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1、2022年高二化學(xué)第二章 化學(xué)平衡教案 新課標(biāo) 人教版
[目的]
1、明確化學(xué)平衡的研究對象
2、可逆反應(yīng)的再認(rèn)識
3、可逆反應(yīng)的速率表示問題
4、化學(xué)平衡的標(biāo)志(正向思維——逆向思維)
5、等效平衡的認(rèn)識
[引入]
經(jīng)過上一節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率是可以通過改變外部條件來增大或減慢的。顯然,對于所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來說,我們不僅期望速率的快慢,還會關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行程度。若按反應(yīng)程度而論,化學(xué)反應(yīng)可以分成“完全反應(yīng)、可逆反應(yīng)”兩類。如果是“完全反應(yīng)”的化學(xué)反應(yīng),我們只需按化學(xué)方程式的計量數(shù)關(guān)系進(jìn)行用量作用,就可以獲得最佳的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。但如果是“可逆反應(yīng)”,我們
2、必須考慮反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化情況,因此本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)這一類反應(yīng)——可逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化情況,稱為“化學(xué)平衡”。
[板書] 第二節(jié) 化學(xué)平衡
一、化學(xué)平衡研究的對象:可逆反應(yīng)的
1、寫出我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過的可逆反應(yīng)
(1)Cl2與水的反應(yīng) (2)H2S的生成與分解 (3)SO3的生成與分解
2、可逆反應(yīng)的特點
(1)定義:同條件下,反應(yīng)向生成物方向(正向)進(jìn)行的同時,也在往反方向(逆向)進(jìn)行(方程式中用可逆符號來體現(xiàn))。
(2)可逆反應(yīng)一發(fā)生,任何物質(zhì)(反應(yīng)物、生成物)的量均大于0。
例如:在某密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng):X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知起始時X2、Y2、Z各物質(zhì)
3、濃度分別為0.1mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L,反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到某程度時,下列各物質(zhì)的濃度不可能的是( )
A.c(Z)=0.3 mol/L B.c(Y2)=0.35 mol/L
C.c(Y2)=0.2 mol/L D.c(Z)=0.4 mol/L
3、某一可逆反應(yīng)的速率表示情況
由于可逆反應(yīng)有兩個方向,在表示可逆反應(yīng)的速率時,必然要明確到底是體現(xiàn)哪一方向,因此規(guī)定:往正向反應(yīng)時用v(正),往逆向時用v(逆)表示。
又因為表示一個反應(yīng)的速率時,需用具體物質(zhì)的速率來表示,且用各物質(zhì)表
4、示時還涉及到計量數(shù)的比例關(guān)系,所以可逆反應(yīng)的速率表示將比較麻煩。
我們利用下例來加以認(rèn)識:對合成NH3的反應(yīng),N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。某時刻的速率表示是:
V(正)可以是:N2的消耗、H2的消耗、NH3的生成(而且有速率比等于計量數(shù)比)
V(逆)可以是:N2的生成、H2的生成、NH3的消耗(而且有速率比等于計量數(shù)比)
4、某一可逆反應(yīng)發(fā)生過程中的速率變化情況
如上例中,若開始時只有N2和H2,則V(正)(即N2或H2的消耗或NH3的生成)最大;而V(逆)(即N2或H2的生成或NH3的消耗)最小。
隨著反應(yīng)的進(jìn)行,V(正)(即N2或H2的消耗或NH3的生成)將逐漸減小
5、,而V(逆)(即N2或H2的生成或NH3的消耗)將逐漸增大。
在外部條件不變時,反應(yīng)將達(dá)到N2、H2的最大轉(zhuǎn)化程度,顯然,此時反應(yīng)物的消耗速率將與生成物的消耗速率相等(或者說,反應(yīng)物的生成速率與生成物的生成速率相等)。我們將該狀態(tài)稱為——可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)(簡稱為平衡狀態(tài))。
我們可以用數(shù)學(xué)圖象表示如下:
v(正)
相等
時間
速率
v(逆)
顯然,在該狀態(tài)下,反應(yīng)體系中應(yīng)該有以下的特征:
(1)V(正)=V(逆)
(2)反應(yīng)中各物質(zhì)的含量(或質(zhì)量百分?jǐn)?shù))保持不變。
[板書]
二、可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)與特征(正向思維——逆向思維)
1、定義:在一定條件下
6、,可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài),叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。
動:化學(xué)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(xué)平衡發(fā)生移動。
2、本質(zhì)特征:
(1)V(正)=V(逆)
(2)反應(yīng)中各物質(zhì)的含量(或質(zhì)量百分?jǐn)?shù))保持不變。
3、其他特征
密度?、壓強(qiáng)?、質(zhì)量?、平均分子量?、總物質(zhì)的量?等分析
例題:在一定溫度下,某體積不變的密閉容器中進(jìn)行下列可逆反應(yīng):N2+3H22NH3,請判斷下列各情況能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
A、反應(yīng)物濃度等于生成物濃度
B、容器中N2、H2、NH3濃度之比為1:3:2
C、v(N2正)= v(H2正)
D、V(N2正):V(NH3正)=1:2
E、V(N2正):V(H2逆)=3:1
F、V(H2正):V(NH3逆)=2:3
G、單位時間內(nèi)生成1mol的N2時,同時生成3 mol的H2
H、反應(yīng)混合體系的壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化
I、容器內(nèi)氣體的密度不再變化