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2019-2020年人教版選修4教案 第2章第3節(jié) 化學平衡（第1課時） 教案 教學目標 知識與技能: 1. 通過對溶解平衡的理解和遷移，使學生建立起化學平衡的概念，并理解可逆反應。 2. 通過對化學平衡概念的理解，歸納出一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時的特征。 3. 能用平衡狀態(tài)的特征來判斷可逆反應是否達到平衡。 過程與方法: 1. 從學生已有關于溶解的知識——溶解平衡，導入化學平衡，通過對溶解平衡的理解和遷移，使學生建立起化學平衡是個動態(tài)平衡的概念。 2. 引導學生理解化學平衡的概念，討論并歸納出反應達到平衡時所具有的特征。 3. 通過適當?shù)木毩曌寣W生用已歸納的平衡特征來判斷在一定條件下，一個可逆反應進行到某種程度時是否達到平衡。 情感、態(tài)度與價值觀: 化學平衡是宇宙中各科平衡中的一個小小的分支，化學平衡的核心內(nèi)容——動態(tài)平衡，日常生活中的溶解平衡、環(huán)保等平衡問題與化學理論密切聯(lián)系在一起——化學與生活息息相關。 教學重點： 化學平衡狀態(tài)的概念和特征 教學難點： 化學平衡狀態(tài)的特征 教學過程： [引言] 前面我們學過化學反應速率，知道化學反應有快有慢，但是化學反應還要考慮能否進行到底，也就是化學反應的限度問題，也即是我們要研究的化學平衡問題。 [板書] 第三節(jié) 化學平衡 必修課本我們作了初步的探討，這節(jié)課我們再作進一步的研究。其實在初中、高一接觸到的溶液、溶解度也存在這個限度問題，下面我們轉入有關的探索。 1、飽和溶液的可逆過程 在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。 飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？ 沒有！以蔗糖溶解于水為例，當溫度一定時，溶液達到飽和之后，溶液中蔗糖分子離開蔗糖表面擴散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。 即：溶解速率=結晶速率，于是飽和溶液的濃度和固體溶質(zhì)的質(zhì)量都保持不變。達到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動態(tài)平衡。溶解、結晶過程可以表示如下： 固體溶質(zhì) 溶液中的溶質(zhì) 過程的可逆性是了解過程限度的基礎，過程的限度取決于過程可逆性的大小。對溶解平衡的認識有助于對化學平衡的認識。因為溶解平衡的許多特點在化學平衡中都可以找到。溶解平衡狀態(tài)屬于化學平衡狀態(tài)的一種。溶解的過程具有可逆性，因此化學平衡狀態(tài)所研究的反應也具有可逆性。 [板書] 一、可逆反應與不可逆反應 ▲ 在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應. 注意：可逆反應總是不能進行到底，得到的總是反應物與生成物的混合物 [例題分析] 在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01mol H2O (g), 開始時C(CO) 、C(H2O)最大，C(CO2) 、C(H2)=0，隨著反應的進行， C(CO) 、C(H2O)逐漸減小C(CO2) 、C(H2)逐漸增大 所以,正反應速率逐漸減小，逆反應速率逐漸增大，進行到一定程度，總有那么一刻，正反應速率和逆反應速率的大小不再變化 ，且正反應速率=逆反應速率 這時，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應生成的CO、H2O的量，反應仍在進行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點研究的重要概念—化學平衡狀態(tài) [板書] 二、化學平衡狀態(tài) （一）定義：化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應里，當正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的百分含量（濃度、質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)）保持不變的狀態(tài)。 （二）化學平衡構成條件∶ （1）反應物和生成產(chǎn)物均處于同一反應體系中，反應條件保持不變； （2）達到化學平衡狀態(tài)時，體系中所有反應物和生成物的百分含量（質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)、濃度、體積分數(shù)）保持不變。 前提條件：可逆反應 實質(zhì)：正反應速率=逆反應速率 標志：反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài) 根據(jù)化學平衡狀態(tài)的定義請同學們來歸納化學平衡狀態(tài)的特征 [學生討論、歸納] [板書] （三）、化學平衡狀態(tài)的特征 (1)動：動態(tài)平衡（正逆反應仍在進行）V正、V逆不為O (2)等∶V正=V逆 (3)定：體系中所有反應物和生成物的百分含量（混合物各組分的濃度、質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)）保持不變。 (4)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。 重要題型： 判斷可逆反應是否達到平衡狀態(tài) 【例1】 在一定溫度下,可逆反應達到平衡的標志是?。ˋC ）　　　　　　　　　 A.　C的生成速率與C分解的速率相等 B.　單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生成3nmolB C.　A、B、C的濃度不再變化 D.　A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2 【例2】下列說法中可以充分說明反應: 在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（ B ） A.　反應容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B.　P和S的生成速率相等 C.　反應容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存 D.　反應容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化 【例3】下列說法可以證明反應 已達平衡狀態(tài)的是( AC ) A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵形成 B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵斷裂 C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵斷裂 D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵形成 【例4】在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應:2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的是 （ C ） A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度 C.B的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量 （四）可逆反應達到平衡時反應物的轉化率計算 某指定反應物的轉化率=該反應物變化（即消耗）的濃度（或物質(zhì)的量）起始濃度（或物質(zhì)的量）100﹪ ={該反應物起始濃度（物質(zhì)的量）—平衡濃度（物質(zhì)的量）}起始濃度（或物質(zhì)的量）100﹪ 如可逆反應2HI（g）H2（g）+I2（g）如果開始時碘化氫的濃度為4mol/L，平衡時氫氣的濃度是1mol/L，則碘化氫的轉化率=（4mol/L－2mol/L）4mol/L100﹪=50﹪ 反應物的轉化率越大，該可逆反應完成的程度就越大，反應越徹底。 [小結] １、化學平衡狀態(tài)的定義前提條件 實質(zhì) 標志 2、化學平衡狀態(tài)的特征： 動、等、定、變 板書設計： 第二章 化學反應速率和化學平衡 第三節(jié) 化學平衡 一、可逆反應與不可逆反應 在同一條件下,既能向正反應方向進行,同時又能向逆反應方向進行的反應,叫做可逆反應。 二、化學平衡狀態(tài) （一）定義： 化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應里，當正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的百分含量（濃度、質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)）保持不變的狀態(tài)。 （二）化學平衡構成條件∶ （1）、反應物和生成產(chǎn)物均處于同一反應體系中，反應條件保持不變； （2）、達到化學平衡狀態(tài)時，體系中所有反應物和生成物的百分含量（質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)、濃度、體積分數(shù)）保持不變。 （三）、化學平衡狀態(tài)的特征 (1)動：動態(tài)平衡（正逆反應仍在進行）V正、V逆不為O。 (2)等∶V正=V逆。 (3)定：體系中所有反應物和生成物的百分含量（混合物各組分的濃度、質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)）保持 不變。 (4)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。 （四）可逆反應達到平衡時反應物的轉化率計算 某指定反應物的轉化率=該反應物變化（即消耗）的濃度（或物質(zhì)的量）起始濃度（或物質(zhì)的量）100﹪={該反應物起始濃度（物質(zhì)的量）—平衡濃度（物質(zhì)的量）}起始濃度（或物質(zhì)的量）100﹪ 教學回顧： 通過本節(jié)課的學習，能夠讓學生建立起化學平衡的概念，并理解可逆反應；通過對化學平衡概念的理解，歸納出一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時的特征，能用平衡狀態(tài)的特征來判斷可逆反應是否達到平衡。通過適當?shù)木毩曌寣W生用已歸納的平衡特征來判斷在一定條件下，一個可逆反應進行到某種程度時是否達到平衡。