化學(xué)平衡的概念與計(jì)算

1、化學(xué)平衡的概念與計(jì)算教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能：掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn)；掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算。能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納，語言表達(dá)與綜合計(jì)算能力?？茖W(xué)思想：結(jié)合平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的等特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育?？茖W(xué)品質(zhì)：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣?？茖W(xué)方法：加強(qiáng)新知識(shí)的運(yùn)用，找到新舊知識(shí)的連接處是掌握新知識(shí)的關(guān)鍵。重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn)。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【復(fù)習(xí)提問】什么是可逆反應(yīng)？在一定條件下2molso2與1molo2反應(yīng)能否得到2molso3？【引入】得不到2molso3，能得到多少摩so4？也就是說反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度？這就是化學(xué)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(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。so2與o2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全，因此得不到2molso3。提出反應(yīng)程度的問題，引入化學(xué)平衡的概念。結(jié)合所學(xué)過的速率、濃度知識(shí)有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實(shí)質(zhì)?！痉治觥吭谝欢l件下，2molso2與1molo2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖?；貞?，思考并作答?！景鍟恳弧⒒瘜W(xué)平衡狀態(tài)1定義：見課本第9頁【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍，達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。歸納：研究對(duì)象：可逆反應(yīng)平衡前提：溫度、壓強(qiáng)、濃度一定原因：v正=v逆（同一種物質(zhì)）結(jié)果：各組成成分的質(zhì)量

3、分?jǐn)?shù)保持不變。準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念，弄清概念的內(nèi)涵和外延。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【提問】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)？【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。討論并小結(jié)。平衡特點(diǎn)：等（正逆反應(yīng)速率相等）定（濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定）動(dòng)（動(dòng)態(tài)平衡）變（條件改變，平衡發(fā)生變化）培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力，并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對(duì)平衡概念的理解。討論題：在一定溫度下，反應(yīng)2no2 n2o4達(dá)平衡的標(biāo)志是（）。（a）混合氣顏色不隨時(shí)間的變化（b）數(shù)值上v（no2生成）=2v（n2o4消耗）（c）單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)（d）壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化（e）混合氣的平均分子

4、量不變討論結(jié)果：因?yàn)樵摲磻?yīng)如果達(dá)平衡，混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變，即顏色不變，壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志（a）、（d）、（e）。加深對(duì)平衡概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力?！具^渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度，如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢？2轉(zhuǎn)化率：在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。公式：a=cc始100通過討論明確由于反應(yīng)可逆，達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100。通過掌握轉(zhuǎn)化率的概念，公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。3平衡的有關(guān)計(jì)算（1）起始濃度，變化濃

5、度，平衡濃度。例1 445時(shí)，將0.1mol i2與0.02mol h2通入2l密閉容器中，達(dá)平衡后有0.03molhi生成。求：各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)?！拘〗Y(jié)】起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系，只有變化濃度引導(dǎo)學(xué)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(jì)算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系，

6、掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 才與方程式前面的系數(shù)成比例?？赡娣磻?yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。（2）轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)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(dá)平衡，生成co2和h2，已知v（co）=0.003mol（lmin），求平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度及co的轉(zhuǎn)化率?！拘〗Y(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式，平衡濃度與起始濃度，轉(zhuǎn)化率，化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此，抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。（3）綜合計(jì)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(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，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(zhì)的量及n2的轉(zhuǎn)化率?！拘〗Y(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來考慮，方法二是根據(jù)以前學(xué)過的差量從總效應(yīng)列式，方法二有時(shí)更簡(jiǎn)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(shè)反應(yīng)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(shè)有xmoln2反應(yīng)n23h2 2nh3 n1 2 2x 2x 2x鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度，速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。通過一題多解將不同過程的差量計(jì)算與平衡計(jì)算聯(lián)系起來加深對(duì)平衡的理解，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)（如差量的計(jì)算，阿伏加德羅定律的計(jì)算）的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計(jì)算能力。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計(jì)算，比較抽象，希望大家加強(qiáng)練習(xí)，以便熟練地掌握平衡的

9、概念?！倦S堂檢測(cè)】1對(duì)于一定溫度下的密閉容器中，可逆反應(yīng)h2i2 2hi達(dá)平衡的標(biāo)志是（）。（a）壓強(qiáng)不隨時(shí)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(shí)生成2n mol hi（d）v（h2）=v（i2）2合成氨生產(chǎn)中，進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w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(qiáng)。平衡時(shí)nh3的體積分?jǐn)?shù)為：n（平nh3）n（平總）100=n（平nh3）（n始-n）=2x（400-2x）100=25x=40mol（以下計(jì)算與上面相同）鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。附：隨堂檢測(cè)答案1（c）21.31107p

10、a（129.4atm）第二課時(shí) 濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能：掌握化學(xué)平衡移動(dòng)的概念及濃度，溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。能力培養(yǎng)：依據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析、判斷、綜合等，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力?？茖W(xué)思想：化學(xué)平衡是有條件的，相對(duì)的，對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)思想?？茖W(xué)品質(zhì)：激發(fā)學(xué)生的求知欲，去探索自然科學(xué)的奧秘。重點(diǎn)、難點(diǎn) 濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【復(fù)習(xí)提問】上節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡，什么是化學(xué)平衡狀態(tài)？它有什么特點(diǎn)？回憶，思考并回答。加深對(duì)平衡概念的理解并為本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容作知識(shí)上的鋪墊。教師活動(dòng)學(xué)生

11、活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 【實(shí)驗(yàn)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(dá)到了化學(xué)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(dǎo)學(xué)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(shí)畫出vt圖（速率-時(shí)間圖），引出化學(xué)平衡移動(dòng)的概念。（見附1）分析：達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，因?yàn)轭伾辉僮兓f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?yàn)橥饧訔l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(dá)平衡的平衡體系中血紅色加深了。通過具體的

12、實(shí)驗(yàn)引出平衡移動(dòng)的概念，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?！景鍟慷?、影響化學(xué)平衡的條件（一）化學(xué)平衡的移動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生看書第10頁并強(qiáng)調(diào)：移動(dòng)原因：正逆反應(yīng)速率由相等到不等最后又相等。移動(dòng)結(jié)果：混合體系中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生了變化。看書并畫出重點(diǎn)：如果一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，反應(yīng)條件（如濃度，壓強(qiáng)，溫度等）改變了，平衡混合物里各組成物質(zhì)的含量也就隨著改變而達(dá)到新的平衡狀態(tài)，這叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡移動(dòng)概念?！具^渡】哪些條件可以使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)？速率發(fā)生了變化，化學(xué)平衡一定移動(dòng)嗎？（二）影響化學(xué)平衡（移動(dòng)）的條件1濃度結(jié)合上面所做的實(shí)驗(yàn)與學(xué)生一起分析歸納。討論歸納。培養(yǎng)學(xué)生語言

13、表達(dá)能力，邏輯思維能力及科學(xué)思維方法。條件改變 平衡移動(dòng)方向 原因 結(jié)果增大反應(yīng)物濃度 正反應(yīng)方向 v正v逆消 耗反應(yīng)物減小反應(yīng)物濃度逆 反應(yīng)方向 v正v逆 補(bǔ)充反應(yīng)物增大生成物濃度逆 反應(yīng)方向 v正v逆 消耗生成物減小生成物濃度正 反應(yīng)方向 v正v逆 補(bǔ)充生成物【小結(jié)】（1）平衡移動(dòng)方向與外加條件、正逆反應(yīng)速率相對(duì)大小、平衡移動(dòng)結(jié)果三者的關(guān)系，誰增耗誰，誰減補(bǔ)誰，但不能將外加條件削減為0。（2）對(duì)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(dòng)。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖 2溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響【實(shí)驗(yàn)】觀察實(shí)驗(yàn)并思考：（1）在升溫和降溫時(shí)，容器內(nèi)氣體顏色發(fā)生了怎樣的變化？平衡如何

14、移動(dòng)？（2）在升溫或降溫過程中正逆反應(yīng)速率如何變化？（3）如何用速率的變化解釋平衡移動(dòng)方向？培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)和所學(xué)知識(shí)分析、歸納、綜合思考，最后得出正確結(jié)論的能力。并弄清溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響與化學(xué)平衡之間的關(guān)系?！咎釂枴可鲜鏊伎碱}【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生分析溫度對(duì)反應(yīng)速率，平衡移動(dòng)方向之間的關(guān)系。小結(jié)：（1）升溫速率：v吸增大v放增大，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。（2）降溫速率：v吸減小v放減，小平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。（3）平衡移動(dòng)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(xué)反應(yīng)速率，能否使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)？請(qǐng)大家閱讀課本第14頁，并畫出v-t（速率-時(shí)間）曲線圖?？磿嫵鰒t（速率-時(shí)間）曲線圖并得出以下結(jié)論：化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，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(dòng)。進(jìn)一步加深對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)概念的理解?！倦S堂檢測(cè)】1在下列反應(yīng)中，升高溫度能使混合氣平均分子量減小同時(shí)能使反應(yīng)物轉(zhuǎn)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(yīng)abc在一定條件下達(dá)平衡，c的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與時(shí)間、溫度的關(guān)系如下圖所示，則正反應(yīng)為（）反應(yīng)。鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖3對(duì)于