2022年高中化學 第二章第三節(jié) 化學平衡教案 新人教版選修4 (I)

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1、 2022年高中化學 第二章第三節(jié) 化學平衡教案 新人教版選修4 (I) [教學目標] 1．知識目標 （1）理解化學平衡狀態(tài)等基本概念。 （2）理解化學平衡狀態(tài)形成的條件、適用范圍、特征。 （3）常識性了解化學平衡常數(shù)的意義。 2．能力和方法目標 （1）用化學平衡狀態(tài)的特征判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài)，從而提高判斷平衡狀態(tài)、非平衡狀態(tài)的能力。 （2）通過從日常生活、基本化學反應事實中歸納化學狀態(tài)等，提高學生的歸納和總結(jié)能力；通過溶解平衡、化學平衡、可逆反應之間的聯(lián)系，提高知識的總結(jié)歸納能力。 （3）利用化學平衡的動態(tài)特征，滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想教育。 3．重點

2、和難點 重點是化學平衡狀態(tài)的特征；難點是化學平衡狀態(tài)判斷。 [教學過程] 一、化學平衡狀態(tài)： 定義：在一定條件下，可逆反應中正反應速率與逆反應速率相等，反應混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)，叫做化學平衡狀態(tài)。 特點：“動、定、變”特點： 動：化學平衡是一種動態(tài)平衡v（正）=v（逆）。 定：條件不變時，各組分濃度保持不變。 變：條件改變時，化學平衡發(fā)生移動。 平衡建立：在一定條件下，反應應是從一定速率開始的，而逆反應是從零開始的，隨時間推移，正、逆反應速率相等，反應達到平衡。 ①反應物與生成物處于動態(tài)平衡，V正=V逆 ②反應物與生成物濃度保持一

3、定，百分組成保持一定；（或說反應物與生成物的含量保持一定） ③影響平衡的外界條件改變，平衡狀態(tài)即被破壞，發(fā)生平衡移動。 為了使學生較好地理解動態(tài)平衡的含義，還可以引用適當?shù)谋扔?。例如：當水槽中進水和出水的速度相等時，槽內(nèi)水量保持不變；當商場在一定時間里進出人數(shù)相同時，商場內(nèi)人數(shù)保持不變等。 實驗步驟如下： （1）出示天平和裝了4/5水的一個礦泉水瓶Ⅰ，等待靜止平衡，不動時稱為平衡狀態(tài)； （2）一個空礦泉水瓶剪去上部，下部刺一個小孔； （3）按圖4所示向Ⅱ空瓶內(nèi)不斷倒水，使它出現(xiàn)與Ⅰ瓶水 位等高的狀態(tài)，而且保持這一水位。告訴學生這時水位不變了，也可以稱為

4、平衡了。請思考Ⅰ與Ⅱ兩種平衡有何不同。 [學生得結(jié)論] Ⅰ為靜態(tài)平衡，Ⅱ為動態(tài)平衡。 不可逆反應：在同一條件下，不能同時向兩個方向進行的反應?？煽闯烧⒛娣磻内厔莶顒e很在，反應“一邊倒”。 CO+H2O(g)===CO2+H2 1200 0C 1L密閉容器中 C(CO) C(H2O) C(CO2) C(H2) 第一次 t0 0.01 0.01 0 0 t末 0.006 0.006 0.004 0.004 第二次 t0 0 0 0.01 0.01 t末 0.006 0.006 0.004 0.004 第三次 t0 0

5、.003 0.003 0.007 0.007 t末 0.006 0.006 0.004 0.004 CO+H2O(g)===CO2+H2 800 0C 1L密閉容器中 C(CO) C(H2O) C(CO2) C(H2) 第一次 t0 0.010 0.010 0 0 平衡 0.005 0.005 0.005 0.005 第二次 t0 0 0 0.010 0.010 平衡 練習一：對于可逆反應2SO2+O2===2SO3：下列那種情況達到了化學平衡狀態(tài)？ 1、反應容器內(nèi)，SO2、O2、SO3 共存時的

6、狀態(tài) 2、SO2的分解速率等于SO3的生成速率的狀態(tài)。 3、單位時間內(nèi)，每消耗2molSO2同時生成1molSO2。 4、單位時間內(nèi)，每消耗1molSO2同時消耗2molSO3。 練習二：下列說法對不對，為什么？ 1、 可逆反應達到化學平衡時，反應停止了，所以各組分濃度不變了。 2、 可逆反應達到化學平衡時，反應物濃度等于生成物濃度 3、 可逆反應達到化學平衡時，即使改變溫度條件，平衡狀態(tài)也不會改變。 [課堂補充練習] 1．化學平衡主要研究下列哪一類反應的規(guī)律（ ）。 （A）可逆反應 （B）任何反應 （C）部分反應 （D）氣體反應 2．在已經(jīng)處于化學平

7、衡狀態(tài)的體系中，如果下列量發(fā)生變化，其中一定能表明平衡移動的是（ ）。 （A）反應混合物的濃度 （B）反應物的轉(zhuǎn)化率 （C）正、逆反應速率 （D）反應混合物的壓強 3．在2NO2 N2O4的可逆反應中，下列狀態(tài)屬于平衡狀態(tài)的是（ ）。 （A）υ正=υ逆 ≠0時的狀態(tài) （B）NO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4的狀態(tài) （C）c（NO2）=c（N2O4）的狀態(tài) （D）體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài) 4．一定條件下，合成氨反應達到平衡狀態(tài)時，按如下操作，平衡不發(fā)生移動的是（ ） （A）恒T、P時，充入NH3 （B）恒T、V時，

8、充入N2 （C）恒T、P時，充入He （D）恒T、V時，充入He 5．下列哪個說法可以證明反應N2+3H22NH3已達到平衡狀態(tài)（ ）。 （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H-H鍵形成 6．如圖所示，600K時，在容積可變的透明容器內(nèi)，反應 2HI（氣） I2（氣）+H2（氣） 達到平衡狀態(tài)A。保持溫度不變，將容器的容積壓縮成為原容積的一半，達到平衡狀態(tài)B。按圖示觀察方向_____（填“能”或“不能

9、”）看出兩次平衡時容器內(nèi)顏色深淺的變化，理由是___。 若從水平方向觀察，能否看到容器內(nèi)顏色深淺的變化_____。 7．K2Cr2O7是橙紅色晶體，K2CrO4是黃色晶體，若將K2Cr2O7配成一定濃度的溶液，可以發(fā)生的離子反應方程式為：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+，當達到平衡時，溶液的顏色在橙色和黃色之間，試回答： （1）向盛有2mL的上述K2Cr2O7溶液的試管中滴入10滴2mol/L的氫氧化鈉溶液，則試管中的溶液呈_____色。原因是_____________________。 （2）向（1）所得的溶液中滴入5滴2 mol·L-1的硫酸溶液，試管中溶

10、液呈____色，理由是_______。 （3）另取上述K2Cr2O7溶液2mL于試管中，小心加熱，接近沸騰時，試管中的溶液顏色會有何變化_______，理由是_________。 8．CuCl2溶液有時呈黃色，有時呈黃綠色或藍色，這是因為在CuCl2水溶液中存在如下平衡： [Cu(H2O)4]2+ + 4Cl- [CuCl4]2- + 4 H2O （藍色） （黃色） （1）現(xiàn)欲使溶液由黃色變成黃綠色或藍色，請寫出兩種可采用的方法_______，_________。 （2）在 2SO2+O2

11、 2SO3 的平衡體系中，加入18O構(gòu)成的氧氣，當平衡發(fā)生移動后，SO2中18O的含量_______（填增加、減少或不變），其原因是___________ 。 課堂補充練習答案： 1A，2B，3A，4D，5AC。 6．能；由于該反應是一個反應前后氣體體積不變的反應，容積減半，壓強增大到原來的2倍時，平衡不移動，此時I2（氣）及其它物質(zhì)的物質(zhì)的量均不變，但濃度卻增大到原來的2倍，故可以看到I2的紫色加深。若從水平方向觀察，不能看到顏色深淺的變化。 7．（1）黃色，加入OH-，使H+減少，平衡向右移動，CrO42- 的濃度增大； （2）橙黃之間，加入硫酸的物質(zhì)的量與氫氧化鈉恰好中和，

12、使平衡恢復原狀態(tài)； （3）變黃，加熱促進與水的反應，使CrO42- 的濃度增大。 8．（1）可加入硝酸銀溶液；或加入水。 （2）增加，原因是化學平衡是一個動態(tài)平衡，二氧化硫跟18O2反應生成含18O的三氧化硫，同時逆反應發(fā)生會生成含18O的二氧化硫。 第2課時 [教學目標] 1．知識目標 （1）常識性理解化學平衡常數(shù)。 （2）理解圖像方法表示可逆反應從不平衡狀態(tài)達到化學平衡狀態(tài)的過程、基本類型等。 2．能力和方法目標 （1）通過分析圖像、解釋圖像，提高剖析化學平衡圖像的能力，培養(yǎng)形象思維能力。 （2）通過對煉鐵高爐的改造史實的討論，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，體會科

13、學方法、科學知識在解決實際問題中的重要作用。 3．重點和難點 重點和難點是剖析化學平衡圖像問題。 [教學過程]見ppt文件。 二、化學平衡及特征 1、定義 2、注意點（1） （2） (3) 3、特征

14、 4、標志 （1）微觀標志 （2）宏觀標志 規(guī)律（1） （2） （3） （4） （5） （6） [練習] 1、可逆反應和不可逆反應： 可逆反應：在

15、同一條件下，能同時向正、逆兩個方向進行的反應。如： N2+3H2 2NH3+Q N2O4 2NO2 - Q 不可逆反應：在同一條件下，不能同時向兩個方向進行的反應。可看成正、逆反應的趨勢差別很在，反應“一邊倒”。 正、逆反應是相對的： N2+3H2 2NH3 2NH3 N2+3H2 問：點燃氫氣和氧氣的混合物可劇

16、烈地化合生成水，電解水時又可生成氫氣和氧氣，這是不是一個可逆反應？為什么？ 接問：可逆反應能否進行到底？（不能），因而對于任何一個可逆反應都存在一個反應進行到什么程度的問題。 練習： 1.可以說明密閉容器中可逆反應P +Q R + S 在恒溫下已達平衡的是（ B ） A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化 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的物質(zhì)的量相等 2.在1大氣壓390℃時，可逆反應：2NO2 2NO+O2達到平衡，此時平衡混合氣體的密度是相同條件下

17、H2密度的19.6倍，求NO2的分解率。（答：34.6%） 課堂練習： 1．當把晶體N2O4放入密閉容器中汽化并建立N2O42NO2平衡后，保持溫度不變，再通入若干N2O4氣體，待反應達到新的平衡，則新平衡中 [NO2]/[NO2]與舊平衡相比，其比值（ ）。 （A）變大 （B）變小 （C）不變 （D）無法確定 2．在一密閉容器中，用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應： A（氣）+2B（氣） 2C（氣） 反應達到平衡時，若混和氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等，則這時A的轉(zhuǎn)化率為（ ）。 （A）40% （B）5

18、0% （C）60% （D）70% 3．對于密閉容器中進行的反應：2SO2+O22SO3，如果溫度保持不變，下列說法中正確的是（ ）。 （A）增加SO2的濃度，正反應速率先增大，后保持不變 （B）增加SO2的濃度，正反應速率逐漸增大 （C）增加SO2的濃度，平衡常數(shù)增大 （D）增加SO2的濃度，平衡常數(shù)不變 4．某溫度下將2molA和3molB充入一密閉容器中發(fā)生反應aA(g)+B(g) C(g)+D(g)，5min后達到平衡，已知各物質(zhì)的平衡濃度關(guān)系有[A]a[B]=[C][D]，若在溫度不變的情況下將容器體積擴大為原來的10倍時，A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，則B的轉(zhuǎn)化率

19、為（ ）。 （A）60% （B）24% （C）30% （D）40% 5．在t1℃反應2A(g) B(g)+Q達平衡時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為M1，t2℃達平衡時，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為M2，則當溫度從t1℃升到t2℃時，下列說法正確的是（ ）。 （A）若Ｍ１>Ｍ２，則平衡向右移動，Ｑ<0 （B）若Ｍ１<Ｍ２，則平衡向左移動，Ｑ<0 （C）若Ｍ１>Ｍ２，則平衡向左移動，Ｑ>0 （D）若Ｍ１<Ｍ２，則平衡向右移動，Ｑ>0 6．對于可逆反應： mA(氣)+nB(固) pC(氣)+qD(氣) 其反應過程中，其它條件不

20、變時，產(chǎn)物D的百分含量D%與溫度T或壓強P的關(guān)系如圖所示，請判斷下列說法正確的是（ ）。 （A）降溫化學平衡向正反應方向移動 （B）使用合適的催化劑可使D%有所增加 （C）化學方程式中化學計量數(shù)m

21、 8．高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應之一如下： FeO(固)+CO(氣) Fe(固)+CO2(氣)-Q。 其平衡常數(shù)可表示為K=[CO2]/[CO]，已知1100℃時K=0.263?；瘜W平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，不隨濃度和壓強的變化而變化。 （1）溫度升高，化學平衡移動后達到新的平衡，高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值____，平衡常數(shù)K值_____（本小題空格均備選：增大、減小或不變） （2）1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1，在這種情況下，該反應是否處于化學平衡狀態(tài)____(選填“是”或“否”)，此時，化學反應速率

22、是υ正___υ逆（選填大于、小于或等于），其原因是___________。 課堂被充練習答案 1B，2A，3D，4D，5C，6AC， 7．升溫；減小SO3濃度；如圖2-2-5。 8．（1）反應的正方向是吸熱反應，升高溫度平衡向正反應方向移動，所以平衡常數(shù)K=[CO2]/[CO]要增大。所以答案為：增大，增大。 （2）平衡時，二氧化碳、一氧化碳的濃度比值等于平衡常數(shù)，若比值不等于平衡溶液，就處于非平衡狀態(tài)。將c(CO2)=0.025 mol·L-1，c(CO)=0.1mol·L-1代入可得： ==0.25<0.263 所以此時不是平衡狀態(tài)，為了使?jié)舛戎档扔谄胶獬?shù)，二氧化碳濃度將增大，一氧化碳濃度將減小。所以，平衡將向正反應方向移動，正反應速率大于逆反應速率。