《建立化学平衡的概念》教学设计(山西省县级优课)-化学教案

选修4第二章---第三节化学平衡化学平衡概念的建立及平衡状态的判断（2课时）阳城二中杨进峰【三维目标】（一）知识与技能1、通过对溶解平衡的理解和迁移，使学生建立起化学平衡的概念，并理解可逆反应。2、通过对化学平衡概念的理解，归纳出一个可逆反应达到平衡状态时的特征。3、能用平衡状态的特征来判断可逆反应是否达到平衡。（二）过程与方法1、从学生已有关于溶解的知识——溶解平衡，导入化学平衡，通过对溶解平衡的理解和迁移，使学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。2、引导学生理解化学平衡的概念，讨论并归纳出反应达到平衡时所具有的特征。3、通过适当的练习让学生用已归纳的平衡特征来判断在一定条件下，一个可逆反应进行到某种程度时是否达到平衡。（三）情感、态度与价值观化学平衡是宇宙中各科平衡中的一个小小的分支，化学平衡的核心内容——动态平衡，日常生活中的溶解平衡、环保等平衡问题与化学理论密切联系在一起——化学与生活息息相关。【教学重点】化学平衡状态的概念和特征及判断【教学难点】化学平衡状态的特征及判断第一课时教学案【教学过程】【引言】前面我们学过化学反应速率，知道化学反应有快有慢，但是化学反应还要考虑能否进行到底，也就是化学反应的限度问题，也即是我们要研究的化学平衡问题。【问题讨论】1．一定条件下，许多反应有一定限度，反应物不能完全转化为生成物。请你根据所学知识，列举事实说明氯气与水反应是有限度的。2．什么是饱和溶液？饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？为什么溶液中溶质的质量不变？【讨论点评】没有！以蔗糖溶解于水为例，当温度一定时，溶液达到饱和之后，溶液中蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即：溶解速率=结晶速率，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变。达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡。溶解、结晶过程可以表示如下：固体溶质溶液中的溶质过程的可逆性是了解过程限度的基础，过程的限度取决于过程可逆性的大小。对溶解平衡的认识有助于对化学平衡的认识。因为溶解平衡的许多特点在化学平衡中都可以找到。溶解平衡状态属于化学平衡状态的一种。溶解的过程具有可逆性，因此化学平衡状态所研究的反应也具有可逆性。[板书]一、可逆反应与不可逆反应▲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.注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物【创设情景】可逆反应,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行，那么可逆反应最终达到什么程度呢？是否也存在者平衡问题呢？[实例探究]在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),1）开始时C(CO)、C(H2O)最----，C(CO2)、C(H2)=02）随着反应的进行，C(CO)、C(H2O)逐渐C(CO2)、C(H2)逐渐v正反应———，v逆反应———3）最后，C(CO)、C(H2O)逐渐C(CO2)、C(H2)逐渐，v正反应v逆反应，即这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，但反应仍在进行，四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态【动手做一做】根据上述过程，分别画出可逆反应中浓度（C）和速率（V）随时间的变化图像[板书]二、化学平衡状态1.定义：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量（浓度、质量、质量分数、体积分数）保持不变的状态。2.化学平衡的理解∶1）前提：一定条件下2）对象：一切的可逆反应3)实质：正反应速率=逆反应速率≠04)标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态[学生讨论、归纳]根据化学平衡状态的定义请同学们来归纳化学平衡状态的特征[板书]3.化学平衡状态的特征（1）逆：研究对象是可逆反应(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）V正、V逆不为O(3)等∶V正=V逆(4)定：体系中所有反应物和生成物的百分含量（混合物各组分的浓度、质量、质量分数、体积分数）保持不变。(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。4.应用：判断可逆反应是否达到平衡状态直接标志：（1）υ正=υ逆（本质标志）①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率②不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率（2）反应混合物中各组成成分的含量保持不变即反应混合物各组分浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数保持不变2）间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。(只适用于反应前后气体体积不等的反应)②气体的密度不随时间改变而改变。(适用于容器体积改变或气体质量变化的反应)③气体的颜色不随时间改变而改变。(适用于有色物质参与的反应)【例题训练】【例１】在一定温度下,可逆反应达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2【例2】下列说法中可以充分说明反应:在恒温下已达平衡状态的是（）A.反应容器内压强不随时间变化B.P和S的生成速率相等C.反应容器内P、Q、R、S四者共存D.反应容器内总物质的量不随时间而变化【例3】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:2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是（）A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量【跟踪训练】1．在一定条件下某一可逆反应达到化学平衡状态时（）A．反应停止，产物的质量不再增加B．反应混合物的组成成分和含量保持不变C．反应物的浓度与生成物的浓度相等D．单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数2．在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:23．可逆反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已经达到平衡状态的是（