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文檔簡介

本文格式為Word版,下載可任意編輯——高中化學第三節化學平衡教案新人教版選修4第三節化學平衡

教學目標:知識與技能:

①理解化學反應的可逆性;

②把握化學平衡的涵義,理解化學平衡和化學反應速率之間的內在聯系;

③理解勒夏特列原理的涵義,把握濃度、壓強、溫度等條件對化學反應速率的影響;④把握化學平衡常數的含義及其簡單計算;

⑤把握化學平衡的有關計算,如平衡濃度轉化率、反應前后氣體壓強變化,平衡混合氣體的平均相對分子質量等。

過程與方法:

①在理解化學平衡時,初步把握將化學問題以及內在規律抽象為數學問題,利用數學工

具解決化學問題的能力;

②培養學生分析、推理、歸納、概括和總結的能力;

③以平衡移動定律為主線,結合試驗進行串聯、延伸培養分析問題的能力。

情感態度與價值觀:

通過對動態平衡的學習,加深理解“對立統一〞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、試驗觀測、啟發探討、歸納推理教學用具:

藥品:0.01mol/LFeCl3、0.01mol/LKSCN、1mol/LFeCl3、1mol/LKSCN、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

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化學反應速率探討的是化學反應快慢的問題,但是在化學研究和化工生產中只考慮化學反應進行的快慢是不夠的,由于我們既希望反應物盡可能快地轉化為生成物,同時又希望反應物盡可能多地轉化為生成物。前者是化學反應速率問題,后者即是化學平衡要研究的內容。這一節我們就來研究化學反應進行的程度問題。第三節化學平衡

假使對于一個能順利進行的、完全的化學反應來說,由于反應物已全部轉化為生成物,如酸與堿的中和反應就不存在什么進行程度的問題。所以,化學平衡的研究對象是可逆反應。

閱讀教材25頁了解什么是可逆反應?可逆反應有什么特點?什么是正反應、逆反應?

在同一條件下,能同時向正、逆兩個反應方向進行的反應為可逆反應。在一密閉容器中通入2molSO2和1mol18O2(參與V2O5并加熱),若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?經過足夠長的時間,最終能否得到2molSO3?

可逆反應的特點:在正反應進行的同時逆反應也在進行;可逆反應不能進行終究。

一、可逆反應與不可逆反應

1、可逆反應:2、可逆反應的特點:

大家來考慮這樣一個問題,我現在在一個盛水的水杯中參與蔗糖,當參與一定量之后,憑大家的經驗,你們覺得會怎么樣呢?

開始加進去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。不溶了是否就意味著中止溶解呢?

回憶所學過的溶解原理,閱讀教材自學思考后回復:沒有中止。由于當蔗糖溶于水時,一方面蔗糖分子不斷地離開蔗糖表面,擴散到水里去;另一方面蔗糖分子不斷地在未溶解的蔗糖表面聚集成為晶體,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。

所以說方才回復說不溶解了是不恰當的,只能說從宏觀上看到蔗糖的量不變了,溶解并沒有中止。

三維動畫演示一定量蔗糖分子在水中的溶解過程。

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觀看動畫效果,進一步理解溶解過程。

這時候我們就說,蔗糖的溶解達到了平衡狀態,此時,溶解速率等于結晶速率是一個動態平衡。

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平衡

那么對于可逆反應來說,又是怎樣的情形呢?我們以CO和H2O(g)的反應為例來說明化學平衡的建立過程。二、化學平衡狀態1、化學平衡的建立可逆反應CO+H2O(g)

CO2+H2,在1L密閉容器中進行,已知起始時,CO

和H2O(g)的物質的量均為0.05mol,請你畫出反應物濃度和生成物濃度隨時間變化的圖形(c—t圖)及反應速率(v正、v逆)隨時間變化的圖形(v—t圖)并總結規律。

由以上分析,總結什么是化學平衡狀態?化學平衡狀態:

化學平衡狀態研究的對象:一定條件下的可逆反應

1、反應開始時,反應物CO、H2O(g)的濃度和生成物CO2、H2的濃度如何?正反應和逆反應的速率如何?

2、隨著反應的進行,反應物和生成物的濃度怎樣變化?正、逆反應速率怎樣變化?3、當v正>v逆時,反應物的濃度和生成物濃度會不會發生變化?為什么?

一定條件下,正、逆反應速率相等,反應物和生成物的濃度不再隨時間變化而變化

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的狀態。平衡狀態也就是該可逆反應在該條件下反應進行的最大程度。

1、當一個可逆反應達到平衡時,各物質的濃度保持不變,這時反應是否中止了?(強調v正=v逆≠0;平衡是動態的,而不是靜止的)

2、為什么達到平衡狀態時反應混合物中各物質的濃度保持不變?(強調動和靜以及現象與本質的關系)

3、化學平衡狀態是不是永恒不變的?(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)

2、化學平衡狀態的特征:(1)動:動態平衡(2)等:v正=v逆

(3)定:各組分的濃度不再發生變化

(4)變:假使外界條件改變,原有的化學平衡狀態將被破壞

在具體的學習過程中,要判斷一個可逆化學反應是否達到平衡狀態,必需充分地利用化學平衡狀態的特征,去靈活地尋覓在問題中描述的各種標志,最根本的原則就是看這些標志能否說明v正=v逆,或反應物的各組分的濃度一定,就可知化學反應是否達到平衡狀態了。

在一定條件下,密閉容器中進行如下的可逆反應:N2+3H2以下狀況是否說明該反應已經達到化學平衡狀態:

(1)反應物濃度等于生成物濃度;

(2)容器中N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2;(3)單位時間內生成nmolN2同時生成3nmolH2;(4)反應物混合體系的壓強不隨時間段的變化而變化;(5)H2的生成速率等于NH3的生成速率;(6)容器內混合其體的密度不再變化。

2NH3請判斷

教學說明:

化學反應速率及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,應用所學的化學反應速率的知識,對可逆反應CO+H2O(g)

CO2+H2的數據作圖形分析,漸漸地導入化學平衡的建立。化學平衡的

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觀點建立了,化學平衡的特征就順理成章地總結出來了。

其次課時

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及影響結果。外界條件對化學平衡的影響1、濃度對化學平衡的影響

細心觀測教材[試驗2—5]和[試驗2—6]可以得出什么結論?結論:增大反應物濃度,正反應速率,平衡向移動;增大生成物濃度,逆反應速率,平衡向移動;減小反應物濃度,正反應速率,平衡向移動;減小生成物濃度,逆反應速率,平衡向移動。

(1)規律:其他條件不變時,增大反應物濃度或減小生成物濃度,都使化學平衡向正反應方向移動;減小反應物濃度或增大生成物濃度都使化學平衡向逆反應方向移動。在v—t圖中表示出增加FeCl3和增加NaOH溶液后,正、逆反應速率的變化狀況。

畫出以下幾種狀況的速率—時間圖

減小生成物濃度減小反應物濃度增大生成物濃度增大反應物濃度(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)

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以上平衡移動的v—t圖有何特點?(探討后每組選出一個代表回復)

a、改變反應物濃度,只能使正反應速率瞬間增大或減小;改變生成物濃度,只能使逆反應

速率瞬間增大或減小。

b、只要正反應速率在上面,逆反應速率在下面,即v正>v逆化學平衡一定向正反應方向移

動;反之向逆反應方向移動。

c、只要是增大濃度,不管增大的是反應物濃度,還是生成物濃度,新平衡狀態下的反應速

率一定大于原平衡狀態;減小濃度,新平衡條件下的速率一定小于原平衡狀態。可逆反應C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)在一定條件下達到平衡狀態,改變以下條

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②參與更多的碳③增加氫氣濃度參與更多的碳為什么平衡不移動?

由于增加碳的用量并不能改變其濃度,

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