2.2化学平衡（教案）-高中化学（2019）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教学设计教学目标1、了解化学平衡建立的过程，掌握化学平衡的判定。2、了解化学平衡常数的含义。3、能书写平衡常数表达式，能进行化学平衡常数、转化率的简单计算。4、通过化学平衡常数对化学平衡进行“定量”计算和判断化学平衡进行的程度及平衡移动方向。教学重难点1.重点：（1）运用化学平衡常数进行简单计算。（2）化学平衡的影响因素。2.难点：（1）勒夏特列原理的应用。（2）运用化学平衡常数进行简单计算。教学过程一、导入新课[导入]在科学研究和化工生产中，只考虑化学反应速率是不够的。例如，在工业生产中，除了需要考虑使原料尽可能快地转化为产品，还需要考虑使原料尽可能多地转化为产品，这就涉及化学反应进行的限度，即化学平衡问题。二、讲授新课知识点一化学平衡状态的建立[师]很多化学反应都是可逆的，我们来回顾一下之前学习过的关于可逆反应的相关知识。[投影]（1）概念：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。（2）表示方法：采用“”连接，把从左向右进行的反应称作正反应，把从右向左进行的反应称作逆反应。[提问]可逆反应有哪些特点呢？[生]双向性、双同性、共存性。[师]由于可逆反应同时向两个方向发生反应，因此无论反应多长时间，都不能向任何一个方向进行到底，如，只能尽可能多地将氮气和氢气转化为氨气，反应最终能进行到什么程度，这就是我们今天要研究的问题——化学平衡。下面以可逆反应为例，[投影]合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化如图所示：[讲解]由a图可知：N2与H2发生反应。随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。由b图可知：NH3发生分解反应。随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。[师]在一定条件下，把一定量的N2与H2充入一密闭容器中，物质的浓度及反应速率会怎样变化呢？请同学们完成学案上的表格填空。[投影]物质浓度反应速率开始时c(反)最大.v(正)最大.c(生)为零.v(逆)为零.进行中c(反)减小.v(正)减小.c(生)

增大.v(逆)增大.平衡时v(正)=v(逆)；各组分浓度保持不变.[投影]浓度—时间图像[讲解]对于一定条件下的某个可逆反应，当可逆反应开始后，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度则由零开始逐渐增大。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。[投影]速率—时间图像[讲解]对于一定条件下的某个可逆反应，当可逆反应开始时，v正最大，v逆为零。随着反应的进行，v正逐渐减小，v逆逐渐增大。反应进行到某一时刻，v正=v逆，此时，该可逆反应达到了化学平衡状态。知识点二化学平衡状态[师]在一定条件下，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。[师]那么化学平衡究竟有哪些特征呢？[投影]化学平衡的特征知识点三化学平衡常数[师]对于一般的可逆反应，如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)称为浓度商，常用Q表示。适用于任意时刻的可逆反应。[讲解]在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，反应物浓度幂之积与生成物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。用符号“K”表示。适用于平衡时的可逆反应。表示为K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。[提问]平衡常数受什么因素影响，又是怎么影响的呢？[生]温度。[讲解]平衡常数K只受温度影响。随温度的变化而变化，与反应物或生成物的浓度无关，也与反应是从正向开始还是从逆向开始无关。对于正反应是吸热反应的可逆反应，升高温度，平衡右移，K值变大；降低温度，平衡左移，K值变小。对于正反应是放热反应的可逆反应，升高温度，平衡左移，K值变小；降低温度，平衡右移，K值变大。[提问]那平衡常数的提出有什么意义和应用呢？[师]K值越大，平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应进行得越完全，反应物的转化率越大。反之，就越不完全，转化率就越小。当K>105时，该反应进行得就基本完全了。当K<105时，认为该反应很难进行。知识点四平衡转化率[提问]什么是反应物的转化率，转化率又是如何计算的呢？[生]转化率是指已转化了的某反应物的量与起始时该反应物的量之比。[思考]大家想一想，什么是平衡转化率呢？又是如何来表示呢？[生]平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与起始时该反应物的量之比，用来表示反应限度。[投影]板书设计2.2化学平衡一、化学平