人教版高二化学选修四 2.3 第三节 化学平衡第二、三课时教案

第三节化学平衡
教学目标：
1.能描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

2.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

教学重点：描述化学平衡建立的过程。

教学难点：探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

探究建议：
①实验探究：温度对加酶洗衣粉的洗涤效果的影响。

②实验：温度、浓度对溴离子与铜离子配位平衡的影响。

③查阅资料：奇妙的振荡反应。

④讨论：合成氨反应条件选择的依据。

课时划分：三课时
教学过程：
第二课时
复习提问］什么叫化学平衡？化学平衡的特征有哪些？
回答］化学平衡是是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量（溶液中表现为浓度）可以保持恒定的状态。

化学平衡的特征：（1）反应物和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件（温度、压强）保持不变。

（2）达到平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变；由于化学平衡状态时反应仍在进行，故其是一种动态平衡。

达到平衡时正反应速率等于逆反应速率。

过渡］尽管就这么几句话，但真正在学习中能否准确把握和处理好关于化学平衡的问题，还需大家对该概念及相关特征进行深入的理解。

化学平衡状态的特征，不仅包括上边大家回答的那些，还有其他方面的特征，这就是今天咱们学习和讨论的主题——化学平衡常数。

板书］三、化学平衡常数
引导］请同学们阅读教材P28标题三下面的内容以及浓度关系数据表，分析并验算表中所给的数据，最后可以得到什么结论？
探究活动］阅读教材和P29表2—1，对表中数据进行观察并归纳。

总结]一定温度下：
小结］在一定温度下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应物起始浓度为多少，最后都能达到化学平衡。

这时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。

板书］1. 定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。

练习]计算平衡常数： 起始时各物质的浓度/mol·L -1 平衡时各物质的浓度/mol·L -1
平衡时
)
O H (c )CO (c )
H (c )CO (c 222••
c (CO)
c (H 2O)
c (CO 2)
c (H 2)
c (CO) c (H 2O) c (CO 2)
c (H 2) 0 0 0.01 0.01
0.005 0.005 0.005 0.005
结论：达到平衡时)
O H
(c )CO (c )
H (c )CO (c 222•• =1.0（常数）
启发］刚才得出的平衡常数K 是由一个特殊的反应引出的，其，
但如果对于任意一个可逆化学反应：m A+n B p C+q D 其平衡常数K 又该如何
表示呢？
回答］平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘
积除以反应物浓度的化学计量数次方的乘积。

即 K =
{}{}{}{}n m q
p )B (c )A (c )D (c )C (c ••
板书］2. 表达式对于任意反应
m A+n B
p C+q D
K =
{}{}{}{}n m q
p )B (c )A (c )D (c )C (c ••
提问］化学平衡常数实际上是化学平衡的又一特征，那么化学平衡常数K 的大小有什么意义呢？
回答］了解K 的意义并回答：可以从平衡常数K 的大小推断反应进行的程度，K 只受温度影响，K 越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比越大，也就是反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K 越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。

板书]3. 化学平衡常数的意义：K 只受温度影响，K 越大，反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K 越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。

提问］什么叫反应物的转化率？ 回答］某指定反应物的转化=
指定反应物的起始浓度
指定反应物的平衡浓度
指定反应物的起始浓度-×100%
讲解］根据平衡常数K 的定义和表达式可知，即使是同一反应，若反应方程式书写不同则K 的表示方式也不同。

再则，这里所谓的浓度指的是气体或溶液的浓度，对于固体、纯液体的浓度一般规定为常数1，可以不写。

练习］写出下列反应的平衡常数的表达式 ①PCl 5(g) PCl 3(g)+Cl 2(g) ②2HI(g) H 2(g)+I 2(g) ③CaCO 3(s) CaO(s)+CO 2(g) ④Fe 3O 4(s)+4H 2(g) 3Fe(s)+4H 2O(g)
解析]在写表达式时注意③、④中固体物质的浓度为1，不写出。

答案]①K =
)
PCl (c )
Cl (c )PCl (c 523•，②K ={}2
2
22)H (c )
I (c )H (c •,③K =c (CO 2),④K ={}{}42
4
2)H (c )O H (c
板书计划] 三、化学平衡常数
1. 定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K 表示。

2. 表达式对于任意反应
m A+n B
p C+q D
K =
{}{}{}{}n m q
p )B (c )A (c )D (c )C (c ••
3. 化学平衡常数的意义：K 只受温度影响，K 越大，反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K 越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。

教学反思：
（第3课时 化学平衡习题课）
设问］是不是反应速率越快，生成物产量就越高？ 回答］不一定。

问题］产量的高低取决于什么？ 回答］反应进行的限度。

导课］反应进行的限度即化学平衡移动的有关问题，下面我们处理化学平衡有关的习题。

板书］化学平衡习题课 提问］什么叫化学平衡状态？
回答］一定条件下的可逆反应，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

学生回答时教师板书］定义
提问］化学平衡有哪些特征？请同学们用几个字概括。

学生回答时教师板书］特征：逆、等、动、定、变、同。

指定学生分析以上几个字的含义］
过渡］从平衡状态的特征来看，同一反应物的正、逆反应速率相等就说明达到了平衡状态，那么对于不同反应物或生成物，如何从速率间的关系证明反应达到了平衡状态呢？下面我们看一道题。

投影］
例1. 在一定温度下，反应A 2(g)+B 2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 A. 单位时间内生成n mol 的A 2同时生成n mol AB 。

B. 容器内的总压强不随时间变化
C. 单位时间内生成2n mol 的AB ，同时生成n mol 的B 2。

D. 单位时间内生成n mol A 2同时生成n mol B 2。

解析：A. 根据生成n mol AB ，说明消耗了2
1n mol A 2。

而已知单位时间生成n
mol 的A 2说明此可逆反应生成速率不等于消耗速率，未达平衡状态。

B. 该可逆反应全是气体且反应前后分子数相等。

故不能通过容器内的总压强随时间的变化来判断它是否达到化学平衡状态。

C. 根据生成2n mol AB 的同时生成n mol B 2。

“生成2n mol AB”同时说明消耗n mol B 2，对于B 2气体来说其生成速率等于消耗速率。

说明该可逆反应的正、逆反应速率相等。

D.该选项已知条件中未给出消耗A2、B2的物质的量。

因此不能说明正反应速率和逆反应速率间的关系。

答案：C
练习］请同学们自己完成下面的练习题。

1. 对于一定条件下的可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标A. A、B、
C的浓度不再变化。

B. 容器内总压强不再改变
C. 单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B
D. A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
答案:AB
2. 在2NO2(g) N2O4(g)的可逆反应中，下列不属于平衡状态的是
A. 反应物的转化率等于生成物的产率。

B. NO2在混合气体中体积分数保持不变。

C. 平衡体系的颜色不再改变。

D. 单位时间内有1 mol N2O4变为NO2的同时，有2 mol NO2变为N2O4。

答案：A
问题］请同学们根据以上练习，总结一下化学平衡的标志有哪些？
学生回答后教师小结并投影显示］
化学平衡状态的标志：
1. 对于同一反应物或生成物的正反应速率等于其逆反应速率。

2. 一种物质的正反应速率与另一种物质的逆反应速率之比等于方程式化学计量数之比。

3. 各组分的浓度或分子数或含量不随时间改变而改变。

4. 反应物的转化率或生成物产率不随时间改变而改变。

5. 对于反应前后气体体积不相等的反应，容器内总压强或气体总体积不随时间改变而改变。

6. 对于反应体系某物质有颜色的反应，体系颜色不随时间改变而改变。

也可说明已达平衡状态。

过渡］如何衡量一个可逆反应达到平衡状态时，正反应进行的程度大小？
回答］用化学平衡常数的大小来衡量。

板书］化学平衡常数
问题］请同学们写出下列反应达到化学平衡状态时平衡常数的数学表达式。

投影显示］
①H 2(g)+I2(g) 2HI(g)
②N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g)教学反思：。