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教(学)案 |
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化学平衡与STS
利用化学平衡的观点能够解释与社会科技生活有关的现象和事实，在教学中多引用些事例有利于学生把化学与现实结合起来。
1 与天文关系
例1：乙炔在一定条件下与水的加成反应，其过程如下：CH≡CH+H—OH →〔H2C＝CH－OH〕→CH3CHO ，H2C＝CH－OH不稳定，在常温下为液体，很容易转化成稳定的乙醛。然而，2002年的美国《科学》杂志报道：外太空的某一个星球的大气层含有大量
H2C＝CH－OH，请从化学平衡的角度上预测该星球的温度
A 较底温度 B 较高温度 C 无法判断 D 以上说法都不正确
解析：由题意知在常温下H2C＝CH－OH转化为CH3CHO的过程是个放热的过程，因此升高温度有利于H2C＝CH－OH形成，在该星球上含有大量H2C＝CH－OH.，说明该物质在该星球上较稳定,所以该星球的温度较高。选B
2 与人体疾病的关系
例2 关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，尤其在寒冷的季节易诱发关节疼痛,其化学机理为:①HUr （尿酸） + H2O Ur- +H3O+ ②Ur+Na+ NaUr(固体)下列对反应②叙述中正确的是： ①正反应为吸热反应②正反应为放热反应③升高温度平衡向正反应方向移动④降低温度平衡向正反应方向移动
A ①③ B ②③ C ①④ D ②④
解析：造成关节炎病的原因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，并且环境温度越底，越易诱发关节疼痛，说明在低温下NaUr能稳定存在，所以反应②是一个放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动。选D
3 解释生活现象
例3 请用化学平衡移动原理解释如下生活中的常见现象：打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫。
解析：啤酒瓶中二氧化碳气体与啤酒中溶解的二氧化碳气体达到平衡，打开啤酒瓶，二氧化碳的压力下降，据化学平衡移动原理知：平衡向放出二氧化碳的方向移动，以减弱气体压力下降对平衡的影响；温度是保持平衡的条件，玻璃杯的温度比冰镇啤酒的温度高，根据化学平衡移动原理，平衡应向减弱温度升高的方向移动，即向吸热的方向移动，而从溶液中放出二氧化碳是吸热的，所以，应从溶液中放出二氧化碳气体。
4 解释工业生产问题
例4 近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应化学方程式为：
NH3 + HClO H2O + NH2Cl （一氯氨），NH2Cl 较HClO稳定，加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是
解析：加液氨后，使HClO部分转化为较稳定的NH2Cl，当HClO开始消耗后，化学平衡向左移动，又产生了HClO。
5与环境保护有关
例5：人类目前对煤与石油的过度使用，使空气中的 CO2浓度增大，导致地球表面温度升高，形成了温室效应。科学家对二氧化碳的增多带来的负面效应较为担忧，于是提出将二氧化碳通过管道输送到海底，这样可以 缓解空气中CO2浓度的增加。请你根据CO2性质回答：（1）长期这样做，将给海洋造成什么样的影响？
（2）你认为消除这些影响的最好方法是什么？
解析：在海洋深处存在：CO2（g） CO2（l）CO2+H2O H2CO3=H++HCO32-
由于海底压强大温度低，这有利于CO2的溶解，从而加大二氧化碳与水的反应，使海水的酸性增强，这会造成海水环境的破坏，给海洋环境带来可怕的后果。
消除这些影响可行的办法是减少化石能源的利用，开发新的能源。
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