第三節(jié)化學平衡某某高新實驗中學尹克平教學目標：知識與技能：理解化學反響的可逆性；掌握化學平衡的涵義,理解化學平衡和化學反響速率之間的內在聯(lián)系；理解勒夏特列原理的涵義，掌握濃度、壓強、溫度等條件對化學反響速率的影響；掌握化學平衡常數(shù)的含義與其簡單計算；掌握化學平衡的有關計算，如平衡濃度轉化率、反響前后氣體壓強變化,平衡混合氣體的平均相對分子質量等.過程與方法：在理解化學平衡時，初步掌握將化學問題以與內在規(guī)律抽象為數(shù)學問題利用數(shù)學工具解決化學問題的能力；培養(yǎng)學生分析、推理、歸納、概括和總結的能力；以平衡移動定律為主線，結合實驗進展串聯(lián)、延伸培養(yǎng)分析問題的能力.情感態(tài)度與價值觀：通過對動態(tài)平衡的學習，加深理解"對立統(tǒng)一〃這一辯證唯物主義觀點教學重點：化學平衡的特征濃度、壓強和溫度對化學平衡的影響教學難點：化學平衡的建立平衡移動原理的應用課時安排：2課時教學方法：問題探究、實驗觀察、啟發(fā)討論、歸納推理教學用具：藥品：3、0.01mol/LKS>1mol/LFeCl3>1mol/LKS>NO2和N2O4混合氣體儀器：4支小試管、兩只小燒杯教學過程：第一課時［引入］化學反響速率討論的是化學反響快慢的問題，但是在化學研究和化工生產中只考慮化學反響進展的快慢是不夠的，因為我們既希望反響物盡可能快地轉化為生成物，同時又希望反響物盡可能多地轉化為生成物.前者是化學反響速率問題，后者即是化學平衡要研究的內容.這一節(jié)我們就來研究化學反響進展的程度問題.［板書］第三節(jié)化學平衡［講解］如果對于一個能順利進展的、徹底的化學反響來說,由于反響物已全部轉化為生成物,如酸與堿的中和反響就不存在什么進展程度的問題.所以，化學平衡的研究對象是可逆反響.［閱讀］閱讀教材25頁了解什么是可逆反響？可逆反響有什么特點？什么是正反響、逆反響？［學生回答］在同一條件下，能同時向正、逆兩個反響方向進展的反響為可逆反響.［設問］在一密閉容器中通入2molSO2和1moli8O2〔參加V2O5并加熱〕，假如隔一段時間后做同位素示蹤檢測18O原子，在哪些物質中存在18O原子？經(jīng)過足夠長的時間,最終能否得到2molSO3?［討論后回答］可逆反響的特點：在正反響進展的同時逆反響也在進展；可逆反響不能進展到底.［板書］一、可逆反響與不可逆反響1、 可逆反響：2、 可逆反響的特點：［過渡］大家來考慮這樣一個問題，我現(xiàn)在在一個盛水的水杯中參加蔗糖，當參加一定量之后，憑大家的經(jīng)驗，你們覺得會怎么樣呢？［學生回答］開始加進去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了.［設問］不溶了是否就意味著停止溶解呢？［學生回答］回憶所學過的溶解原理，閱讀教材自學思考后回答：沒有停止.因為當蔗糖溶于水時，一方面蔗糖分子不斷地離開蔗糖外表，擴散到水里去；另一方面蔗糖分子不斷地在未溶解的蔗糖外表聚集成為晶體，當這兩個相反的過程的速率相等時,蔗糖的溶解達到了最大限度,形成蔗糖的飽和溶液.［講解］所以說剛剛回答說不溶解了是不恰當?shù)?，只能說從宏觀上看到蔗糖的量不變了,溶解并沒有停止.［投影］三維動畫演示一定量蔗糖分子在水中的溶解過程.［學生］觀看動畫效果，進一步理解溶解過程.［講解］這時候我們就說,蔗糖的溶解達到了平衡狀態(tài)，此時，溶解速率等于結晶速率是一個動態(tài)平衡.［板書］3、溶解平衡的建立開始時：v＜溶解＞＞v＜結晶〉平衡時：v＜溶解＞=v＜結晶〉固體溶質—溶液中的溶質結論：溶解平衡是一種動態(tài)平衡［過渡］那么對于可逆反響來說,又是怎樣的情形呢？我們以CO和H2O〔g〕的反響為例來說明化學平衡的建立過程.［板書］二、化學平衡狀態(tài)1、化學平衡的建立催化劑、［討論］可逆反響CO+H2O＜g＞—CO2+H2,在1L密閉容器中進展,起始時,CO和H2O〔g〕的物質的量均為0.05mol,請你畫出反響物濃度和生成物濃度隨時間變化的圖形〔c—t圖〕與反響速率〔V正、v逆〕隨時間變化的圖形〔v—t圖〕并總結規(guī)律.［學生討論后畫出］由以上分析,總結什么是化學平衡狀態(tài)？［板書］化學平衡狀態(tài)：化學平衡狀態(tài)研究的對象：一定條件下的可逆反響［討論］1、反響開始時，反響物CO、H2O＜g＞的濃度和生成物CO2、H2的濃度如何？正反響和逆反響的速率如何？2、 隨著反響的進展,反響物和生成物的濃度怎樣變化？正、逆反響速率怎樣變化？3、 當v正〉v逆時，反響物的濃度和生成物濃度會不會發(fā)生變化？為什么？［講解］一定條件下，正、逆反響速率相等，反響物和生成物的濃度不再隨時間變化而變化的狀態(tài).平衡狀態(tài)也就是該可逆反響在該條件下反響進展的最大程度.［討論］1、當一個可逆反響達到平衡時，各物質的濃度保持不變，這時反響是否停止了？〔強調v正=v逆N0；平衡是動態(tài)的，而不是靜止的〕2、 為什么達到平衡狀態(tài)時反響混合物中各物質的濃度保持不變？〔強調動和靜以與現(xiàn)象與本質的關系〕3、 化學平衡狀態(tài)是不是永恒不變的？〔強調化學平衡是有條件的、暫時的、相對的平衡，強調內因和外因的關系〕［通過討論，閱讀教材后總結回答,板書］［板書］2、化學平衡狀態(tài)的特征：動：動態(tài)平衡等：v正亦逆定：各組分的濃度不再發(fā)生變化變：如果外界條件改變，原有的化學平衡狀態(tài)將被破壞［講解］在具體的學習過程中，要判斷一個可逆化學反響是否達到平衡狀態(tài)，必須充分地利用化學平衡狀態(tài)的特征，去靈活地尋找在問題中描述的各種標志，最根本的原如此就是看這些標志能否明確v正=▼逆，或反響物的各組分的濃度一定，就可知化學反響是否達到平衡狀態(tài)了.催化劑、［練習］在一定條件下，密閉容器中進展如下的可逆反響：N2+3H「高溫高壓2NH3請判斷如下情況是否說明該反響已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)：反響物濃度等于生成物濃度；容器中N2、H2、NH3的濃度之比為1：3：2；單位時間內生成nmolN2同時生成3nmolH2；反響物混合體系的壓強不隨時間段的變化而變化；H2的生成速率等于NH3的生成速率；容器內混合其體的密度不再變化.教學說明：化學反響速率與化學平衡知識都是很抽象的,在教學中只能以學生所熟悉的蔗糖溶解平衡的建立入手,逐步設置知識臺階,應用所學的化學反響速率的知識,對可逆反響催化劑、CO+H2O<g> —CO2+H2的數(shù)據(jù)作圖形分析,慢慢地導入化學平衡的建立.化學平衡的觀點建立了，化學平衡的特征就順理成章地總結出來了.第二課時［復習引入］化學平衡的特征是什么？當外界條件改變時，化學平衡將會發(fā)生移動，直到達到新的平衡.下面我們著重學習影響化學平衡的外界條件與影響結果.［板書］外界條件對化學平衡的影響［［板書］2、壓強對化學平衡的影響11、濃度對化學平衡的影響［實驗探究］仔細觀察教材［實驗2—5］和［實驗2—6］可以得出什么結論？結論：增大反響物濃度，正反響速率，平衡向一移動；增大生成物濃度，逆反響速率，平衡向移動；減小反響物濃度，正反響速率，平衡向移動；減小生成物濃度，逆反響速率，平衡向移動.［學生總結，教師板書］〔1〕規(guī)律：其他條件不變時,增大反響物濃度或減小生成物濃度，都使化學平衡向正反響方向移動；減小反響物濃度或增大生成物濃度都使化學平衡向逆反響方向移動［討論］在v—t圖中表示出增加FeCl3和增加NaOH溶液后，正、逆反響速率的變化情況.［練習］畫出以下幾種情況的速率一時間圖減小生成物濃度 減小反響物濃度 增大生成物濃度 增大反響物濃度〔由四個學生板演后，不完善或不正確的地方由其他學生修改、補充，由教師總結得出以下結論〕［分組討論］以上平衡移動的v—t圖有何特點？〔討論后每組選出一個代表回答〕a、 改變反響物濃度，只能使正反響速率瞬間增大或減??；改變生成物濃度，只能使逆反響速率瞬間增大或減小.b、 只要正反響速率在上面，逆反響速率在下面，即v正>v逆化學平衡一定向正反響方向移動;反之向逆反響方向移動.c、 只要是增大濃度，不論增大的是反響物濃度，還是生成物濃度,新平衡狀態(tài)下的反響速率一定大于原平衡狀態(tài)；減小濃度，新平衡條件下的速率一定小于原平衡狀態(tài).［練習］可逆反響C<s>+H2O<g>=^CO<g>+H2<g>在一定條件下達到平衡狀態(tài)，改變如下條件,能否引起平衡的移動?CO濃度有何變化？①增大水蒸氣濃度②參加更多的碳③增加氫氣濃度［設問］參加更多的碳為什么平衡不移動？［學生回答］因為增加碳的用量并不能改變其濃度,不能改變反響速率.［講解］對，增加固體或純液體的量不能改變其濃度，也不能改變反響速率.所以v正仍等于v逆平衡不移動.以上我們研究了濃度對化學平衡的影響，下面我們再來研究影響化學平衡的其他因素.下表是450°C時，凡和鳥反響生成叫〔狀3戲=2NHJ的實驗數(shù)據(jù).壓強/MpH3/%分析上述數(shù)據(jù)，你可以得出什么結論：在其他條件不變的情況下，增大壓強，平衡向移動，減小壓強,平衡向移動.［討論］1、對于H2<g>+l2<g>=^2HI反響,假如改變壓強，平衡有何變化？為什么？2、對于平衡混合物都是固體或液體的反響，改變壓強，平衡怎樣移動？［學生討論后，回答］1、 平衡不移動，因為反響前后氣體體積不變；2、 壓強對固體和液體幾乎無影響.［板書］對有氣體參加且反響前后氣體體積有變化的可逆反響，增大壓強,使化學平衡向氣體體積縮小的方向移動；減小壓強使化學平衡向氣體體積增大的方向移動；對于反響前后氣體體積無變化的反響,改變壓強化學平衡不移動.［練習］如下反響達到化學平衡時，增大壓強，平衡是否移動？向哪個方向移動？①2NO<g>+O2<g> 2NO2<g> ②H2O<g>+CO<g> CO2<g>+H2<g>③H2O<g>+C<s>、 三CO<g>+H2<g> ?CaCO3<s^ -CaO<s>+CO2<g>⑤H2S<g>、 、-H2<g>+S<s>答案：①正向移動；②不移動；③逆向移動；④逆向移動；⑤不移動［過渡］從上面的分析可知，改變一種反響物或生成物的濃度，一定會引起平衡移動，而改變壓強卻不一定能引起平衡移動.假如是改變溫度是否會引起平衡移動呢？下面我們通過實驗來得出結論.［板書］3、溫度對化學平衡的影響［實驗探究］觀察［實驗2—7］NO2為色氣體,n2o4為色氣體對于反響2NO2<g> N2O4<g>AH=—56.9KJ/mol,升高溫度，混合氣體的顏色降低溫度，混合氣體顏色.升高溫度，化學平衡向方向移動降低溫度，化學平衡向方向移動［學生討論后，得出結論］［板書］結論：在其他條件不變的情況下，升高溫度,化學平衡向吸熱反響的方向移動；降低溫度,化學平衡向放熱反響的方向移動.［引導］升高溫度，正逆反響速率均會增大，但從平衡移動方向來看，誰增大幅度大？［學生回答］逆反響速率［引導］降低溫度，誰降低幅度大？［學生回答］逆反響速率請大家根據(jù)改變我的時，正逆反響速率的變化，畫出正反響為放熱反響和正反響為吸熱反響兩種情況下，升高和降低溫度時，平衡移動過程的速率一時間圖.〔學生在練習本上畫出，個別同學上黑板板演,由其他同學評價、修改，最后得出正確的結論〕［講解］我們知道影響化學反響速率的因素除濃度、壓強、溫度外，還有催化劑，但大量實驗事實證明，催化劑只能同等程度地加快正逆反響速率,縮短達到化學平衡所需時間，卻不能引起平衡移動.［板書］4、催化劑對平衡無影響［討論］根據(jù)以上外界條件對化學平衡的影響可發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？［學生討論后、回答、教師板書］勒夏特列原理：如果改變影響化學平衡的條件之一〔如溫度、壓強以與參加反響的化學物質的濃度〕，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動.［過渡］當外界條件改變時，平衡將發(fā)生改變，但平衡的移動前后是否還有關系呢？下面我們就來研究化學平衡常數(shù)問題.［板書］三、化學平衡常數(shù)［閱讀］閱讀教材28-29頁，分析29頁表可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？［學生總結，教師板書］化學平衡常數(shù)：在一定溫度下，當一個可逆反響達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反響物濃度冪之積的比值是一個常數(shù).〔用K表示〕對于反響mA<g>+nB<g^ -pC<g>+qD<g>如此：K=Cp<C>.Cq<D>/Cm<A>.<B>［討論］K受什么因素影響？［學生回答］只受溫度影響閱讀教材例1、例2完成練習.［練習］高爐煉鐵中發(fā)生的根本反響之一如下：FeO<s〉+CO<g〉J "Fe<s>+CO2<g><正反響為吸熱反響〉,其平衡常數(shù)可表示為K=c<CO2>/c<CO>,11Q0r時K=0.263.〔1）溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡,高爐內吐和CO的體積比值，平衡常數(shù)K值.〔均填增大、減小或不變〕〔2）1100°C時測得高爐中c<CO>=0.025mol/Lc<CO>=0.1mol/L在這種情況下，該反響是否處于化學平衡狀態(tài)〔填是或否），此時化學反響速率是v正v逆，其原因是：此時c<CO2>/c<CO><0.263因溫度不變,K值不變，為增大c