2019-2020年高中化学 第二章第三节 化学平衡教案 新人教版选修4 (I).doc

2019-2020年高中化学 第二章第三节 化学平衡教案 新人教版选修4 (I)教学目标1知识目标（1）理解化学平衡状态等基本概念。（2）理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。（3）常识性了解化学平衡常数的意义。2能力和方法目标（1）用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态，从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。（2）通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等，提高学生的归纳和总结能力；通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高知识的总结归纳能力。（3）利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。3重点和难点重点是化学平衡状态的特征；难点是化学平衡状态判断。教学过程一、化学平衡状态： 定义：在一定条件下，可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态，叫做化学平衡状态。特点：“动、定、变”特点：动：化学平衡是一种动态平衡v（正）=v（逆）。定：条件不变时，各组分浓度保持不变。变：条件改变时，化学平衡发生移动。平衡建立：在一定条件下，反应应是从一定速率开始的，而逆反应是从零开始的，随时间推移，正、逆反应速率相等，反应达到平衡。 反应物与生成物处于动态平衡，V正=V逆 反应物与生成物浓度保持一定，百分组成保持一定；（或说反应物与生成物的含量保持一定） 影响平衡的外界条件改变，平衡状态即被破坏，发生平衡移动。 为了使学生较好地理解动态平衡的含义，还可以引用适当的比喻。例如：当水槽中进水和出水的速度相等时，槽内水量保持不变；当商场在一定时间里进出人数相同时，商场内人数保持不变等。实验步骤如下：（1）出示天平和装了4/5水的一个矿泉水瓶，等待静止平衡，不动时称为平衡状态；（2）一个空矿泉水瓶剪去上部，下部刺一个小孔； （3）按图4所示向空瓶内不断倒水，使它出现与瓶水 位等高的状态，而且保持这一水位。告诉学生这时水位不变了，也可以称为平衡了。请思考与两种平衡有何不同。学生得结论 为静态平衡，为动态平衡。不可逆反应：在同一条件下，不能同时向两个方向进行的反应。可看成正、逆反应的趋势差别很在，反应“一边倒”。CO+H2O(g)=CO2+H2 1200 0C 1L密闭容器中C(CO)C(H2O)C(CO2)C(H2)第一次t00.010.0100t末0.0060.0060.0040.004第二次t0000.010.01t末0.0060.0060.0040.004第三次t00.0030.0030.0070.007t末0.0060.0060.0040.004CO+H2O(g)=CO2+H2 800 0C 1L密闭容器中C(CO)C(H2O)C(CO2)C(H2)第一次t00.0100.01000平衡0.0050.0050.0050.005第二次t0000.0100.010平衡练习一：对于可逆反应2SO2+O2=2SO3：下列那种情况达到了化学平衡状态？1、反应容器内，SO2、O2、SO3 共存时的状态2、SO2的分解速率等于SO3的生成速率的状态。3、单位时间内，每消耗2molSO2同时生成1molSO2。4、单位时间内，每消耗1molSO2同时消耗2molSO3。练习二：下列说法对不对，为什么？1、 可逆反应达到化学平衡时，反应停止了，所以各组分浓度不变了。2、 可逆反应达到化学平衡时，反应物浓度等于生成物浓度3、 可逆反应达到化学平衡时，即使改变温度条件，平衡状态也不会改变。课堂补充练习1化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（ ）。（A）可逆反应 （B）任何反应 （C）部分反应 （D）气体反应2在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（ ）。（A）反应混合物的浓度 （B）反应物的转化率 （C）正、逆反应速率 （D）反应混合物的压强3在2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态属于平衡状态的是（ ）。 （A）正=逆 0时的状态 （B）NO2全部转变成N2O4的状态 （C）c（NO2）=c（N2O4）的状态 （D）体系的颜色不再发生变化的状态4一定条件下，合成氨反应达到平衡状态时，按如下操作，平衡不发生移动的是（ ） （A）恒T、P时，充入NH3 （B）恒T、V时，充入N2 （C）恒T、P时，充入He （D）恒T、V时，充入He5下列哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（ ）。（A）1个NN键断裂的同时，有3个H-H键形成（B）1个NN键断裂的同时，有3个H-H键断裂（C）1个NN键断裂的同时，有6个N-H键断裂（D）1个NN键断裂的同时，有6个H-H键形成6如图所示，600K时，在容积可变的透明容器内，反应2HI（气） I2（气）+H2（气）达到平衡状态A。保持温度不变，将容器的容积压缩成为原容积的一半，达到平衡状态B。按图示观察方向_（填“能”或“不能”）看出两次平衡时容器内颜色深浅的变化，理由是_。若从水平方向观察，能否看到容器内颜色深浅的变化_。 7K2Cr2O7是橙红色晶体，K2CrO4是黄色晶体，若将K2Cr2O7配成一定浓度的溶液，可以发生的离子反应方程式为：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+，当达到平衡时，溶液的颜色在橙色和黄色之间，试回答：（1）向盛有2mL的上述K2Cr2O7溶液的试管中滴入10滴2mol/L的氢氧化钠溶液，则试管中的溶液呈_色。原因是_。（2）向（1）所得的溶液中滴入5滴2 molL-1的硫酸溶液，试管中溶液呈_色，理由是_。（3）另取上述K2Cr2O7溶液2mL于试管中，小心加热，接近沸腾时，试管中的溶液颜色会有何变化_，理由是_。8CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在CuCl2水溶液中存在如下平衡： Cu(H2O)42+ + 4Cl- CuCl42- + 4 H2O （蓝色） （黄色）（1）现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法_，_。（2）在 2SO2+O2 2SO3 的平衡体系中，加入18O构成的氧气，当平衡发生移动后，SO2中18O的含量_（填增加、减少或不变），其原因是_ 。课堂补充练习答案：1A，2B，3A，4D，5AC。6能；由于该反应是一个反应前后气体体积不变的反应，容积减半，压强增大到原来的2倍时，平衡不移动，此时I2（气）及其它物质的物质的量均不变，但浓度却增大到原来的2倍，故可以看到I2的紫色加深。若从水平方向观察，不能看到颜色深浅的变化。7（1）黄色，加入OH-，使H+减少，平衡向右移动，CrO42- 的浓度增大；（2）橙黄之间，加入硫酸的物质的量与氢氧化钠恰好中和，使平衡恢复原状态；（3）变黄，加热促进与水的反应，使CrO42- 的浓度增大。8（1）可加入硝酸银溶液；或加入水。（2）增加，原因是化学平衡是一个动态平衡，二氧化硫跟18O2反应生成含18O的三氧化硫，同时逆反应发生会生成含18O的二氧化硫。第2课时教学目标1知识目标（1）常识性理解化学平衡常数。（2）理解图像方法表示可逆反应从不平衡状态达到化学平衡状态的过程、基本类型等。2能力和方法目标（1）通过分析图像、解释图像，提高剖析化学平衡图像的能力，培养形象思维能力。（2）通过对炼铁高炉的改造史实的讨论，培养学生分析和解决问题的能力，体会科学方法、科学知识在解决实际问题中的重要作用。3重点和难点重点和难点是剖析化学平衡图像问题。教学过程见ppt文件。二、化学平衡及特征1、定义 2、注意点（1） （2） (3) 3、特征 4、标志 （1）微观标志 （2）宏观标志 规律（1） （2） （3） （4） （5） （6） 练习1、可逆反应和不可逆反应： 可逆反应：在同一条件下，能同时向正、逆两个方向进行的反应。如： N2+3H2 2NH3+Q N2O4 2NO2 - Q 不可逆反应：在同一条件下，不能同时向两个方向进行的反应。可看成正、逆反应的趋势差别很在，反应“一边倒”。 正、逆反应是相对的： N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 问：点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化合生成水，电解水时又可生成氢气和氧气，这是不是一个可逆反应？为什么？ 接问：可逆反应能否进行到底？（不能），因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。 练习：1.可以说明密闭容器中可逆反应P +Q R + S 在恒温下已达平衡的是（ B ） A.容器内压强不随时间变化 B.P和S生成速率相等 C.R和S的生成速率相等 D.P、Q、R、S的物质的量相等2.在1大气压390时，可逆反应：2NO2 2NO+O2达到平衡，此时平衡混合气体的密度是相同条件下H2密度的19.6倍，求NO2的分解率。（答：34.6%）课堂练习：1当把晶体N2O4放入密闭容器中汽化并建立N2O42NO2平衡后，保持温度不变，再通入若干N2O4气体，待反应达到新的平衡，则新平衡中 NO2/NO2与旧平衡相比，其比值（ ）。（A）变大 （B）变小 （C）不变 （D）无法确定2在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应： A（气）+2B（气） 2C（气）反应达到平衡时，若混和气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为（ ）。（A）40% （B）50% （C）60% （D）70%3对于密闭容器中进行的反应：2SO2+O22SO3，如果温度保持不变，下列说法中正确的是（ ）。（A）增加SO2的浓度，正反应速率先增大，后保持不变（B）增加SO2的浓度，正反应速率逐渐增大（C）增加SO2的浓度，平衡常数增大（D）增加SO2的浓度，平衡常数不变4某温度下将2molA和3molB充入一密闭容器中发生反应aA(g)+B(g) C(g)+D(g)，5min后达到平衡，已知各物质的平衡浓度关系有AaB=CD，若在温度不变的情况下将容器体积扩大为原来的10倍时，A的转化率不发生变化，则B的转化率为（ ）。 （A）60% （B）24% （C）30% （D）40% 5在t1反应2A(g) B(g)+Q达平衡时，混合气体的平均相对分子质量为M1，t2达平衡时，混合气体的平均相对分子质量为M2，则当温度从t1升到t2时，下列说法正确的是（ ）。（A）若，则平衡向右移动，0 （B）若，则平衡向左移动，则平衡向左移动，0（D）若06对于可逆反应： mA(气)+nB(固) pC(气)+qD(气)其反应过程中，其它条件不变时，产物D的百分含量D%与温度T或压强P的关系如图所示，请判断下列说法正确的是（ ）。（A）降温化学平衡向正反应方向移动 （B）使用合适的催化剂可使D%有所增加 （C）化学方程式中化学计量数mp+q （D）B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动7如图表示在密闭容器中反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q 达到平衡状态时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，ab过程中改变的条件可能是_；bc过程中改变的条件可能是_；若增大压强时，把反应速率变化情况画在cd处。 8高炉炼铁中发生的基本反应之一如下： FeO(固)+CO(气) Fe(固)+CO2(气)-Q。其平衡常数可表示为K=CO2/CO，已知1100时K=0.263。化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。 （1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值_，平衡常数K值_（本小题空格均备选：增大、减小或不变）（2）1100时测得高炉中c(CO2)=0.025 molL-1，c(CO)=0.1molL-1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态_(选填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是正_逆（选填大于、小于或等于），其原因是_。课堂被充练习答案1B，2A，3D，4D，5C，6AC，7升温；减小SO3浓度；如图2-2-5。8（1）反应的正方向是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，所以平衡常数K=CO2/CO要增大。所以答案为：增大，增大。（2）平衡时，二氧化碳、一氧化碳的浓度比值等于平衡常数，若比值不等于平衡溶液，就处于非平衡状态。将c(CO2)=0.025 molL-1，c(CO)=0.1molL-1代入可得：=0.250.263所以此时不是平衡状态，为了使浓度值等于平衡常数，二氧化碳浓度将增大，一氧化碳浓度将减小。所以，平衡将向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率。