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1、第三节 化学平衡三维目标知识与技能：使学生理解化学平衡状态建立的过程，认识化学平衡状态的特征，并能初步判断化学反是否处于平衡状态。过程与方法：通过做硫酸铜晶体结晶的实验，引导学生分析、认识可逆过程与平衡状态的建立及特征培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。情感态度与价值观：培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。教学重点：描述化学平衡建立的过程。教学难点：探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。教学设计随着化学知识的不断积累和对实验现象的深入观察，学生可能会产生是不是所有的化学反应都能进行完全（达到反应的限度）这样的疑问。教学中可本着温故知新的原则，从学生已有关
2、于溶解的知识，从溶解平衡导入化学平衡。从一个熟悉的内容出发引领学生进行思考，充分利用学生的“最近发展区”（最近发展区理论强调人的思维是有弹性、有潜力的，在不同的社会环境中具有伸缩性。这样，对同一内容的学习，在不同时间多次进行，而且每次都是经过改组的，目的不同的，分别着眼于问题的不同侧面，就会使学生的认识逐步深入）。通过对溶解平衡的理解和迁移，让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。再用颇具启发性的化学实验引导学生得出使化学平衡移动的条件，达到既激发学习兴趣，又启发思维的目的。为了加深学生对化学平衡的认识，教科书列举了H2(g)+I2(g)2HI反应中的相关数据，从定量角度给以深化，希望学生能够
3、从变化的数据中找出规律，即化学平衡常数，并学会描述化学平衡的建立过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。对化学平衡的教学应重视实验，教师应精心准备实验，最好以边讲边实验的形式进行。引导学生认真观察实验现象，启发学生充分讨论，一方面要提供建构理解所需的基础，同时又要留给学生广阔的建构的空间，让他们针对具体情境采用适当的策略，师生共同归纳出平衡移动原理。对于影响化学平衡的条件应重点讲解浓度对化学平衡的影响，启发学生运用浓度变化对化学反应速率的影响来解释浓度变化对化学平衡的影响，进而推及压强变化对化学平衡的影响；要通过实验引导学生得出总是吸热方向的反应速率对温度的变化最敏
4、感，变化幅度最大，从而得出温度变化导致平衡移动的方向；要引导学生从化学平衡状态的定义（各组分的百分含量保持不变）来理解化学平衡常数，学会利用数据，从中分析总结规律。对Kc而言，它只受温度影响，不受浓度影响，不必进一步推导说明。本节教学的重点和难点是：1. 建立化学平衡的概念。2. 影响化学平衡移动的条件。3. 勒沙特列原理的归纳总结。建议采用如下模式进行教学：教学过程：导课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
5、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 化学平衡板书一、可逆反应与不可逆反应导入1、什么是可逆反应？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。NH3H2ONH3H2O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？回答开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。追问不溶了是否就意味着停止溶解了呢？阅读教材自学思考后回答没有停止。因为当蔗糖溶
6、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。板书2、什么是饱和溶液？在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液思考饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？回答没有！以蔗糖溶解于水为例，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。讲解这时候我们就说，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3、溶解平衡的建立开始时v（溶解）v(结晶)平衡时v（溶解）=v
7、（结晶）结论：溶解平衡是一种动态平衡思考我们学过那些可逆反应？可逆反应有什么特点？例在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),COH2OCO2H2。讲解开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0。随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。c(CO) 、c(H2O)逐渐减小。c(CO2) 、c(H2)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不再变化 且正反应速率=逆反应速率这时，反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是化学平衡状态板书二、化学平衡状态板书1. 定义：是指在
8、一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量(溶液中表现为浓度)可以保持恒定的状态。反应达到了“限度”。思考化学平衡有哪些基本特征？分析定义，归纳总结（1）化学平衡研究的对象是可逆反应；（2）达到平衡时正反应速率等于逆反应速率；（3）达到平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变；（4）由于化学平衡状态时反应仍在进行，故其是一种动态平衡。板书2、化学平衡的特征：动：动态平衡等：V正=V逆0定：反应条件一定,反应混合物中各组分的浓度一定变：条件改变，平衡将被破坏过渡评价学生总结结果。大家还应注意化学平衡状态是维持在一定条件下的，一旦条件发生变化，平衡状态就将遭
9、到破坏。动态平衡也体现了辩证唯物主义的基本观点，即运动是绝对的，而静止是相对的。思考1、若对饱和溶液升温或降温，会有什么现象发生？试从化学平衡观点解释。升温或降温，溶解速率与结晶速率不在相等，继续溶解或析出，直到溶解速率与结晶速率再次相等，t1时达到新的溶解平衡状态。2、对于化学平衡，条件发生变化，平衡状态怎样发生变化呢？板书化学平衡的移动：一定条件下的原化学平衡(v正 = v逆)条件改变原化学平衡被破坏(v正v逆)一定时间后建立新化学平衡(v正=v逆) 板书定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。思考根据化学反应速率的知识，你认为哪些因素可以使化学平衡发生移
10、动？板书4、影响化学平衡发生移动的因素板书(1)浓度对化学平衡的影响 【视频1实验25平衡的移动】实验2-5两试管中各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液,按要求操作,观察颜色的变化。Cr2O72+H2O 2 CrO42+2H+橙色 黄色记录实验卡片滴加310滴浓硫酸滴加1020滴6 mol/LNaOHK2Cr2O7溶液溶液由黄色变橙色溶液由橙色变黄色结论增加反应物浓度，平衡向生成物方向移动减少反应物浓度，平衡向反应物方向移动【视频2实验26FeCl3溶液与KSCN溶液的反应】实验26通过学生对实验归纳可知：增大反应物的浓度可促使化学平衡向正反应方向移动。方程式：FeCl3+3KSC
11、N Fe(SCN)3+3KCl红色实验注意在0.005 mol/L的FeCl3溶液中加入0.01 mol/L的KSCN溶液，振荡，所得溶液的红色较浅。本实验的关键是第一次获得的Fe(SCN) 3溶液浓度要小，然后滴加浓的FeCl3、KSCN溶液时才会有明显的颜色变化。因为Fe(OH) 3的溶解度非常小，滴加NaOH溶液后发生反应Fe3+3OH- = Fe(OH) 3，使溶液中的Fe3+浓度降低，混合液的颜色变浅。NaOH溶液不要加入过多，只要使溶液的红色变浅即可。步骤(1)滴加饱和FeCl3滴加1mol/LKSCN现象红色变深红色变深步骤(2)滴加NaOH滴加NaOh现象红褐色沉淀红色变浅Fe
12、3+3OH- = Fe(OH) 3思考实验中溶液颜色变化说明什么？从化学反应速率的角度来分析，其原因是什么？思考与交流1、上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了改变？你是如何判断的？ 化学平衡状态发生了改变。当滴加浓的FeCl3或KSCN溶液时，溶液颜色都变得更红，说明Fe(SCN) 3的浓度增大，化学平衡向正反应方向移动。当向溶液中滴加NaOH溶液时，红色变浅，说明Fe(SCN) 3的浓度变小。2、你能否推知影响化学平衡的其它因素？增大反应物浓度化学平衡向正反应方向移动,减小反应物浓度化学平衡向逆反应方向移动。学与问在其它条件不变时，如果减小反应物浓度或减小生成物浓度，正、逆反应速率如何变化
13、？平衡如何移动？对于已经达到化学平衡的可逆反应，减小反应物浓度正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动；增大反应物浓度，正反应速率增大，平衡向正方反应方向移动。用v-t图来表示上述变化增大反应物浓度结论增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动思考如果增大生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？结论增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动思考如果减小生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？结论减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动思考如果减小反应物的浓度，化学平衡向什么方向移动？结论减小生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动板书在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动
14、，增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。思考化学平衡的移动能完全抵消浓度改变给可逆反应所带来的影响吗？化学平衡的移动能削弱浓度改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。板书(2)温度对化学平衡的影响讲述以C(s)+ O2(g)2CO2(g) H0；CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) H0；为例什么是吸热反应的方向？什么是放热反应的方向？正反应为放热反应，逆反应是吸热反应 逆反应为放热反应，正反应是吸热反应【视频2实验2-7】 2NO2(g) N2O4(g) H0(红棕色) (无色)实验现象混合气体受热颜色变深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动。混合气体被冷
15、却时颜色变浅，说明NO2的浓度减小，即平衡向正反应方向移动。结论在其他条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向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。讲述 1、思考:改变温度,下列化学平衡怎样移动? 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H0；N2(g)+O2(g)2NO(g) H0 2、以2NO2(g) N2O4(g) H0为例，用化学反应速率解释温度对化学平衡的影响并画出V-t图象。温度升高（教师），温度降低（学生）结论：升高温度,化学平衡向吸热的方向移动思考：如果降低温度化学平衡向什么方向移动？结论：降低温度，化学平衡向放热的方向移动总结：升高温度，化学平
16、衡向吸热的方向移动降低温度，化学平衡向放热的方向移动总的来说：化学平衡的移动能削弱温度改变给可逆反应所带来的影响，但并不能完全抵消。 板书3、勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动板书(3)压强对化学平衡的影响思考什么是气体体积缩小的方向？什么是气体体积增大的方向？CO2(g)+C(s)2CO(g) 正反应是气体体积增大的方向，逆反应是气体体积缩小的方向N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 正反应是气体体积缩小的方向，逆反应是气体体积增大的方向结论 固态、液态物质的体积受压强影响很小。其他条件不变时，增大压强；平衡向气体体积缩小的
17、方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。“越压越小”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。思考1、改变压强,下列化学平衡怎样移动? CO2(g)+C(s)2CO(g) 增大压强向逆反应方向，减小压强向正反应方向 3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g) 增大压强向正反应方向，减小压强向逆反应方向2、下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动？向哪个方向移动？移动的根本原因是什么? 2NO(g)+ O2(g) 2NO2 (g) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) H2O(g)+ C(s) CO(g) + H2(g) H2O(g) +
18、 CO(g) CO2(g) + H2(g) H2S(g) H2(g)+ S(s)3、以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为例，用化学反应速率解释压强对化学平衡的影响并画出V-t图象。增大压强（教师），减小压强（学生）结论：增大压强，化学平衡向体积减小(即气体分子数减少)的方向移动。结论：减小压强，化学平衡向体积增大(即气体分子数增大)的方向移动。4、2HI(g)H2(g)+ I2(g)用化学反应速率解释压强对化学平衡的影响并画出V-t图象。增大压强（教师），减小压强（学生）5、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)已达到化学平衡。A：压强不变，可变容积容器中，通入N2气。容积增大，相当于
19、减小压强，平衡向逆反应的方向移动。B：固定容积容器中，通入N2气。压强增大，各物质浓度不变，平衡不移动。C：固定容积容器中，将2SO2、O2、2SO3浓度均同时增大一倍。相当于增大压强，平衡向正反应的方向移动。D.压强不变,可变容积容器中,将SO2、O2、SO3物质的量均同时增大一倍 浓度不变，平衡不移动 6、可逆反应H2O(g)+C(s)CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？增大水蒸气浓度 平衡正向移动，CO浓度增大加入更多的碳 平衡不移动，CO浓度不变增加H2浓度 平衡逆向移动，CO浓度减小小结：增加固体或纯液体的量不能改变其浓
20、度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动7、恒温下, 反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是( A ) A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c 思考催化剂对化学平衡有何影响？板书(4)催化剂原因：催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率，结果：对化学平衡的移动没有影响。能够改变反应达到平衡所需的时间。练习：已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方程式为： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 92.
21、4kJmol1 合成氨的工艺流程如图224所示。在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率。请利用有关知识分析采取这些措施的原因。 1向反应器中注入过量N2。 2采用适当的催化剂。 3在高压下进行反应。 4在较高温度下进行反应小结什么是化学平衡？浓度、温度、压强、催化剂如何影响化学平衡移动？可逆反应中，外界条件同时对V正、V逆影响 浓度：增大反应物浓度,V正急剧增大,V逆逐渐增大。减小反应物浓度,V正急剧减小,V逆逐渐减小压强：加压对有气体参加或生成的可逆反应,V正、V逆均增大,气体分子数大的一侧增大的倍数大于气体分子数小的一侧增大的倍数;降压V正、V逆均减小,气体分子数大的一侧减小的倍
22、数大于气体分子数小的一侧减小的倍数温度：升温，V正、V逆一般均加快，吸热反应增大的倍数大于放热反应增加的倍数；降温，V正、V逆一般均减小，吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。 催化剂：加催化剂可同倍地改变 V正、V逆浓度、压强、温度、催化剂是影响化学反应速率的四大因素，此外还有光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物的颗粒的大小、扩散速率、溶剂效应等也影响了反应速率。课堂练习1、反应aA+bBcC+dD 其中反应物与生成物均为气体，达到平衡后其他条件不变，改变压强，则下图适合哪种情况( B )A、a+bc+d,加压 C、a+bc+d,减压2、一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g
23、)+nB(g)pC(g) 达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2但达到平衡时，C的浓度为原来的1.8倍，则下列说法正确的是( B ) A、m+np B、A的转化率降低 C、平衡向正反应方向移动 D、C的体积分数增加过渡化学平衡状态的特征，不仅包括上边大家回答的那些，还有其他方面的特征，这就是今天咱们学习和讨论的主题化学平衡常数。板书三、化学平衡常数引导请同学们阅读教材P29标题三下面的内容以及浓度关系数据表，分析并验算表中所给的数据，最后可以得到什么结论？探究活动通过分析实验数据得出：(1)温度不变时， 为常数 用K表示,K = 54.5；(2)常数K与反应的起始浓度大小无关；(3
24、)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。常数K只与温度有关总结一定温度下：小结在一定温度下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应物起始浓度为多少，最后都能达到化学平衡。这时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。板书1. 定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。板书2. 表达式对于任意反应mA+nBpC+qD K=板书3. 化学平衡常数的意义：K只受温度影响，K越大，
25、反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度幂的之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商QC与KC比较大小来判断。QCk ，未达平衡，逆向进行。QC=k , 达平衡，平衡不移动。QC0（正反应为吸热反应）。在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是（ C ）A恒温，压缩体积，平衡不移动，混合气体颜色加深B恒压，充入HI（g），开始时正反应速率减小，C恒容，升高温度，正反应速率减小D恒容，充入H2，I2（g）的体积分数降低专题二、化学平衡图像 1、下图表示该反应的速率（v）随时间（t
26、）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是( A )V逆V正t6t2V正V逆V逆V正Vt1t5t4t3t0t1题图At2时加入了催化剂 Bt3时降低了温度 Ct5时增大了压强 Dt5时增大了X浓度2可逆反应：aA(g)+ bB(g)cC(g)+ dD(g); 根据图回答：填(、或=、吸、放 P1 P2 a +b c +d T1 T2 正反应吸热3题图T 生成物%10105Pa100105PaP1P2t/s的转化率A%A%的含量t/sT20CT10C2题图4题图V t V正V正V逆V逆3由可逆反应绘出图像如图，纵坐标为生成物在平衡混合物
27、中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是 （ BD ）A反应物中一定有气体B生成物中一定有气体C正反应一定是放热反应 D正反应一定是吸热反应4在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是（ BD ）A的转化率 t ba5题图A正反应是吸热反应 B逆反应是吸热反应Cm+np+q Dm+np +q D达到平衡后，增加A的量有利于平衡右移9在其它条件一定时，图中曲线表示反应2NO(g) + O2(g)2NO2(g)(吸热反应)达平衡时NO的转化率与温度的关系，图上标有A、B、C、D、E点，其
28、中表示未达平衡状态且V正V逆的点是（ C ）AA或E BB点 CC点 DD点10题图TW(c)ABT0010对于反应2A(g) + B(g)2C(g)在反应过程中C的质量分数随温度变化如图所示，试确定： （1）T0对应的V正与V逆的关系是 V正=V逆 。 （2）正反应为 放 热反应。 （3）A、B两点正反应速率的大小关系 VBVA 。 （4）温度TT0时，Wc逐渐增大的原因是 生成物浓度增大的影响占了主要因素 。A转的化率P11题图11、密闭容器中mA(g)+nB(g)pC(g),反应达到平衡，经测定增大压强P时，A的转化率随P而变化的曲线如下图。则：(1)增大压强，A的转化率_增大_平衡向
29、正反应方向 移动，达到平衡后，混合物中C的浓度_增大_。(2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是 m+np ， (3)当降低温度时，C的浓度减小，正反应是_吸_热反应。C的浓度时间甲乙B的转化率时间甲乙混合气体总压强甲时间乙00012(04江苏)在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g)； H0 某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图： 下列判断一定错误的是（ AB ）A图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C图研究的是温度对反应的影响，且
30、甲的温度较高D图研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高13对于达到平衡的可逆反应：X+Y W+Z，增大压强，则正、逆反应速率（）变化的图象如右图所示，关于X、Y、Z、W物质的聚集状态的说法可能正确的是（ CD ）13题图V t V正V逆V逆V正AZ、W均匀为气体，X、Y有一种是气体BZ、W中有一种是气体，X、Y皆为非气体CX、Y、Z皆为气体，W为非气体DX、Y均为气体，W、Z中有一种是气体14T时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图（I）所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（）所示，则下列结论正确的是（ CD ）00.10/30.40.50.7t1时间c(mol/L)CAB()B的体积分数T2T1时间()12题图A在(t1+10)min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动B其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A转化率增大 CT时，相同容器，若由0.4molL1A、0.4molL1B和0.2molL1C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4molL1D(t1+10)min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向逆方向移动15合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，H0，
