第二章第3节化学平衡

普通高中课程标准实验教科书一化学选修4 ［人教版］

第3节化学平衡

一、教学内容分析

化学平衡理论，是化学反应原理的重要组成部分，也是中学化学的重要内容，更是平衡理论的核心，教材将化学平衡安排在本节，主要目的有两个：一是承接上廿一一化学反应速率（研究化学反应的快慢）一研究化学反应的目的之一，目的之二就是研究化学反应进行的程度一化学平衡：二是为学生学习第三章中的电离平衡、水解平衡、溶解平衡打好坚实的基础。新课程标准中对这部分内容的要求是“能描述化学平衡建立的过程，知逍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”“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。”教材内容由以下三部分组成：可逆反应和不可逆反应，化学平衡状态、化学平衡常数。可逆反应和不可逆反应旨在让学生体会只有可逆反应才有反应的限度问题，从而为第二部分奠左基础：化学平衡状态又包含两部分知识：化学平衡状态的实质和平衡移动原理一一勒夏特列原理，是一切动态平衡所遵循的原理；第三部分化学平衡常数，则是从左量的角度描述化学反应进行的程度，并用化学平衡常数进行转化率的求算。

二、教学思路设计

结合新课程标准和学生的实际情况，课堂教学思路设计如下：

对于可逆反应和不可逆反应，学生在必修1中已经学过，因此对这部分内容主要以复习为主：对化学平衡状态，则以工业之硫酸中SO：与6的反应为例，分析速率一时间图，得出正逆反应相等时化学反应就达到了平衡状态，从而引岀化学平衡的概念，然后分析化学平衡的特征、判断依据，对于等效平衡的建立则先给学生呈现相关的数据，然后让学生从数据中分析、归纳出化学平衡的建立与途径无关的结论，自然引出等效平衡问题，最后以习题强化。

用好教材中的资料等小栏目，提高学生的阅读归纳能力。

说明：对等效平衡的建立，只总结岀反应前后体积有变化的可逆反应建立的平衡，对反应前后体积无变化的可逆反应建立的平衡，如何建立等效平衡，则在后续练习中逐步介绍, 这样可以降低只是坡度，使学生能够循序渐进的掌握知识。

三、课堂教学实录

【创设情景，认定目标】

师：化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使皿和H：尽快地转变成NH,外，还需要考虑怎样才能使更多的N：和比转变为巩，后者所说的就是化学反应进行的程度问题一化学平衡。

师（板书）第3节化学平衡

【多维互动，主题探究】

师（创设情景）化学平衡研究的是化学反应分类中的哪类反应呢？

师（提示）化学反应的不同分类，那类反应存在进行程度问题。

生：可逆反应。因为只有可逆反应才有反应的程度问题。

师：什么是可逆反应？你能举例说明吗？

生（思考并作答）：在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO：与0：的反应、C0：与比0的反应都为可逆反应。

师（板书）一、可逆反应：在相同条件下既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。

师生：可逆反应的特征是不能进行彻底，反应体系中反应无和生成物共存。

师（分析）：在一定条件下，2molS0：与ImolO：发生反应2S0：+0= 2S05,体系中

各组分速率随浓度的变化并画图。

师（副板书）

师（讲解并绘图）当反应开始时，SO：和0：的浓度最大，因而正反应速率最大：而so, 的起始浓度为零，因而逆反应速率为零。随反应的进行，反应物so：和0：的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；生成物so,的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。如果外界条件不发生变化，化学反应进行到一左程度的时候，正反应速率和逆反应速率相等。这时可逆反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再变化，反应物和生成物的混合物（简称反应混合物）就处于化学平衡状态，简称化学平衡。

师（讲解并绘图）：起始时氮气和氢气的浓度最大，因此正反应速率最大，随着时间的推移，氮气和氢气的浓度逐渐减小，因此，正反应速率逐渐减小：与此同时生成的氨的浓度越来越大，因此，逆反应速率越来越大，经过一泄时间，这两种相反的趋势必然相等，这是我们就说化学反应达到了平衡状态。

师（板书）：二、化学平衡状态

1.左义：化学平衡状态是指在一宦条件下的可逆反应里，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。

师：（引导分析）引导学生从化学平衡研究的范囤，达到平衡的原因与结果进行分析、归纳，进一步强化化学平衡的概念。

师（创设问题情景）：你能否从左义中概括出化学平衡的特征。

【信息整合】

师（板书）：2、特征：

动：（F正二V逆H0动态平衡）

左：（浓度与质量分数恒泄）

变：（条件改变，平衡发生变化）

（学生讨论并阅读课本匕,资料，以体会动态平衡的含义））

师：既然化学平衡有英本身的特征，那么我们就可以根据这些特征来判断一个可逆反应是否达到了平衡状态。

生（讨论）：在一泄温度下，反应2N0：达平衡的标志是（）。

A.混合气颜色不随时间的变化

B.数值上v （NO：生成）二2v （N=0t消耗）

C.单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

D.压强不随时间的变化而变化

E.混合气的平均分子量不变

【信息整合】

师（板书）：判断可逆反应达到平衡状态的方法：

①同一物质的消耗速率和生成速率相等。

②各组分的浓度（或质量分数、体积分数）不变。

师（过渡）接下来，我们看下而的事实。

［投影］

①将0. OlmolCO和0. 01molH=0 （g）通入容积为1L的密闭容器里，在催化剂存在的条件下加

热到800°C,达到平衡状态时,反应混合物中CO、H-0 （g）、CO：、H：各为0. 005moE

②将0. Olmol CO：和0. Olmol H：以相同的条件进行反应，达到平衡状态时，反应混介物中C0、

H=0 （g〉、CO：、H：各为0. 005mol,其组成和①完全相同。

③将0.008mol CO、0. OOSmol H：0 （g）、0. 002mol CO：、0. 002mol H=以相同的条件进行反应, 达到平衡状态时,反应混合物中CO、HsO （g）、CO：、各为0 .OOSmol,其组成和①完全相同。

师（创设问题情景）：由以上事实你能得岀怎样的结论呢？

生（讨论回答）：化学平衡的建立：与反应途径无关。在相同条件下，对于同一可逆反

应，平衡可以从正反应开始建立，也可以从逆反应开始建立，还可以从中间状态开始建立。

师：这些从不同方向建立的平衡中各组分的浓度、质虽:分数和体积分数都对应相等，它们互为等效平衡。上述三种情况下建立的平衡就互为等效平衡。

【信息整合】

师（板书）：4、等效平衡的建立：

①恒温、恒容条件下：只要对蕊物质的物质的量相等，就可以建立等效平衡。

②恒温、恒压条件下：只要对应物质的物质的量之比相等，就可以建立等效平衡。

【凝结主题，延伸开拓】

师：本节课我们重点研究了化学平衡状态的特征、判断依据、等效平衡的建立，请同学们牢固掌握。