化學平衡的概念與計算

1、化學平衡的概念與計算教學目標知識技能：掌握化學平衡的概念極其特點；掌握化學平衡的有關計算。能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學生分析、歸納，語言表達與綜合計算能力?？茖W思想：結合平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的等特點對學生進行辯證唯物主義教育?？茖W品質：培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和思維習慣?？茖W方法：加強新知識的運用，找到新舊知識的連接處是掌握新知識的關鍵。重點、難點化學平衡的概念極其特點。教學過程設計教師活動學生活動設計意圖 【復習提問】什么是可逆反應？在一定條件下2molso2與1molo2反應能否得到2molso3？【引入】得不到2molso3，能得到多少摩so4？也就是說反應到底進行到什么程度？這就是化學平衡所

2、研究的問題。思考并作答：在相同條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應叫做可逆反應。so2與o2的反應為可逆反應不能進行完全，因此得不到2molso3。提出反應程度的問題，引入化學平衡的概念。結合所學過的速率、濃度知識有助于理解抽象的化學平衡的概念的實質。【分析】在一定條件下，2molso2與1molo2反應體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖?；貞洠伎疾⒆鞔??！景鍟恳?、化學平衡狀態(tài)1定義：見課本第9頁【分析】引導學生從化學平衡研究的范圍，達到平衡的原因與結果進行分析、歸納。歸納：研究對象：可逆反應平衡前提：溫度、壓強、濃度一定原因：v正=v逆（同一種物質）結果：各組成成分的質量

3、分數(shù)保持不變。準確掌握化學平衡的概念，弄清概念的內(nèi)涵和外延。教師活動學生活動設計意圖 【提問】化學平衡有什么特點？【引導】引導學生討論并和學生一起小結。討論并小結。平衡特點：等（正逆反應速率相等）定（濃度與質量分數(shù)恒定）動（動態(tài)平衡）變（條件改變，平衡發(fā)生變化）培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，并進行辯證唯物主義觀點的教育。加深對平衡概念的理解。討論題：在一定溫度下，反應2no2 n2o4達平衡的標志是（）。（a）混合氣顏色不隨時間的變化（b）數(shù)值上v（no2生成）=2v（n2o4消耗）（c）單位時間內(nèi)反應物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)（d）壓強不隨時間的變化而變化（e）混合氣的平均分子

4、量不變討論結果：因為該反應如果達平衡，混合物體系中各組分的濃度與總物質的量均保持不變，即顏色不變，壓強、平均分子量也不變。因此可作為達平衡的標志（a）、（d）、（e）。加深對平衡概念的理解，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力?！具^渡】化學平衡狀態(tài)代表了化學反應進行達到了最大程度，如何定量的表示化學反應進行的程度呢？2轉化率：在一定條件下，可逆反應達化學平衡狀態(tài)時，某一反應物消耗量占該反應物起始量的質量分數(shù)，叫該反應物的轉化率。公式：a=cc始100通過討論明確由于反應可逆，達平衡時反應物的轉化率小于100。通過掌握轉化率的概念，公式進一步理解化學平衡的意義。3平衡的有關計算（1）起始濃度，變化濃

5、度，平衡濃度。例1 445時，將0.1mol i2與0.02mol h2通入2l密閉容器中，達平衡后有0.03molhi生成。求：各物質的起始濃度與平衡濃度。平衡混合氣中氫氣的體積分數(shù)?！拘〗Y】起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關系，只有變化濃度引導學生分析：i2h2（氣） 2hic始moll 0.01 0.05 0c變moll x x 2xc平moll 0.0150+2x=0.015x=0.0075moll平衡濃度：c（i2）平=c（i2）始-c（i2）=0.05-0.0075=00425mollc（h2）平=0.01-0.0075通過具體計算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關系，

6、掌握有關化學平衡的計算。教師活動學生活動設計意圖 才與方程式前面的系數(shù)成比例?？赡娣磻腥我唤M分的平衡濃度不可能為0。（2）轉化率的有關計算例2 02molco與0.02100=4.2mol水蒸氣在2l密閉容器里加熱至1200經(jīng)2min達平衡，生成co2和h2，已知v（co）=0.003mol（lmin），求平衡時各物質的濃度及co的轉化率。【小結】變化濃度是聯(lián)系化學方程式，平衡濃度與起始濃度，轉化率，化學反應速率的橋梁。因此，抓變化濃度是解題的關鍵。（3）綜合計算例3 一定條件下，在密閉容器內(nèi)將n2和h2以體積比為13混合，當反應達平衡時，混合氣中氨占25（體積比），若混合前有100mol

7、n2，求平衡后n2、h2、nh3的物質的量及n2的轉化率。【小結】方法一是結合新學的起始量與平衡量之間的關系從每種物質入手來考慮，方法二是根據(jù)以前學過的差量從總效應列式，方法二有時更簡單。=0.0025mollc（hi）平=c（hi）始+c（hi）0.015mollw（h2）=0.0025（0.05+0.01）思考并分析：coh2o co2h2c（co）v（co）t=0.003mol（lmin）2min=0.006molla=cc（始）100=0.0060.01100=60分析方法一：設反應消耗xmoln2n23h2 2nh3n（始）100 300 0n x 3x2 xn（平）100-x300

8、-3x 2x（mol）x40moln（n2）平100-x100-40=60moln（n2）平=300-3x=180mola=40100100=40方法二：設有xmoln2反應n23h2 2nh3 n1 2 2x 2x 2x鞏固轉化率的概念并弄清轉化率與變化濃度，速率化學方程式之間的關系。通過一題多解將不同過程的差量計算與平衡計算聯(lián)系起來加深對平衡的理解，加強對所學知識（如差量的計算，阿伏加德羅定律的計算）的運用，培養(yǎng)學生綜合思維能力和計算能力。強調重點，加強學法指導。教師活動學生活動設計意圖【課堂小結】今天我們重點學習了化學平衡的概念及有關計算，比較抽象，希望大家加強練習，以便熟練地掌握平衡的

9、概念?！倦S堂檢測】1對于一定溫度下的密閉容器中，可逆反應h2i2 2hi達平衡的標志是（）。（a）壓強不隨時間的變化而變化（b）混合氣的平均分子量一定（c）生成n mol h2同時生成2n mol hi（d）v（h2）=v（i2）2合成氨生產(chǎn)中，進入塔內(nèi)的氮氣和氫氣體積比為13，p=1.52107pa（150atm），從合成塔出來的氨占平衡混合氣體積的16，求合成塔出來的氣體的壓強。平衡時nh3的體積分數(shù)為：n（平nh3）n（平總）100=n（平nh3）（n始-n）=2x（400-2x）100=25x=40mol（以下計算與上面相同）鞏固課堂所學內(nèi)容。附：隨堂檢測答案1（c）21.31107p

10、a（129.4atm）第二課時 濃度、溫度對化學平衡的影響教學目標知識技能：掌握化學平衡移動的概念及濃度，溫度對化學平衡的影響。能力培養(yǎng)：依據(jù)對實驗的觀察和所學的知識進行分析、判斷、綜合等，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。科學思想：化學平衡是有條件的，相對的，對學生進行辯證唯物主義觀點的教育。培養(yǎng)嚴謹、求實的科學思想?？茖W品質：激發(fā)學生的求知欲，去探索自然科學的奧秘。重點、難點 濃度、溫度對化學平衡的影響。教學過程設計教師活動學生活動設計意圖 【復習提問】上節(jié)課我們已經(jīng)學習了化學平衡，什么是化學平衡狀態(tài)？它有什么特點？回憶，思考并回答。加深對平衡概念的理解并為本節(jié)課所學內(nèi)容作知識上的鋪墊。教師活動學生

11、活動設計意圖 【實驗引入】取6ml0.01mollfecl3溶液，加入2滴0.01mollkscn溶液。將所得溶液分為兩等份，在其中一份中加入2滴1mollkscn溶液?！咎釂枴浚?）上述混合體系是否達到了化學平衡狀態(tài)？為什么？（2）這兩次平衡是否是同一平衡狀態(tài)？【分析】引導學生分析平衡態(tài)一變?yōu)槠胶鈶B(tài)二的過程中速率的變化，同時畫出vt圖（速率-時間圖），引出化學平衡移動的概念。（見附1）分析：達到了化學平衡狀態(tài)，因為顏色不再變化說明混合體系中各組分的濃度一定，但這兩次平衡不能叫同一平衡狀態(tài)，因為外加條件發(fā)生了變化，各組分的濃度也發(fā)生了變化，表現(xiàn)在第二次達平衡的平衡體系中血紅色加深了。通過具體的

12、實驗引出平衡移動的概念，吸引學生的注意力，激發(fā)學習興趣?！景鍟慷?、影響化學平衡的條件（一）化學平衡的移動引導學生看書第10頁并強調：移動原因：正逆反應速率由相等到不等最后又相等。移動結果：混合體系中各物質的質量分數(shù)發(fā)生了變化。看書并畫出重點：如果一個可逆反應達到平衡狀態(tài)以后，反應條件（如濃度，壓強，溫度等）改變了，平衡混合物里各組成物質的含量也就隨著改變而達到新的平衡狀態(tài)，這叫做化學平衡的移動。準確掌握化學平衡移動概念。【過渡】哪些條件可以使化學平衡發(fā)生移動？速率發(fā)生了變化，化學平衡一定移動嗎？（二）影響化學平衡（移動）的條件1濃度結合上面所做的實驗與學生一起分析歸納。討論歸納。培養(yǎng)學生語言

13、表達能力，邏輯思維能力及科學思維方法。條件改變 平衡移動方向 原因 結果增大反應物濃度 正反應方向 v正v逆消 耗反應物減小反應物濃度逆 反應方向 v正v逆 補充反應物增大生成物濃度逆 反應方向 v正v逆 消耗生成物減小生成物濃度正 反應方向 v正v逆 補充生成物【小結】（1）平衡移動方向與外加條件、正逆反應速率相對大小、平衡移動結果三者的關系，誰增耗誰，誰減補誰，但不能將外加條件削減為0。（2）對于固體或純液體來說，它們的濃度是常數(shù)，改變它們的量，平衡不移動。教師活動學生活動設計意圖 2溫度對化學平衡的影響【實驗】觀察實驗并思考：（1）在升溫和降溫時，容器內(nèi)氣體顏色發(fā)生了怎樣的變化？平衡如何

14、移動？（2）在升溫或降溫過程中正逆反應速率如何變化？（3）如何用速率的變化解釋平衡移動方向？培養(yǎng)學生結合實驗和所學知識分析、歸納、綜合思考，最后得出正確結論的能力。并弄清溫度對化學反應速率的影響與化學平衡之間的關系?！咎釂枴可鲜鏊伎碱}【引導】引導學生分析溫度對反應速率，平衡移動方向之間的關系。小結：（1）升溫速率：v吸增大v放增大，平衡向吸熱反應方向移動。（2）降溫速率：v吸減小v放減，小平衡向放熱反應方向移動。（3）平衡移動削弱了溫度的改變，但并不等于完全消除?！咎釂枴看呋瘎┠芨淖兓瘜W反應速率，能否使化學平衡發(fā)生移動？請大家閱讀課本第14頁，并畫出v-t（速率-時間）曲線圖。看書畫出vt（速率-時間）曲線圖并得出以下結論：化學平衡發(fā)生移動，速率一定發(fā)生變化；但速率發(fā)生變化，平衡不一定發(fā)生移動。進一步加深對化學平衡移動概念的理解。【隨堂檢測】1在下列反應中，升高溫度能使混合氣平均分子量減小同時能使反應物轉化率增大的是（ ）。（a）coh2o（氣）co2h2q（b）2so3（氣）2so2o2-q（c）2hcl h2cl2-q（d）caoco2 caco3q2某一可逆反應abc在一定條件下達平衡，c的質量分數(shù)與時間、溫度的關系如下圖所示，則正反應為（）反應。鞏固課堂所學內(nèi)容。教師活動學生活動設計意圖3對于