第三节化学平衡（第一课时）

详细内容

化学选修4 第二章
第三节 化学平衡
教学目标：
1.能描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。
2.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。
教学重点：描述化学平衡建立的过程。
教学难点：探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。
课时划分：三课时
教学过程：
第一课时
[导课]我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。
[回答]学生举例化学反应存在的限度。
[讲述] 化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题――化学平衡。
［板书］第三节 化学平衡?
［讲述］如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。
[板书]一、可逆反应与不可逆反应
[思考］大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？
［回答］开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。
［追问］不溶了是否就意味着停止溶解了呢？
［回答］回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。
［讲述］所以说刚才回答说不溶了是不恰当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果，以帮助大家理解溶解过程。
［动画］演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。
［讲解］这时候我们就说，蔗糖的溶解达到了平衡状态，此时溶解速率等于结晶速率，是一个动态平衡。
［板书］溶解平衡的建立?

开始时v（溶解）＞v(结晶)
平衡时v（溶解）=v（结晶）?
结论：溶解平衡是一种动态平衡?
[探讨]我们学过那些可逆反应？可逆反应有什么特点？
[板书]二、化学平衡状态
1. 定义：是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量 （溶液中表现为浓度）可以保持恒定的状态。
［启发］大家能否从化学平衡状态的定义中，找出化学平衡有哪些基本特征？
［回答］分析定义，归纳总结，化学平衡的特征：（1）化学平衡研究的对象是可逆反应；（2）达到平衡时正反应速率等于逆反应速率；（3）达到平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变；（4）由于化学平衡状态时反应仍在进行，故其是一种动态平衡。
[板书] 2、化学平衡的特征：（1）反应物和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件（温度、压强）保持不变。（2）达到平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变；由于化学平衡状态时反应仍在进行，故其是一种动态平衡。达到平衡时正反应速率等于逆反应速率。
［讲述］评价学生总结结果。大家还应注意化学平衡状态是维持在一定条件下的，一旦条件发生变化，平衡状态就将遭到破坏。动态平衡也体现了辩证唯物主义的基本观点，即运动是绝对的，而静止是相对的。
[思考]若对饱和溶液升温或降温，会有什么现象发生？试从化学平衡观点解释。
[回答]学生解释：升温或降温，溶解速率与结晶速率不在相等，继续溶解或析出，直到溶解速率与结晶速率再次相等，t1时达到新的溶解平衡状态。
[追问]对于化学平衡，条件发生变化，平衡状态怎样发生变化呢？
[实验2-5]两试管中各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液,按要求操作,观察颜色的变化。
[记录实验卡片]
滴加3～10滴浓硫酸滴加10～20滴6 mol/LNaOH
K2Cr2O7溶液橙色黄色
[板书]3、（1）浓度对化学平衡的影响：
Cr2O72－+H2O 2 CrO42－+2H+
橙色 黄色
[实验2―6]通过学生对实验归纳可知：增大反应物的浓度可促使化学平衡向正反应方向移动。
方程式：FeCl3+3KS Fe(S)3+3KCl
[思考与交流]1、你使如何判断上述化学平衡发生变化的？
2、你能否推知影响化学平衡的其它因素？
[板书]在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，正反应速率加快，平衡向正反应方向移动，增大生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动。
[练习]填空：
浓度的变化 v正 v逆的变化 结果平衡移动平衡移动结果
增大反应物浓度
减少反应物浓度
增大生成物浓度
减少生成物浓度
[讲解] （2）压强对化学平衡的影响
1.固态、液态物质的体积受压强影响很小，压强不使平衡移动。
2.反应中有气体参加：压强减小→浓度减小→平衡向体积减小的方向移动，反之亦然。
[板书]（2） 压强对化学平衡的影响：①其他条件不变时，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。
②如反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强不会使平衡移动。
[板书]（3）温度对化学平衡的影响：
[投影]以2NO2 N2O4；△H<0为例说明。

[板书]在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
[练习]填空：
温度改变v正 v逆的变化结果平衡移动平衡移动结果
升高温度
降低温度
[讲解]化学平衡只有在一定的条件下才能保持，当一个可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变浓度、压强、温度等反应条件，达到平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变，从而达到新的平衡状态。由此引出化学平衡的移动。
[阅读]P28相关内容P
[板书]（4）可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。
勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
[思考]催化剂对化学平衡有何影响？
[回答]阅读教材后回答：催化剂同等程度增加正逆反应速率，平衡不移动。
[小结]什么是化学平衡？浓度、温度、压强、催化剂如何影响化学平衡移动？
[课堂练习]
1.反应：A（g）＋3B（g） 2C（g），ΔH＜0达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是（ ）
A.正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动
2.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是?

A.反应的化学方程式为：2M N B.t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C.t3时，正反应速率大于逆反应速率
D.t1时，N的浓度是M浓度的2倍
3.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：
A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)已达平衡的是（ ）
A.混合气体的压强B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量
[板书设计]
第三节 化学平衡
一、可逆反应与不可逆反应
二、化学平衡状态
1. 定义：
2.化学平衡的特征：
3.
（1）浓度对化学平衡的影响：
（2） 压强对化学平衡的影响：
（3）温度对化学平衡的影响：
（4）勒沙特列原理：