高中化學(xué) 第二冊(cè) 第二章 化學(xué)平衡 第二節(jié)化學(xué)平衡(第一課時(shí))大綱人教版

1、第二節(jié) 化學(xué)平衡從容說(shuō)課本節(jié)介紹了化學(xué)平衡的建立，這既是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)也是本章的教學(xué)重點(diǎn)。掌握化學(xué)平衡建立的觀點(diǎn)是很重要的，也具有一定的難度。教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識(shí)臺(tái)階，采用圖畫(huà)和聯(lián)想等方法，幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。教材以合成氨工業(yè)為例，指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的，還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵，是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中，正、逆反應(yīng)速率會(huì)趨于相等。教學(xué)中應(yīng)以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中，當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時(shí)，處于溶解平衡狀態(tài)，接著再以一可逆反應(yīng)為例，如CO+H2O(g) CO2+H2,說(shuō)明當(dāng)正反應(yīng)速率

2、與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo)，通過(guò)圖畫(huà)等幫助學(xué)生聯(lián)想，從而在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。 組織好本節(jié)的史實(shí)討論。19世紀(jì)后期，在英國(guó)出現(xiàn)的用建筑高大的高爐來(lái)減少高爐氣中CO含量的錯(cuò)誤做法，可以使學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解，既培養(yǎng)了學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題的能力，也訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。教學(xué)目標(biāo)1. 使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)，并通過(guò)分析化學(xué)平衡的建立，增強(qiáng)學(xué)生的歸納和形象思維能力。2. 使學(xué)生理解化學(xué)平衡的特征，從而使學(xué)生樹(shù)立對(duì)立統(tǒng)一的辯證唯物主義觀點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)化學(xué)平衡的建立和特征。教學(xué)難點(diǎn)化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立。課時(shí)安排二課時(shí)教學(xué)方法1. 在教學(xué)中通

3、過(guò)設(shè)置知識(shí)臺(tái)階，利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫(huà)以及多媒體手段演示溶解平衡的建立等，啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想從而建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。2. 組織討論，使學(xué)生深刻理解化學(xué)平衡的特征。教學(xué)用具投影儀、多媒體電腦教學(xué)過(guò)程引言化學(xué)反應(yīng)速率討論的是化學(xué)反應(yīng)快慢的問(wèn)題，但是在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢是不夠的，因?yàn)槲覀兗认Ｍ磻?yīng)物盡可能快地轉(zhuǎn)化為生成物，同時(shí)又希望反應(yīng)物盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成物。例如在合成氨工業(yè)中，除了需要考慮如何使N2和H2盡快地轉(zhuǎn)變成NH3外，還需要考慮怎樣才能使更多的N2和H2轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3，后者所說(shuō)的就是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題化學(xué)平衡。板書(shū)第二節(jié) 化學(xué)平衡師如果對(duì)于一個(gè)能順利進(jìn)行的、

4、徹底的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，由于反應(yīng)物已全部轉(zhuǎn)化為生成物，如酸與堿的中和反應(yīng)就不存在什么進(jìn)行程度的問(wèn)題了，所以，化學(xué)平衡的研究對(duì)象是可逆反應(yīng)。板書(shū)一、化學(xué)平衡的研究對(duì)象可逆反應(yīng)師那么什么是化學(xué)平衡？化學(xué)平衡是如何建立的？下面我們就來(lái)討論這一問(wèn)題。板書(shū)二、化學(xué)平衡的建立師大家來(lái)考慮這樣一個(gè)問(wèn)題，我現(xiàn)在在一個(gè)盛水的水杯中加蔗糖，當(dāng)加入一定量之后，憑大家的經(jīng)驗(yàn)，你們覺(jué)得會(huì)怎么樣呢？生開(kāi)始加進(jìn)去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。問(wèn)不溶了是否就意味著停止溶解了呢？生回憶所學(xué)過(guò)的溶解原理，閱讀教材自學(xué)思考后回答：沒(méi)有停止。因?yàn)楫?dāng)蔗糖溶于水時(shí)，一方面蔗糖分子不斷地離開(kāi)蔗糖表面，擴(kuò)散到水里去；另一方面溶解在水中

5、的蔗糖分子不斷地在未溶解的蔗糖表面聚集成為晶體，當(dāng)這兩個(gè)相反的過(guò)程的速率相等時(shí)，蔗糖的溶解達(dá)到了最大限度，形成蔗糖的飽和溶液。師所以說(shuō)剛才回答說(shuō)不溶了是不恰當(dāng)?shù)?，只能說(shuō)從宏觀上看到蔗糖的量不變了，溶解并沒(méi)有停止。我這里把這一過(guò)程做成了三維動(dòng)畫(huà)效果，以幫助大家理解溶解過(guò)程。多媒體電腦三維動(dòng)畫(huà)演示一定量蔗糖分子在水中的溶解過(guò)程。生觀看動(dòng)畫(huà)效果，進(jìn)一步理解溶解過(guò)程。師這時(shí)候我們就說(shuō)，蔗糖的溶解達(dá)到了平衡狀態(tài)，此時(shí)溶解速率等于結(jié)晶速率，是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。板書(shū)1. 溶解平衡的建立開(kāi)始時(shí)v（溶解）v(結(jié)晶）平衡時(shí)v（溶解）=v（結(jié)晶）結(jié)論：溶解平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡師那么對(duì)于可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，又是怎樣的情形呢？我們

6、以CO和H2O(g)的反應(yīng)為例來(lái)說(shuō)明化學(xué)平衡的建立過(guò)程。板書(shū)2. 化學(xué)平衡的建立師請(qǐng)大家在下面閱讀教材自學(xué)，利用在第一節(jié)中所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)，要求把在800，1 L容器中的CO和H2O(g)的反應(yīng)情況，用一個(gè)時(shí)間速率圖象來(lái)表示，并能對(duì)圖象的含義作出解釋。學(xué)生活動(dòng)寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式，因容器體積為1 L所以c(CO)=c(H2O)=0.01 molL-1催化劑高溫 CO + H2O(g) CO2 + H2開(kāi)始濃度 0.01 0.01 0 0一段時(shí)間后0.005 0.005 0.005 0.005作草圖：解釋：當(dāng)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO和H2O(g)的濃度最大，因而它們反應(yīng)生成CO2和H2的正反應(yīng)速率最

7、大；而CO2和H2的起始濃度為零，因而它們反應(yīng)生成CO和H2O(g)的逆反應(yīng)速率也為零。之后隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物CO和H2O（g）的濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率就逐漸減??；生成物CO2和H2的濃度逐漸增大，逆反應(yīng)速率就逐漸增大，最后二者相等了。引導(dǎo)大家把這一過(guò)程同開(kāi)始的溶解平衡相比較，看是否有相似的地方。生分析、比較溶解平衡和剛才的反應(yīng)情況：開(kāi)始溶解速率大于結(jié)晶速率，后來(lái)二者相等了，建立溶解平衡；CO和H2O(g)反應(yīng)，開(kāi)始v 正v逆，后來(lái)二者也相等了，恍然大悟，說(shuō)明可逆反應(yīng)CO+H2O(g) CO2+H2此時(shí)也處于平衡狀態(tài)了。師確實(shí)如此，如果外界條件不發(fā)生變化，可逆反應(yīng)進(jìn)行到一程度的時(shí)候，正反

8、應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等了，此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到了最大限度，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)物和生成物的混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)了。那么，同樣是這一反應(yīng)，如果在其他條件不變時(shí)反過(guò)來(lái)進(jìn)行情況會(huì)怎么樣。生閱讀教材，自學(xué)，然后朗讀回答：實(shí)驗(yàn)證明，如果不是從CO和H2O(g)開(kāi)始反應(yīng)，而是各取0.01 mol CO2和0.01 mol H2，以相同的條件進(jìn)行反應(yīng)，生成CO和H2O(g)，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物里CO、H2O(g)、CO2、H2各為0.005 mol，其組成與前者完全相同。板書(shū)反應(yīng)開(kāi)始v正v逆反應(yīng)過(guò)程中：v正減少，v逆增大一定時(shí)間后：v正=v逆，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡，化學(xué)平衡建立

9、。師請(qǐng)大家思考當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)是否停止進(jìn)行了？若停止了說(shuō)明是一個(gè)靜態(tài)平衡；若反應(yīng)還在進(jìn)行則應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。生以溶解平衡作比較，較容易得出結(jié)論：當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)都仍在繼續(xù)進(jìn)行，只是由于在同一瞬間，正反應(yīng)生成CO2和H2的分子數(shù)和逆反應(yīng)所消耗的CO2和H2的分子數(shù)相等，亦即正逆反應(yīng)的速率相等，故反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變，所以說(shuō)化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。板書(shū)（讓學(xué)生讀出化學(xué)平衡狀態(tài)的概念，教師板書(shū)）二、化學(xué)平衡狀態(tài)（化學(xué)平衡）1. 定義：是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，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)。啟發(fā)大家能否從化學(xué)平衡狀態(tài)的定

10、義中，找出化學(xué)平衡有哪些基本特征？生分析定義，歸納總結(jié)，化學(xué)平衡的特征：（1）化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)；（2）達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率；（3）達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變；（4）由于化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行，故其是一種動(dòng)態(tài)平衡。師評(píng)價(jià)學(xué)生總結(jié)結(jié)果。大家還應(yīng)注意化學(xué)平衡狀態(tài)是維持在一定條件下的，一旦條件發(fā)生變化，平衡狀態(tài)就將遭到破壞。動(dòng)態(tài)平衡也體現(xiàn)了辯證唯物主義的基本觀點(diǎn)，即運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，而靜止是相對(duì)的。板書(shū)2. 特征（1）條件：一定條件下。（2）對(duì)象：可逆反應(yīng)。（3）動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡。（4）等：v（正）=v（逆） （5）定：反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變補(bǔ)充說(shuō)明通過(guò)剛

11、才大家的自學(xué)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論可逆反應(yīng)從反應(yīng)物方向開(kāi)始，還是從生成物方向開(kāi)始，只要條件不變，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)就是一樣的，所以可以說(shuō)化學(xué)平衡的建立與化學(xué)反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)。板書(shū)3. 化學(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)師在具體的學(xué)習(xí)過(guò)程中，要判斷一個(gè)可逆化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，必須充分地利用化學(xué)平衡的特征，去靈活地尋找在問(wèn)題的描述中的各種標(biāo)志，最根本的原則就是看這些標(biāo)志能否表明v正=v逆或反應(yīng)混合物的各組分的濃度一定，就可知化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)了。高溫組織討論讓學(xué)生根據(jù)化學(xué)平衡的特征分組討論課本P39的討論材料。（使學(xué)生進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征）生在教師引導(dǎo)下對(duì)該討論材料進(jìn)行分析：首先高爐煉鐵的反應(yīng)Fe2O

12、3+3CO 2Fe+3CO2是一個(gè)可逆反應(yīng)；其次在增加煉鐵高爐高度后，反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)溫度、催化劑等條件均未改變，說(shuō)明其前提條件與原來(lái)相同；再則煉鐵高爐高度的增加，只是增加了CO與鐵礦石接觸的時(shí)間，由于條件與原來(lái)相同，根據(jù)化學(xué)平衡建立的特征，當(dāng)平衡建立后反應(yīng)混合物的組分將不隨時(shí)間的變化而改變。結(jié)論：這個(gè)工程師的這種設(shè)想是錯(cuò)誤的。不能改變爐氣中CO的濃度。師那么是不是說(shuō)這個(gè)問(wèn)題就不能解決了呢？不是的，只要改變維持平衡的某些條件就可以達(dá)到減少爐氣中CO濃度的目的。（為化學(xué)平衡移動(dòng)的學(xué)習(xí)作復(fù)筆）關(guān)于這個(gè)問(wèn)題等學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡移動(dòng)原理之后就很容易解決了。投影練習(xí)可逆反應(yīng)2NO2 2NO+O2在密閉容器

13、中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（ ）單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2；單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)，生成2n mol NO；用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為221的狀態(tài)；混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)；混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)；混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A. B. C. D. 解析表示v（正）=v（逆），正確。不能表示v（正）=v（逆），不正確。只要發(fā)生反應(yīng)v(NO2)v(NO)v(O2)=221，錯(cuò)誤混合氣體顏色不變，說(shuō)明各物質(zhì)濃度不變，正確因不知體積是否變化，因此混合氣體密度不變不能說(shuō)明已達(dá)平衡?；旌蠚怏w的平均相對(duì)

14、分子質(zhì)量不變，說(shuō)明氣體的總物質(zhì)的量不變，說(shuō)明已達(dá)平衡。答案A小結(jié)本節(jié)課我們以蔗糖溶解平衡的建立為基礎(chǔ)和參照，以CO和H2O(g)為例討論了化學(xué)平衡建立的過(guò)程，總結(jié)了化學(xué)平衡狀態(tài)的基本特征是：一定條件、可逆反應(yīng)、動(dòng)、等、定等。另外我們通過(guò)一個(gè)典型例題和對(duì)教材中材料的討論，加深了對(duì)化學(xué)平衡知識(shí)的進(jìn)一步理解。本節(jié)課的重點(diǎn)是理解和掌握化學(xué)平衡的建立和基本特征。布置作業(yè)P40一、二板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié) 化學(xué)平衡一、化學(xué)平衡的研究對(duì)象可逆反應(yīng)二、化學(xué)平衡的建立1. 溶解平衡的建立開(kāi)始時(shí)v（溶解）v（結(jié)晶）平衡時(shí)v（溶解）=v（結(jié)晶）(特征)。結(jié)論：溶解平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡2. 化學(xué)平衡的建立反應(yīng)開(kāi)始：v（正）v（

15、逆）反應(yīng)過(guò)程中：v（正）減小，v（逆）增大。一定時(shí)間后：v（正）=v（逆），可逆反應(yīng)達(dá)到平衡，化學(xué)平衡建立。二、化學(xué)平衡狀態(tài)（化學(xué)平衡）1. 定義：是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)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)。2. 特征（1）條件：在一定條件下（2）對(duì)象：可逆反應(yīng)（3）動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（4）等：v（正）=v（逆）（5）定：反應(yīng)混合物各組分濃度保持不變3. 化學(xué)平衡的建立與途徑無(wú)關(guān)教學(xué)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡知識(shí)都是很抽象的，在教學(xué)中只能從同學(xué)們所熟悉的蔗糖溶解平衡的建立入手，逐步設(shè)置知識(shí)臺(tái)階，應(yīng)用所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)，對(duì)可逆反應(yīng)CO+H2O(g) CO2+

16、H2的數(shù)據(jù)作圖象分析，慢慢地導(dǎo)入化學(xué)平衡的建立。化學(xué)平衡的觀點(diǎn)建立了，化學(xué)平衡的特征就順理成章地總結(jié)出來(lái)了。最后為了加深同學(xué)們對(duì)化學(xué)平衡知識(shí)的理解和運(yùn)用，進(jìn)行了分組討論實(shí)際問(wèn)題和一個(gè)典型例題，使同學(xué)們對(duì)知識(shí)的掌握符合由淺入深、由表及里的規(guī)律。參考練習(xí)1. 對(duì)于可逆反應(yīng)M+N Q達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B. M、N全部變成了QC. 反應(yīng)混合物各成分的百分組成不再變化D. 反應(yīng)已經(jīng)停止答案：C2. 在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述中錯(cuò)誤的是（ ）A. 開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后正反應(yīng)速率減小為零C. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后保持恒定D. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定答案：B3. 對(duì)一定條件下，在密閉容器中已達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)：NO2+CO NO+CO2下列說(shuō)法中不正確的是（ )A.