始等量的A,達(dá)新平衡后A的轉(zhuǎn)化率增大
【答案】B
【解析】A.升溫,速率加快;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡向吸熱方向移動(dòng),即逆方向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,故A錯(cuò)誤;
B.此時(shí)Qc=生成物濃度冪之積反應(yīng)物濃度冪之積=0.6×0.60.42=2.25<K=4,則此時(shí)未達(dá)平衡,向正方向進(jìn)行,正方向速率占優(yōu)勢(shì),則V(正)>V(逆),故B正確;
C.由題中數(shù)據(jù)可知A的起起始濃度為1.6amol/l,設(shè)平衡時(shí),A的濃度為amol/l,
2A(g) B(g)+ C(g)
起始濃度(mol/l):1.6 0 0
變化濃度(mol/l):1.6 a (1.6 a)/2 (1.6 a)/2
平衡濃度(mol/l):a (1.6 a )/2? (1.6 a )/2
根據(jù)K=平衡時(shí)生成物濃度冪之積平衡時(shí)反應(yīng)物濃度冪之積=1.6?a2×1.6 a2a2=4,解得a=0.32,則A變化濃度為(1.6 0.32)mol/l,所以v(A)=△c△t=(1.6?0.32)mol/L10min=0.128mol/L,故C錯(cuò)誤;D.平衡時(shí),再加入與起始等量的A,達(dá)到新的平衡時(shí),與一次性加入2倍的A屬于等效平衡,在相同條件下,取2個(gè)相同的1L容器,分別加入等量的A,一段時(shí)間后,都達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),這兩個(gè)平衡完全等效,再壓縮成1L,對(duì)于反應(yīng)2A(g)?B(g)+C(g),前后體積不變,則平衡不移動(dòng),所以A的轉(zhuǎn)化率不變,故D錯(cuò)誤;故選:B。
五、課后作業(yè)
【基礎(chǔ)】
1.恒溫下,容積均為2 L的密閉容器M、N中,分別有以下兩種起始投料建立的可逆反應(yīng)3A(g)+2B(g)2C(g)+xD(s)的化學(xué)平衡狀態(tài),相關(guān)數(shù)據(jù)如下:M:3 mol A、2 mol B,2 min達(dá)到平衡,生成D 1.2 mol,測(cè)得從反應(yīng)開(kāi)始到平衡C的速率為0.3 mol·L-1·min-1;N:2 mol C、y mol D,達(dá)到平衡時(shí)c(A)=0.6 mol·L-1。下列結(jié)論中不正確的是( )
A.x=2
B.平衡時(shí)M中c(A)=0.6 mol·L-1
C.y
D.M中B的轉(zhuǎn)化率與N中C的轉(zhuǎn)化率之和為1
2.將水煤氣轉(zhuǎn)化成合成氣,然后合成各種油品和石化產(chǎn)品是化工的極為重要的領(lǐng)域。除去水蒸氣后的水煤氣主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,繼續(xù)除去H2S后,可采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣。
(1)制水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
①此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 。
②下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是 。
A.加入C(s) B.加入H2O(g)
C.升高溫度 D.增大壓強(qiáng)
(2)將CH4轉(zhuǎn)化成CO,工業(yè)上常采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù),其反應(yīng)原理為:CH4(g)+3/2O2(g) CO(g)+2H2O(g) ΔH=-519 kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對(duì)X、Y、Z三種催化劑進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件相同)
①X在750℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
②Y在600℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
③Z在440℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
已知根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑是 (填“X”、“Y”或“Z”),選擇的理由是 。
3.(1)一定溫度下,在恒容密閉容器中NO2與O2反應(yīng)如下:4NO2(g)+O2(g) 2N2O5(g);
若已知K350℃
反應(yīng)達(dá)平衡后,若再通入一定量NO2,則平衡常數(shù)K將______,NO2的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”、“減小”或“不變”)
(2)若初始時(shí)在恒容密閉容器中加入N2O5,下表為N2O5分解反應(yīng)在一定溫度下不同時(shí)間測(cè)得N2O5濃度的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
t/s
500
1000
c(N2O5)/mol·L-1
5.00
3.52
2.48
①寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K= 。
②1000 s內(nèi)N2O5的分解速率為 。
③若每有1molN2O5分解,放出或吸收QkJ的熱量,寫(xiě)出該分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
【鞏固】
1.某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。
將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)
實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0
溫度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強(qiáng)/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度/mol·L-1
2.4×10-3
3.4×10-3
4.8×10-3
6.8×10-3
9.4×10-3
(1)可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是________(填字母序號(hào))。
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變
D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計(jì)算25.0 ℃時(shí)的分解平衡常數(shù):____________。
(3)取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中,在25.0 ℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將________(填“增加”、“減少”或“不變”)。
(4)氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變?chǔ)___0(填“>”、“=”或“
2.利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí),在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如下圖所示。
(1)在0~30小時(shí)內(nèi),CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ、vⅢ從大到小的順序?yàn)開(kāi)_________;反應(yīng)開(kāi)始后的12小時(shí)內(nèi),在第____________種催化劑作用下,收集的CH4最多。
(2)將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)??CO(g)+3H2(g)。該反應(yīng)ΔH=+206 kJ·mol-1。
①在下列坐標(biāo)圖中,畫(huà)出反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化圖(進(jìn)行必要標(biāo)注)。
②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密閉反應(yīng)器,某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡,平衡常數(shù)K=27,此時(shí)測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.10 mol,求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802 kJ·mol-1
寫(xiě)出由CO2生成CO的熱化學(xué)方程式:_______________________________________。
3.氨在國(guó)民生產(chǎn)中占有重要的地位。工業(yè)合成氨的反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H=-92.4KJ/mol.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)表明合成氨反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的是 (填字母)
a.2v正(NH3)>3v逆(H2) b.c(N2)=c(H2)>c(NH3)
c.單位時(shí)間內(nèi)有3molH-H鍵斷裂,同時(shí)有6molN-H鍵斷裂
d.恒溫恒容時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
e.恒溫恒容時(shí),容器內(nèi)混合氣體的彌補(bǔ)不變
(2)在一定條件下的密閉容器中,該反應(yīng)達(dá)到平衡,既要加快反應(yīng)速率,又要提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有 (填字母)
a.升高溫度 b.分離出液態(tài)氨氣 c.增加N2濃度 d.增加H2濃度
(3)已知在400℃時(shí),N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數(shù)K=0.5,則NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= ,數(shù)值為 。
(4)有兩個(gè)密閉容器A和B,A容器保持恒容,B容器爆出恒壓,起始時(shí)向容積相等的A、B中分別通入等量的NH3氣體,均發(fā)生反應(yīng):2NH3(g)3H2(g)+N2(g)。則:
①達(dá)到平衡所需的時(shí)間:t(A)???t(B),平衡時(shí),NH3的轉(zhuǎn)化率:a(A)????a(B) (填“>”、“=”或“
②達(dá)到平衡后,在兩容器中分別通入等量的氦氣。A中平衡向??? 移動(dòng),B中平衡向??? 移動(dòng)。(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”、“不”)。
(5)在三個(gè)相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下反應(yīng)并達(dá)到平衡,氨的體積分?jǐn)?shù)[Ψ(NH3)]隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖所示.下列說(shuō)法中正確的是_____(填字母,下同).
a.圖Ⅰ可能是不同壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且p2>p1
b. 圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且催化劑性能1>2
c.圖Ⅲ可能是不同溫度對(duì)反應(yīng)的影響,且T1>T2
【提高】
1. 運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
①CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.5?kJ·mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0?kJ·mol-1
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8?kJ·mol-1
則CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) ΔH=________kJ·mol-1
下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是________(填寫(xiě)序號(hào)).
a.使用高效催化劑?? b.降低反應(yīng)溫度
c.增大體系壓強(qiáng)?? d.不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來(lái)
(2)在一定壓強(qiáng)下,容積為V?L的容器中充入a?mol?CO與2a?mol?H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100?℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______;
③100℃時(shí),達(dá)到平衡后,保持壓強(qiáng)P1不變的情況下,向容器中通入CO、H2號(hào) CH3OH各0.5amol,則平衡 (填“向右”、“向左”或“不”移動(dòng))
④在其它條件不變的情況下,再增加a?mol?CO和2a?molH2,達(dá)到新平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)在容積均為1L的密閉容器(a、b、c、d、e)中,分別充入1molCO和2molH2等量混合氣體,在不同的溫度下(溫度分別為T(mén)1、T2、T3、T4、T5),經(jīng)相同的時(shí)間,在t時(shí)刻,測(cè)得容器甲醇的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。在T1-T2及T4-T5兩個(gè)溫度區(qū)間,容器內(nèi)甲醇的體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)如圖所示,其原因是 。
2.合理應(yīng)用和處理氮的化合物,在生產(chǎn)生活中有重要意義。
(1)氧化—還原法消除氮氧化物的轉(zhuǎn)化如下:
①反應(yīng)Ⅰ為:NO+O3=NO2+O2,生成11.2 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。
②反應(yīng)Ⅱ中,當(dāng)n(NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。
(2)硝化法是一種古老的生產(chǎn)硫酸的方法,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了氮氧化物的循環(huán)轉(zhuǎn)化,主要反應(yīng)為:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8 kJ·mol-1
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 kJ·mol-1,寫(xiě)出NO和O2反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式 。
(3)尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥,也是一種化工原料。
①以尿素為原料一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(NH2)2 (s) + H2O(l)2 NH3(g)+CO2(g) △H = +133.6 kJ/mol。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= 。關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是 (填序號(hào))。
a. 從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)容器中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
b. 在平衡體系中增加水的用量可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
c. 降低溫度使尿素的轉(zhuǎn)化率增大
②密閉容器中以等物質(zhì)的量的NH3和CO2為原料,在120 ℃、催化劑作用下反應(yīng)生成尿素:CO2(g) +2NH3(g)CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合氣體中NH3的物質(zhì)的量百分含量(NH3)%隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率V(正)(CO2) b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率V(逆)(CO2)(填“>”、“=”或“
3.甲醇來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g) ?CH3OH(g)?△H=-90.8?kJ·mol-1
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)?△H=-571.6?kJ·mol-1???
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)????△H=-241.8 kJ·mol-1?????
?則CH3OH(g)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)的反應(yīng)熱△H=???????kJ·mol-1。?
(2)將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容積為100L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+ H2O(g)=CO(g)+3H2(g),測(cè)得在一定的壓強(qiáng)下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如右圖。?
①假設(shè)100?℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5?min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為? ??。
②100℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為? ? 。
(3)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種:?
①甲醇蒸汽重整法。該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH3OH(g) ?CO(g)+2H2(g),此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是? 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2—ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O2)/n(CH3OH)=0.25時(shí),CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為??????;?
在制備H2時(shí)最好控制n(O2)/n(CH3OH)=?? ?。
【答案】
【基礎(chǔ)】1.C 2.(1)①K=c(CO)c(H2)/c(H2O) ②B、C (2)Z 催化劑效率高且活性溫度低。
3.(1)放熱(1分),不變(1分),變?。?分)
(2)①(2分) ②0.00252 mol·L-1·s-1(2分),
③2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+2QkJ·mol-1(3分)
【鞏固】1.(1)BC
(2)K=c2(NH3)·c(CO2)=
(3)增加 (4)> >
2.(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ?、?/p>
(2)
(3)CO2(g)+3H2O(g)CO(g)+2O2(g)+3H2(g) ΔH=+1 008 kJ·mol-1
3.(1)cd (2)c (3)K表達(dá)式略 2 (4)①
【提高】1.(1)-90.1 (2)a、c (3)①小于 ②V2/a2 ③向左 ④小增大
(4)T1-T2尚未達(dá)到平衡,溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快,相同時(shí)間內(nèi)生成甲醇越多(2分)
T4-T5已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),甲醇體積分?jǐn)?shù)減?。?分)
2.(1)①1 (2分) ②6NO2+4CO(NH2)2=7N2+8H2O+4CO2 (3分)
(2)2NO(g)+O2(g) = 2NO2(g) △H=-113.0 kJ/mol(2分)
(3)①c2(NH3)·c(CO2) (2分) a (2分)
②> (2分) 0.75(2分)
3.(1)-392.8?;?
(2)0.003?mol·L-1·min-1,?2.25×10-4;??
(3)① 該反應(yīng)是一個(gè)熵增的反應(yīng)?(△S>0),?(1分)
② 0.5(0.5~0.55均給分)