高中化学231化学平衡状态教案新人教版选修

1、第三节 化学平稳第 1 课时 化学平稳状态课标要求描述化学平稳建立的过程；课标解读1.明白化学平稳过程的建立；2把握可逆反应达化学平稳的标志；教学位置化学平稳状态的建立与判定,这部分学问是其他课时的基础,是说明一些平稳现象的基础；鉴 于 学 生 的 基 础 较 差 , 本 部 分 知 识 较 难 理 解 , 所 以 在 学 习 时 将 速 度 放 慢 一 些 ；新课导入建议炼铁高炉尾气之谜高炉炼铁的主要反应是：2C焦炭 O2空气 =2CO 放出热量 ,Fe2O33CO ,2Fe3CO2；炼制 1 吨生铁所需焦炭的实际用量远高于依据化学方程式运算所需的量,且从高炉中出来的气体中含有没有利用的 C

2、O 气体,开头,炼铁工程师们认为是 CO 与铁矿石接触不充分之故, 于是设法增加高炉的高度,然而高炉增高后, 高炉尾气中的 CO 比例竟没有转变,这是什么缘由呢？【提示】Fe2O33CO ,2Fe3CO2 是一个可逆反应, 在此条件下已达到该反应的最大限度,即达到化学平稳状态了；教学流程设计课前预习支配：1看教材 P25 页,完成【课前自主导学】中“ 学问 1,可逆反应与不行逆反应” ,并完成【摸索沟通 1】；2看教材 P26 页,完成【课前自主导学】 中“学问 2,化学平稳状态 ” ,并完成【摸索沟通 2】；. 步骤 1：导入新课、并分析本课时的教材位置；. 步骤 2：建议对【摸索沟通】多提

3、问学生,使 80%以上的同学能把握该内容,以利于下一步对该重点学问的探究；步骤 5：在老师的指导下, 同学自主完成 【变式训练 1】和【当堂双基达标】中的 2、3 两题,验证同学对探究 1 把握的情形； .步骤 4：老师通过【例 1】和教材 P25 页的讲解,对 “探究1”进行总结； .步骤 3：师生互动完成 “探究 1,可逆反应 ”可利用 【问题导思】 所设置的问题,由浅入深地进行师生互动；步骤 6：师生互动完成“探究 2,化学平稳状态的标志”,可利用【问题导思】所设置的问题由浅入深的进行师生互动；可利用【老师备课资源】为您供应的例题拓展同学思路；. 步骤7：老师通过【例 2】和教材 P26

4、 页的讲解,对探究 2 进行总结； . 步骤 8：在老师指导下,同学自主完成【变式训练2】和【当堂双基达标】中的1、4 两题,验证同学对探究2 把握情形；步骤 9：先让同学自主总结本课时学习的主要学问,然后对比【课堂小结】以明确把握已学的内容,并课下完成【课后知能检测】；重点难点课标解读1.明白可逆反应的概念；2.明白化学平稳的建立；3.懂得化学平稳的特点；重点 1.通过图像分析化学平稳的建立过程；重难点 2.把握可逆反应达化学平稳的标志；可逆反应与不行逆反应1.饱和溶液中的可逆过程在肯定条件下的饱和溶液中,溶液中的固体溶质溶解和溶液中的溶质分子回到固体溶质表面的结晶过程始终进行,而且两种过程

5、的速率相等,于是饱和溶液中的浓度和固体溶质的质量溶解都保持不变, 由此可知, 固体物质的溶解过程是可逆过程；可表示为固体溶质 结晶 溶液中的溶质；2可逆反应与不行逆反应1可逆反应在同一条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应；2不行逆反应有些反应的逆反应进行程度太小因而可忽视,把几乎完全进行的反应叫不行逆反应,用“=”号表示；例如：Ba2 SO2=BaSO4 ；1以下几个反应是否是可逆反应？为什么？12H2 O2点燃2H2O 3是可逆反应；通电26CO2 6H2O光合作用 氧化作用6O2C6H12O6 3H2 I22HI 【提示】12 不是可逆反应,由于条件不同；化学平稳状态1.

6、化学平稳的建立假如把某一可逆反应的反应物装入密闭容器,其反应过程如下：过程开头： v 正最大, v 逆为 0 进行中反应物浓度减小v 正逐步减小生成物浓度增大v逆逐步增大平稳时：v 正 v 逆,反应混合物中各组分的浓度不变以上过程可用下图表示：2概念：在肯定条件下的可逆反应里,当正、逆两个方向的反应速率相等,反应体系中所 有参与反应的物质的质量或浓度保持恒定的状态；3特点 逆 讨论对象必需是可逆反应；动 化学平稳是动态平稳,即当反应达到平稳时,正反应和逆反应都仍在连续进行；等 正反应速率和逆反应速率相等,即同一物质的 消耗速率和生成速率相等；定 在平稳体系中,各组成成分的含量保持不变；变 转变

7、影响平稳的条件,平稳可能会发生移动,达到新的平稳；21当一个可逆反应达到平稳时,各物质的浓度保持不变,这时反应停止了吗？2达化学平稳的反应中,如何懂得正逆反应速率相等？以 N23H2 2NH3 为例 【提示】1没有停止,此时 v 正 v 逆 0；N2 ,正反应消耗 N2 的速率与逆反应生成 N2 2正、逆反应速率相等针对同一物质来说：如 的速率相等；可逆反应【问题导思】如何判定一个反应是否为可逆反应？【提示】同一条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行；在一个可逆反应中,各物质转化率有没有可能达到 100%. 不能；【提示】科学讨论说明,不少化学反应都具有可逆性,即正向反应 生成物 反

8、应物 都能同时进行；有些反应的可逆性很小,如反应物 生成物 和逆向反应 Ag Cl=AgCl ,我们只是视作 “ 不行逆 ” 而已 AgCl 在溶液中仍有极微量的电离：AgCl Ag Cl；1可逆反应：在相同条件下,要用“” 代替 “=”作为连接反应物和生成物的符号,二氧化硫与水的反应是可逆反应,两者反应的化学方程式应为 SO2H2O H2SO3；2可逆反应的特点： 1向两个相反的方向进行的两个化学反应,在相同的条件下同时进行、共存；两个化学反应构成了一个对立的统一体；2符号 “” 两边的物质互为反应物、生成物； 3在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存,如亚硫酸溶液中有 H2O、 SO2

9、和 H2SO3 等分子；3常见的可逆反应： N2 3H2高温、高压2NH3,2SO2 O2催化剂2SO3,Cl2 H2OHCl催化剂HClO ,H2I2 ,2HI ,酯的水解等；在一密闭容器中进行反应：2SO2gO2g 2SO3g,已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3 的浓度分别为 0.2 molL1、0.1 molL 1、0.2 molL 1,当反应达到平稳时,可能存在的数据是 ASO2 为 0.4 molL1, O2 为 0.2 molL1 BSO2 为 0.25 molL1 CSO2、SO3 均为 0.15 molL1 DSO3 为 0.4 molL1 【解析】A 项数据说明,题中

10、 0.2 mol L1 的 SO3 完全转化成了 SO2 和 O2,即平稳时,cSO30,这是不行能的；B 项可能； C 项数据说明 SO2、SO3 的浓度都在原浓度基础上削减了 0.05 mol L1,这也是不行能的；D 项数据说明 SO2 完全转化成了 SO3,即平稳时,cSO20,cO2 0,这也是不行能的；【答案】B 此题易把反应物或生成物全部转化,100%,而错选其他答案；忽视了可逆反应中反应物与生成物的转化率不行能达到1密闭容器中进行如下反应：X2g 3Y2g 2Zg ,X2 、Y2 、Z 的起始浓度分别为 0.2 mol/L 、0.6 mol/L ,0.4 molL 1,当达到平

11、稳时,以下数据确定不正确选项 AX2 为 0.4 molL1,Y2 为 1.2 molL 1 BY2 为 1.0 molL1 CX2 为 0.3 molL1,Z 为 0.2 molL1 DZ 为 1.0 molL1 【解析】化学平稳讨论的是可逆反应,解这类题时要善于利用极值法：,X2g, ,3Y2g, ,2Zg,起始浓度： ,0.2 mol/L,0.6 mol/L,0.4 mol/L, 平稳浓度 1：,0,0,0.8 mol/L, 平稳浓度 2：,0.4 mol/L,1.2 mol/L,0 设反应正向进行完全,就为平稳浓度 1,设反应逆向进行完全,就为平稳浓度 2；依据可逆反应的含义知：0cX

12、20.4 mol/L ； 0cY2 1.2 mol/L ；0cZ0即同一物质的消耗速率与生成速率相等 ；2各物质的浓度保持不变；2间接判定法 1各物质的百分含量保持不变；2各物质的物质的量不随时间的转变而转变；3各气体的体积不随时间的转变而转变；以反应 mAg nBg pCg qDg 为例来说明：混合物 体系中 各成分 的含量各物质的物质的量、质量或物质的量 分数、质量分数肯定 各气体的体积或体积分数肯定 总体积、总压强、总物质的量肯定平稳 平稳 不肯定平稳 正、逆 反应速率 的关系在单位时间内消耗了m mol A ,同时平稳平稳也生成了 m mol A ,即 v 正 v 逆在单位时间内消耗了

13、n mol B 的同时也消耗了 p mol C ,即 v 正 v 逆 vA vB vC vD m npq,v 正不肯定等于v 逆平稳与否该不肯定式都成立 平稳在单位时间内生成了n mol B 的同时不肯定消耗了 q mol D ,v 正不肯定等于v 逆平稳 压强mn pq 时,总压强肯定 其他条件 肯定 平稳不肯定mnp q 时,总压强肯定其他条件肯定 平稳 混合气 体的平均相对分子质量 M r 当 mn p q 时, M r 肯定 平稳当 mnpq 时, M r 肯定 不肯定平稳温度任何化学反应都相伴着能量变化,当体平稳系温度肯定时 其他条件不变 气体的密度 密度 m V 肯定不肯定平稳颜色

14、反应体系内有色物质的颜色稳固不变平稳1判定可逆反应是否达平稳的间接判据仍有许多,可把间接判据推至直接判据；2表格中的 “不肯定平稳 ”是指在现有条件下无法判定反应是否达平稳；如想进一步判定,必需供应其他附加条件；2022安庆高二月考 在肯定条件下, 反应：2NOO2对该反应达到平稳的标志的描述中,错误选项 2NO2 在定容容器中发生,混合气体的总分子数不再变化 混合气体的颜色不再变化 容器的总压强不再变化混合气体的总质量不再变化 混合气体的密度不再变化 单位时间内生成 n mol 的NO,同时消耗 n mol 的 NO2 反应的温度不再发生变化 绝热条件 A BC D【解析】由于该反应前后都是

15、气体,故气体的总质量不能作为达平稳的判据；混合气体的密度始终不变,也不能做判据；不论什么时候,总是消耗 能作达平稳的判据；【答案】B 快速判定某可逆反应是否达平稳状态的方法n mol NO2 ,生成 n mol NO ,也不1正、逆反应速率：如在方程式两边,都生成或都消耗且各自的量与化学计量数成正比；如在方程式同侧,一个生成,就另一个消耗且各自的量与化学计量数成正比；2像 H2g I2g2HIg ,气体化学计量数前后相等的反应,混合气体的总物质的量,压强、总体积密度不变不能作为达平稳的判据；像 As 2Bg 2Cg ,密度可作判据,但气体总体积,气体总物质的量,气体总压强 仍不能作判据；2肯定

16、温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应：mAs nBgpCg qDg ,当 m、n、p、q 为任意正整数时,以下状态：体系的压强不再发生变化,体系的密度不再发生变化, 各组分的物质的量浓度不再转变,各组分的质量分数不再转变,反应速率 vB vCvDnpq,其中,能说明反应已达到平稳的是 A只有 B只有C只有 D【解析】如 npq,就不能作判据,而任何时候反应速率之比都等于化学计量数之比,也不能作判据；【答案】B 【老师备课资源】利用平均相对分子质量 M r,判定化学反应是否达到平稳状态时,要明确 M r 的含义,即m 总M rn 总,分析 n总反应前后是否转变,m总反应前后是否会发生变化；如

17、反应前后始终两者不变,就 M r 不变,无法判定反应是否达到平稳,反之就能判定；在体积固定的密闭容器中,对于 N2g 3H2g 2NH3g H0的反应,达到平稳的标志是 _；A生成 NH3 的速率与 NH3 的分解速率相等B断开一个NN 键的同时有6 个 NH 键生成CN2、H2、NH3 百分含量不再变化D总压强不变EN2、H2、NH3 分子数之比为 132 的状态FN2、 H2、NH3 的浓度相等GN2、H2 不再起反应HvN2 1 3vH2 I混合气体密度不变J混合气平均相对分子质量不变K反应放出的热量等于反应吸取的热量【解析】判定一个可逆反应是否达到平稳状态,要从两个方面来考虑,v正v逆

18、 0,混合物各成分浓度不变,只要符合其一,就达平稳状态；B 选项只知正反应速率,不知逆反应速率,无法判定是否平稳；E、F 也无法判定是否平稳,因 N2、H2、NH3 分子数之比为 132 及浓度相等, 不能说明各成分浓度不变；G 选项违反了化学平稳的特点；H 选项正反应速率、逆反应速率都满意这种关系,不能说明v正 v逆；气体总质量不变,体积不变时密度始终不变,混合气体密度不变不能说明是否达到了平稳状态；A 、K 选项表达了v正v逆 0,C、D、 J 表达了混合物中各成分浓度不变；【答案】ACDJK v 正 v 逆详细表现：各组分浓度或质量 保持不化学平稳 讨论对象建立过程根本特点：变1模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBrgH2g Br2g 反应,以下四个图中可以表示该反应在肯定条件下为可逆反应的是 【解析】可逆反应中反应物与生成物同时存在；【答案】C 2SO3,在混合气体中充入肯定量的18O2,足够长时间后,2对于可逆反应2SO2O218O 原子存在于 A只存在于O2 中B只存在于O2 和 SO3 中C只存在于O2 和 SO2 中D存在于