化學(xué)反應(yīng)的方向與限度(第2課時(shí)-化學(xué)平衡狀態(tài))(教案)-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)同步備課系列

2.2.2化學(xué)反應(yīng)的方向與限度（第2課時(shí)）一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.從可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過(guò)程，認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。2.熟知化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，建立化學(xué)平衡狀態(tài)判斷方法的思維模型。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立；2.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定。難點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判定。三、教學(xué)方法探究法、總結(jié)歸納法、分組討論法等四、教學(xué)過(guò)程【導(dǎo)入】問(wèn)題導(dǎo)入【問(wèn)】何為可逆反應(yīng)？請(qǐng)舉實(shí)例說(shuō)明可逆反應(yīng)的特征。【生】在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。書(shū)寫(xiě)可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，不用“=”，用“?”。特征：【講解】化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)在一定條件下，把1molO2和2molSO2充入一密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)要求填表：O2＋2SO22SO3反應(yīng)物濃度v正c(SO3)v逆開(kāi)始時(shí)c(O2)最大c(SO2)最大最大00進(jìn)行中c(O2)減小c(SO2)減小減小增大增大平衡時(shí)c(O2)不變c(SO2)不變不變不變不變(2)用濃度—時(shí)間(c－t)、速率—時(shí)間(v－t)圖像表示以上過(guò)程(補(bǔ)充完整圖像，t1之后為平衡狀態(tài))，在圖1中標(biāo)出各曲線代表物質(zhì)的化學(xué)式?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正、逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài)，稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的特征【強(qiáng)化鞏固】(1)只有可逆反應(yīng)才存在平衡狀態(tài)()(2)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果()(3)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)的速率都為0()(4)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度相等()(5)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中各組分的濃度一定與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例()(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×【講解】化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志(1)直接標(biāo)志——“正、逆相等”①v正＝v逆a.同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率；b.在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率或消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；c.在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。②各組分的濃度保持一定a.各組分的濃度不隨時(shí)間的改變而改變；b.各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間的改變而改變。(2)間接標(biāo)志——“變量不變”①反應(yīng)體系中的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的改變而變化(適用于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng))。②對(duì)于反應(yīng)混合物中存在有顏色物質(zhì)的可逆反應(yīng)，若體系中顏色不再改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。③全是氣體參加的反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變。④對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等?！局v解】判斷某反應(yīng)是否達(dá)到平衡的“三看”“三注意”三看：一看反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)；二看物質(zhì)的狀態(tài)；三看氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)。三注意：一注意不同物質(zhì)的平衡濃度之間無(wú)必然關(guān)系；二注意公式M＝eq\f(m,n)在討論混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)的應(yīng)用；三注意公式ρ＝eq\f(m,V)在討論混合氣體密度時(shí)的應(yīng)用。用“總壓強(qiáng)、混合氣體的密度、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)的注意事項(xiàng)(1)恒溫恒容條件下，用“總壓強(qiáng)、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)時(shí)，要特別關(guān)注反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)的變化，如：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡壓強(qiáng)當(dāng)m＋n≠p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)是當(dāng)m＋n＝p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)不一定混合氣體的eq\x\to(M)當(dāng)m＋n≠p＋q時(shí)，eq\x\to(M)一定是當(dāng)m＋n＝p＋q時(shí)，eq\x\to(M)一定不一定(2)恒溫恒容條件下，用“混合氣體的密度”判斷平衡狀態(tài)時(shí)，要特別關(guān)注反應(yīng)前后是否有非氣態(tài)物質(zhì)參與反應(yīng)，如關(guān)注各物質(zhì)的狀態(tài)是否平衡密度ρC(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)不一定H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)(ρ一定)不一定【強(qiáng)化鞏固】下列說(shuō)法可以證明H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)，生成nmolHI②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂③百分含量w(HI)＝w(I2)④反應(yīng)速率v(H2)＝v(I2)＝eq\f(1,2)v(HI)⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1⑥溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化⑦溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化⑧溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化⑨溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化【生】②⑥⑧【講解】利用極端假設(shè)法確定各物質(zhì)的濃度范圍可利用極端假設(shè)法判斷可逆反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度范圍，假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。如下反應(yīng)：平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為0＜c(X2)＜0.2mol/L，0.2mol/L＜c(Y2)＜0.4mol/L，0＜c(Z)＜0.4mol/L?！緩?qiáng)化鞏固】在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應(yīng)過(guò)程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.6mol·L－1、0.3mol·L－1、0.6mol·L－1，當(dāng)反應(yīng)至正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，可能存在的狀態(tài)是()A.SO2為1.2mol·L－1、O2為0.6mol·L－1B.SO2為0.75mol·L－1C.SO2、SO3均為0.45mol·L－1D.SO3為1.2mol·L－1【生】B【課堂小結(jié)】師生共同完成。一、可逆反應(yīng)二、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷【課堂練習(xí)】1、在一定溫度下，將2molNO2氣體通入恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)。下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡的是()A.N2O4濃度不再改變B.NO2的分解速率等于N2O4的生成速率C.混合氣體的顏色不變D.混合氣體中NO2百分含量不變答案B2、已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)