2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡2.1化學(xué)平衡的狀態(tài)教案新人教版選擇性必修1

PAGE4-化學(xué)平衡的狀態(tài)【教學(xué)目標(biāo)】1．通過化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，知道化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。2．知道化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，推斷反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。【教學(xué)重難點(diǎn)】平衡狀態(tài)的推斷【教學(xué)過程】1.新課導(dǎo)入[師]在科學(xué)探討和化工生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，除了須要考慮使原料盡可能快地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，還須要考慮使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，這就涉及到化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度，即化學(xué)平衡問題。2.新課講授[板書]一、化學(xué)平衡的建立[設(shè)疑]許多化學(xué)反應(yīng)是可逆的。什么是可逆反應(yīng)？可逆反應(yīng)有什么特點(diǎn)？[師]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)行的化學(xué)反應(yīng)。可逆反應(yīng)用連接，把從左向右進(jìn)行的反應(yīng)稱作正反應(yīng)，從右向左的進(jìn)行的反應(yīng)稱作逆反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)具有雙向性、雙同性、共存性。[師]以合成氨為例，合成氨反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變更如圖所示。[投影][學(xué)生活動(dòng)]視察并表述各物質(zhì)的濃度變更：由a圖可知：N2與H2發(fā)生反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中NH3的濃度漸漸增大，而N2與H2的濃度漸漸減小。從某一時(shí)刻起先，它們的濃度均不再變更。由b圖可知：NH3發(fā)生分解反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中N2與H2的濃度漸漸增大，而NH3的濃度漸漸減小。從某一時(shí)刻起先，它們的濃度均不再變更。[師]a圖表示的是合成氨的正反應(yīng)，b圖表示的是合成氨的逆反應(yīng)，試分析反應(yīng)起先時(shí)、過程中及平衡時(shí)反應(yīng)物、生成物質(zhì)濃度的變更與正、逆反應(yīng)速率的變更。[生]起先時(shí)，反應(yīng)物濃度最大，正反應(yīng)速率最大，生成物濃度為0，逆反應(yīng)速率為0；反應(yīng)過程中，反應(yīng)物濃度漸漸減小，正反應(yīng)速率也漸漸減小，生成物濃度漸漸增大，逆反應(yīng)速率也漸漸增大；一段時(shí)間后，達(dá)到平衡，此時(shí)各組分濃度保持不變，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。[師]我們可以借助圖像來理解化學(xué)平衡的建立。[投影]濃度—時(shí)間圖像速率—時(shí)間圖像[師]對(duì)于濃度時(shí)間圖像，當(dāng)可逆反應(yīng)起先后，反應(yīng)物的濃度漸漸減小，生成物的濃度則由零起先漸漸增大。從某一時(shí)刻起先，它們的濃度均不再變更。對(duì)于速率時(shí)間圖像，當(dāng)可逆反應(yīng)起先時(shí)，v正最大，v逆為零。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v正漸漸減小，v逆漸漸增大。反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻，v正=v逆，此時(shí)，該可逆反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。[過渡]在肯定條件下，像合成氨這樣的可逆反應(yīng)體系中，當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率相等時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變，即體系的組成不隨時(shí)間而變更，這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”，這時(shí)的狀態(tài)我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。[板書]二、化學(xué)平衡狀態(tài)[師]依據(jù)化學(xué)平衡的概念，想一想化學(xué)平衡的運(yùn)用范圍、內(nèi)在本質(zhì)、外在標(biāo)記、條件及特征。[生]思索并回答。[師]化學(xué)平衡狀態(tài)是指在肯定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。這也是推斷化學(xué)平衡的干脆依據(jù)。[設(shè)疑]推斷化學(xué)平衡還有哪些依據(jù)？[總結(jié)]化學(xué)平衡狀態(tài)的推斷方法1.干脆推斷：(1)v正=v逆≠0(即同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等)(2)各物質(zhì)的濃度保持不變。2.間接推斷：(1)各物質(zhì)的百分含量保持不變(2)各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變更而變更。(3)各氣體的體積不隨時(shí)間的變更而變更。(4)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變。(5)平衡體系的顏色保持不變。(6)絕熱的恒容反應(yīng)體系中的溫度保持不變。3.特別推斷：mA(g)

+

nB(g)

pC(g)

+

qD(g)

是否達(dá)到平衡混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)肯定是②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)肯定是③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)肯定是④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量肯定不肯定正逆反應(yīng)速率的關(guān)系①單位時(shí)間內(nèi)消耗m

molA，同時(shí)生成m

mol

A是②單位時(shí)間內(nèi)消耗了n

molB，同時(shí)消耗p

molC是③v(A):v(B):v(C):

v(D)

=

m

:

n

:

p

:

q

不肯定④單位時(shí)間內(nèi)生成n

molB，同時(shí)消耗q

molD不肯定壓強(qiáng)①其他條件不變，m+n≠p+q時(shí)，總壓力肯定是②其他條件不變，m+n=p+q時(shí)，總壓力肯定不肯定平均分子量M①m+n≠p+q時(shí)，M肯定是②m+n＝p+q時(shí)，M肯定不肯定溫度其他條件肯定時(shí)，體系溫度肯定是體系密度其它條件肯定時(shí)，密度肯定不肯定顏色組成成分有顏色時(shí)，體系顏色不再變更是反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率不變是濃度反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度不變是反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度增大或減小否3.課堂小結(jié)[師]化學(xué)平衡狀態(tài)推斷的兩種誤區(qū)”。①各組分的濃度相等證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。②各組分的分子數(shù)等于化學(xué)計(jì)里數(shù)之比證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各組分的濃度保持不變，但不肯定相等，也不