221 化学平衡状态 教案-高中化学人教版选择性必修一

第二章化学反应速率与化学平衡第二节化学平衡第1课时教学设计【教学目标】1．通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡。2．知道化学平衡状态的特征，判断反应是否达到化学平衡状态。【教学重难点】化学平衡状态的判断【教学过程】1.新课导入【回顾旧知】对于一些反应，我们在进行化学计算时，从未关心过反应能否进行彻底的问题，即限度问题，各种反应物之间是一种“同归于尽”或者“你死我活”的关系。它们不存在限度，即反应能进行彻底【基础初探】而对于有些反应或者过程，它们就有限度，即反应不能进行彻底。其实对于限度，我们并不陌生，比如某种固体在水中的溶解就存在限度但是经过仔细的长时间观察发现：饱和溶液并不是一个静止的系统，未溶解的那一部分固体，其质量虽然不变，但是他的外形却在变化，小晶体会长大，有的棱角会消失。【思考交流】既然“固体溶解”和“溶液结晶”这两个过程一直存在，为什么在起初，我们只看到了其中之一的“固体溶解”；而在溶液饱和后，一个也看不到了。可逆过程虽然永远有两个相反的方向，但是因为二者速率不等，我们永远只能观察到那个速率相对较大的过程，而当二者速率相等时，我们在宏观上将看不到任何变化。就像上图水池的水位变化一样。2.新课讲授【板书】一、可逆反应【设疑】很多化学反应是可逆的。什么是可逆反应？可逆反应有什么特点？【师】1、在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的化学反应。可逆反应用连接，把从左向右进行的反应称作正反应，从右向左的进行的反应称作逆反应。2、特点：可逆反应具有双向性、双同性、共存性。3、常见的可逆反应【思考交流】只有可逆反应才有限度，才有化学平衡，那么什么是化学平衡？【师】以CO+H2OCO2+H2为例，有关物质的浓度随时间变化如图所示。【生】开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为0，逆反应速率为0；反应过程中，反应物浓度逐渐减小，正反应速率也逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，逆反应速率也逐渐增大；一段时间后，达到平衡，此时各组分浓度保持不变，正反应速率等于逆反应速率。【师】我们可以借助图像来理解化学平衡的建立。【板书】二、化学平衡的建立【师】当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡是一种动态平衡。【板书】三、化学平衡状态强调：对象：可逆反应实质：正反应速率=逆反应速率标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态【师】根据化学平衡的概念，想一想化学平衡的使用范围、内在本质、外在标志、条件及特征。【生】思考并回答。【板书】四、化学平衡的特征【讲解】①逆研究的对象是可逆反应②等即正反应速率和逆反应速率相等③动正、逆反应速率相等但不为0，化学平衡为一动态平衡④定条件一定时，平衡体系中各组分的含量保持不变⑤变改变条件，平衡一般要发生移动，直至建立新的平衡【思考交流】怎样证明一个可逆反应达到平衡状态了？就是找证据：正逆相等；变量不变。【师】化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。这也是判断化学平衡的直接依据。【设疑】判断化学平衡还有哪些依据？【板书】五、化学平衡状态的判断方法【总结】化学平衡状态的判断方法1.直接判断：(1)v正=v逆≠0(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.间接判断：(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改变而改变。(3)各气体的体积不随时间的改变而改变。(4)反应物的转化率保持不变。(5)平衡体系的颜色保持不变。(6)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。3.特殊判断：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而—改变—，（适用于——————m+n≠p的反应——）②混合气体的平均相对分子质量③混合气体的密度⑷在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比。【课堂练习】例3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g），此反应达到平衡的标志是：（）A、容器内压强不随时间变化B、容器内各物质的浓度不随时间变化C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ