新人教版化学选修4高中《化学平衡》word教案三

教案授课班级课题第三节化学平衡一课时知识与技能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。过程与方法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、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、加强新知识的运用，找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键，培养学生严谨的学习态度和思维习惯。教学目的情感态度价值观通过从日常生活、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。重点化学平衡的概念及特征难点化学平衡状态的判断知识结构与板书设计第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应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二、化学平衡状态1、定义指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动引入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。学生举例化学反应存在的限度。讲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开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。问不溶了是否就意味着停止溶解了呢讲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。投影演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。讲这时候我们就说，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在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应可逆反应不能进行完全，讲在容积为1L的密闭容器里，加001MOLCO和001MOLH2OG,的体系中各组分的速率与浓度的变化投影讲开始时CCO、CH2O最大，CCO2、CH20。随着反应的进行，CCO、CH2O逐渐减小，正反应速率逐渐减小；CCO2、CH2逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小相等，且不再变化板书二、化学平衡状态1、定义指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。问化学平衡有什么特征投化学平衡状态的特征1动动态平衡V正V逆02等V正V逆3定反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。4变条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。小结对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。随堂练习1、在一定温度下,可逆反应A气3B气2C气达到平衡的标志是AC的生成速率与C分解的速率相等B单位时间生成NMOLA,同时生成3NMOLBC单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等（数值）D单位时间生成NMOLA,同时生成2NMOLC2、下列说法可以证明反应N23H22NH3已达平衡状态的是A1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成相等相等V正正时间时间速速率率V逆逆B1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成3、下列说法中可以充分说明反应P气Q气R气S气,在恒温下已达平衡状态的是AP、Q、R、S的浓度不再变化BP、Q、R、S的分子数比为1111C反应容器内P、Q、R、S共存D反应容器内总物质的量不随时间而变化4、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应A固3B气2C气D气已达平衡状态的是（其中只有B气体有颜色）A混合气体的压强B混合气体的密度C气体的平均分子量D气体的颜色教学回顾教案授课班级课题第三节化学平衡二课时2知识与技能理解化学平衡的概念,使学生理解浓度、压强对化学平衡的影响过程与方法1、通过浓度实验，逐步探究平衡移动的原理及其探究的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学实验方法，2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的观察能力和实验探究能力教学目的情感态度价值观激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点重点浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响难点平衡移动的原理分析及应用知识结构与板书设计第三节化学平衡二一、浓度对化学平衡的影响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。二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。三、温度对化学平衡的影响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。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。四、催化剂对化学平衡的影响使用催化剂不影响化学平衡的移动。五、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。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动问1、平衡状态的特征及实质2、影响速率的外界因素有哪些投影逆可逆反应（或可逆过程）等V正V逆（不同的平衡对应不同的速率）动动态平衡。达平衡后，正逆反应仍在进行V正V逆0）定平衡时，各组分浓度、含量保持不变（恒定）变条件改变，平衡发生改变平衡状态各成分含量保持不变，正逆反应速率相等浓度、温度、压强、催化剂等改变影响速率的条件，来打破原有平衡，建立新平衡板书第三节化学平衡二一、浓度对化学平衡的影响科学探究实验25已知K2CR2O7的溶液中存在着如下平衡CR2O72H2O2CRO422H。K2CR2O7为橙色，K2CRO4为黄色。取两支试管各加入5ML01MOL/LK2CR2O7溶液，然后按下表步骤操作，观察并记录溶液颜色的变化。投影滴加310滴浓硫酸滴加1020滴6MOL/LNAOHK2CR2O7溶液橙色黄色科学探究实验26向盛有5ML0005MOL/LFECL3溶液的试管中加入5ML001MOL/LKSCN溶液，溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡FE33SCNFESCN31将上述溶液均分置两支试管中，向其中一支试管中加入饱和FECL3溶液4滴，充分振荡，观察溶液颜色变化，向另一支试管中滴加4滴1MOL/LKSCN溶液，观察溶液颜色变化2向上述两支试管中各滴加001MOL/LNAOH溶液35滴，观察现象，填写下表。投影编号12步骤（1）滴加饱和FECL3溶液滴加浓的KSCN溶液现象颜色加深颜色加深C生增大增大步骤（2）滴加NAOH溶液滴加NAOH溶液现象试管都有红褐色沉淀，且溶液颜色变浅C生都减小活动结合溶液颜色变化，进行分析，填写表格。投影操作现象C生V正V逆V正与V逆平衡原混合液保持不变保持不变保持不变保持不变相等不移动滴加浓FECL3溶液后达到平衡加深增大增至最大后减小增大V正V逆向右移动问上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了变化，你是如何判断的从中你能否知化学平衡的因素投影填写下列表格，总结浓度是如何影响化学平衡的浓度的变化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活动根据表格，完成VT图投影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。过渡哪些状态物质受压强影响比较大如何影响的压强也能够影响化学反应速率，那究竟如何改变呢讲压强对化学平衡的影响固态、液态物质的体积受压强影响很小，压强不使平衡移动。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。板书二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。活动根据压强对平衡的影响画出增大压强的VT图投影过我们知道，加热可以加快固体溶解，那同时也可以提高结晶速率，那么温度对化学平衡有没有影响呢板书三、温度对化学平衡的影响科学探究实验27NO2球浸泡在冰水、热水中，观察颜色变化2NO2N2O4；H、V逆，反应向正反应方向进行QCK，V正V逆，反应处于平衡状态QCK，V正105时，该反应进行得就基本基本完全。板书（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行对于可逆反应MAGNBGPCGQDG，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系QCCPCCQD/CMACNB，叫该反应的浓度商。QCK，V正V逆，反应向正反应方向进行QCK，V正V逆，反应处于平衡状态QCK，V正V逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正复习引入新课反应方向移动。2、若条件变，引起V正V逆，平衡发生移动。在平衡移动过程中，生成物浓度增大，使V逆增大，反应物浓度降低，使V正降低，直至V正V逆，达到新的平衡状态，用如图所示投影、正、正逆、正正逆逆、逆TT1T2T3【学生画出其它改变反应物浓度的VT图】板书二、浓度对化学平衡的影响规律当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，使化学平衡向正向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动讲在这里我们要注意的是，浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的改变，固体或纯液体无法改变浓度；生产中往往增大成本低的原料浓度，提高成本高的原料的转化率并提高产量。随堂练习可逆反应H2OGCSCOGH2G，一定条件下达到平衡状态后，改变下列条件，能否引起平衡移动1、增大水的浓度2、加入更多的碳3、增大H2的浓度板书三、压强对化学平衡的影响实验探究以工业合成NH3反应为例说明压强对化学平衡的影响实验原理N2G3H2G2NH3G是一个体积减小的反应实验数据450时实验数据压强/MPH32092164355536694实验结论在可逆反应N2G3H2G2NH3G的平衡混合物中，压强增大，混合气体中NH3的体积分数增大，即反应向生成NH3的方向移动；减小压强，混合所中NH3减小，即反应向生成N2和H2方向移动。投影板书规律对于体系有气体，且反应前后气体体积有变化的可逆反应，增大压强，使化学平衡向气体体积减小的方向移动；压强减小，使化学平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前后气体体积无变化的反应，平衡不移动。讲我们要注意的是，在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，充入一不反应的气体，平衡不移动。在容积可变的恒压容器中，充入一不反应气体，尽管总压不变，但浓度减小，相当于减小压强。向体积增大的方向移动。也就是说，压强要想改变平衡，必须能改变浓度。随堂练习下列反应达到化学平衡时，压强增大，平衡是否移动若移动，向哪个方向移动2NOGO2G2NO2GH2OGCOGCO2GH2GH2OGCSCOGH2GCACO3SCAOSCO2GH2SGH2GSS板书四、温度对化学平衡的影响实验探究NO2和N2O4的相互转化实验过程把NO2和N2O4的混合气体盛在两个连通的烧瓶里，用夹子夹住橡皮管，把一个烧瓶放进热水里，把另一个放进冰水里，观察混合气体变化实验原理2NO2GN2O4正反应放热HNB、MBBABCAPQ，平衡正向移动，则N减小，M增大若MN0,随着温度的升高，气体平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断中正确的是A、B和C可能都是固体B、B和C一定是气体C、若C为固体，则B一定是气体D、B和C可能都是气体2、极限法在一定条件下，将1MOL的CO和水蒸气通入容器中发生下述反应COH2OCO2H2,达到平衡后，测得CO2为06MOL，再通入4MOL水蒸气，又达到平衡后，CO2的物质的量为A等于06MOLB等于1MOLC大于06MOL小于1MOLD大于1MOL3、假设法过渡态方法一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应XAGYBGZCG该反应达到平衡后，测得A气体的浓度为05MOL/L。在恒温下将密闭容器扩大到原来的2倍，再次达到平衡后，测得A的浓度为03MOL/L,则下列叙述正确的是A、平衡向正反应方向移动B、XYZC、C的体积分数降低D、B的转化率提高4、守恒法温度一定，在一个密闭容器内，发生合成氨反应N23H22NH3。若充入1MOLN2和3MOLH2，反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W。若改变开始时投入原料的量，加入AMOLN2，BMOLH2，CMOLNH3，反应达到平衡时，NH3的体积百分含量仍为W，则若温度、容器体积恒定AB0，C若温度、压强恒定AB0，C若温度、容器体积恒定A075，B，C若温度、压强恒定A075，B，C若温度、压强恒定，则A、B、C之间必须满足的关系是5、一边倒原则温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3，反应达平衡时；氨气浓度最大的一组是ABCDH261355N220115NH30421教学回顾教案授课班级课题专题四化学平衡中的图象问题课时15知识与技能加深对反应速率、平衡移动的理解过程与方法培养学生解决实际问题的能力教学目的情感态度价值观重点速率时间图难点图像特点的分析和规律知识结构与板书设计专题四化学平衡中的图象问题一、速率时间图二、浓度时间图1、CT图2、含量时间图三、恒压恒温曲线四、速率温度、压强图教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动板书专题四化学平衡中的图象问题一、速率时间图讲此类图像定性提示了V正、V逆随时间含条件改变对速率的影响而变化的规律，体现了平衡的基本特征，以及平衡移动的方向。讲可用于I已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。II已知反应，判断引起平衡移动的因素。投影例1、对达到平衡状态的可逆反应XYZW。在其他条件不变的情况下，增大压强，速率变化如图所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为AA、Z、W均为气体，X、Y有一种是气体B、Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体C、X、Y、Z、W皆非气体D、X、Y均为气体，Z、W中有一种有气体分析由图可知，左、右两侧都为气体且右侧气体多。投影例2、下图是可逆反应A2B2C3D的化学反应速率和化学平衡，随外界条件改变而变化的情况。V正V逆V逆V正由图可推断正反应是反应，（填放热或吸热）若A、B是气体，则C的状态是，D的状态是。例2下图是可逆反应A2B2C3D的化学反应速率和化学平衡，随外界条件改变而变化的情况。由图可推断正反应是反应，（填放热或吸热）若A、B是气体，则C的状态是，D的状态是。V正V正反应速率0降温加压时间V逆V正正V逆V逆答案放热；气体；固体或纯液体板书二、浓度时间图讲此类图像能说明各平衡体系或某一成分在反应过程中的变化情况，此类图像要注意各物质曲线的转折点，即达到平衡的时刻。板书1、CT图投影例3、某温度下，在体积为5的容器中，、三种物质物质的量随着时间变化的关系如图所示，则该反应的化学方程式为_A的转化率为例3、某温度下，在体积为5的容器中，、三种物质物质的量随着时间变化的关系如图所示，则该反应的化学方程式为_A的转化率为D答案2A3BC，50D投影例4、将5MOLO2在高温下放电，经过时间T后建立了3O22O3的平衡体系，已知O2的转化率为20，下列浓度（C）变化曲线正确的是（C）随堂练习1、今有反应XGYG2ZG热量，若反应开始经T1秒后达到平衡，又经T2秒后由于反应条件的改变使平衡破坏到T3时又过平衡（如图所示），试分析，从T2到T3曲线变化的原因是（D）A增大了X或Y的浓度B使用了催化剂C增加了反应体系的压强D升高了反应的温度板书2、含量时间图讲这里的含量是指质量分析，体积分数、转化率投影例5、已知反应3AGBGCS4DGQ下图中A、B表示一定条件下，D的体积分数随时间T的变化情况，若要使曲线B变为曲线A，可采取的措施是（CD）A、增大B的浓度B、升高反应温度C、缩小反应容器的体积D、加入催化剂分析催化剂只改变速率，不影响平衡移动随堂练习2、已知某可逆反应MAGNBGPCGQ在密闭容器中进行反应，测得在不同时间T、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B的关系曲线如图所示AT1T2,P1P2,MNP,Q0BT1T2,P2P1,MNP,Q0CT2T1,P2P1,MNP,Q0DT1T2,P2P1,MNP,Q0板书三、恒压恒温曲线讲该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率、横坐标为温度或压强。投影例6、图中表示外界条件（T、P）的变化对下列反应的影响L固T1P、2、G气2R气Q，Y轴表示的是（B）A平衡时，混合气中R的百分含量B平衡时，混合气中G的百分含量CG的转化率DL的转化率随堂练习3、某可逆反应LSGG3RGQ，本图表示外界条件温度、压强的变化对上述反应的影响。试判断图中Y轴可以表示（C）A平衡混合气中R的质量分数B达到平衡时G的转化率C平衡混合气中G的质量分数D达到平衡时L的转化率4、在可逆反应MAGNBGPCGQ中M、N、P为系数，且MNPQ0。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度TOC、压强P关系正确的是（B）板书四、速率温度、压强图投影例7、下列各图是温度或压强对反应2AS2BG2CGDG（正反应为吸热反应）的正逆反应速率的影响，其中正确的图象是（AD）例6、下列各图是温度或压强对反应2AS2BG2CGDG（正反应为吸热反应）的正逆反应速率的影响，其中正确的图象是（）AV正V逆TVBV正V逆TVCV正V逆PVDV正V逆PV投影小结图像题解题方法1、图像识别1坐标含义坐标代表的物理量及单位；是反应物还是生成物；原点是否为零2曲线的三点一走向三点起点、转折点特殊点、终点走向变化趋势2、解题方法与思路1一看图像一看面即X、Y代表的量二看线即线的斜率大小，增减性三看点即起点、终点、转折点、交叉点四看是否需要辅助线等压等温图五看量2二想规律勒夏特列原理3三作判断3、解题技巧1先拐