教学设计(化学平衡第一课时)

第三节化学平衡

第一课时

一、教材分析

本课时内容位于人教版高中化学选修4《化学反应原理》第二章《化学反应速率和化学平衡》第三节《化学平衡》的第一课时。本节内容是高中化学的的一个重点，同时也是一个难点，贯穿了本章内容的始终。

二、学情分析

学生在以前的学习中已经接触了一些平衡的知识，在必修二的学习中，也已经学习了可逆反应等基础知识，从溶解平衡过渡到化学平衡，教师需要做好架桥连接工作；此外，对于普通班的学生，基础比较薄弱，在讲解时需要不断补充基础知识。

三、教学目标

（一）知识与技能

1、通过对溶解平衡的理解和迁移，使学生建立起化学平衡的概念，并理解可逆反应。

2、通过对化学平衡概念的理解，归纳出一个可逆反应达到平衡状态时的特征。

3、能用平衡状态的特征来判断可逆反应是否达到平衡。

（二）过程与方法

1、从学生已有关于溶解的知识——溶解平衡，导入化学平衡，通过对溶解平衡的理解和迁移，使学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。

2、引导学生理解化学平衡的概念，讨论并归纳出反应达到平衡时所具有的特征。

3、通过适当的练习让学生用已归纳的平衡特征来判断在一定条件下，一个可逆反应进行到某种程度时是否达到平衡。

（三）情感、态度与价值观

化学平衡是宇宙中各科平衡中的一个小小的分支，化学平衡的核心内容——动态平衡，日常生活中的溶解平衡、环保等平衡问题与化学理论密切联系在一起——化学与生活息息相关。

四、教学重点

化学平衡状态的概念和特征

五、教学难点

化学平衡状态的特征

六、教学过程

[引言]

前面我们学过化学反应速率，知道化学反应有快有慢，但是化学反应还要考虑能否进行到底，也就是化学反应的限度问题，也即是我们要研究的化学平衡问题。

[板书] 第三节化学平衡

必修课本我们作了初步的探讨，这节课我们再作进一步的研究。其实在初中、高一接触到的溶液、溶解度也存在这个限度问题，下面我们转入有关的探索。

1、饱和溶液的可逆过程

在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。

饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？

没有！以蔗糖溶解于水为例，当温度一定时，溶液达到饱和之后，溶液中蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。

即：溶解速率=结晶速率，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变。达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡。溶解、结晶过程可以表示如下：

固体溶质溶液中的溶质

过程的可逆性是了解过程限度的基础，过程的限度取决于过程可逆性的大小。对溶解平衡的认识有助于对化学平衡的认识。因为溶解平衡的许多特点在化学平衡中都可以找到。溶解平衡状态属于化学平衡状态的一种。溶解的过程具有可逆性，因此化学平衡状态所研究的反应也具有可逆性。

[板书] 一、化学平衡研究的对象---可逆反应

▲在同一条件下,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.

注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物

[例题分析]

在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01mol H2O (g),

开始时C(CO) 、C(H2O)最大，C(CO2) 、C(H2)=0

随着反应的进行，C(CO) 、C(H2O)逐渐减小

C(CO2) 、C(H2)逐渐增大

所以,正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化，

且正反应速率=逆反应速率

这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，

反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态

[板书] 二、化学平衡状态

（一）定义：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的百分含量（浓度、质量、质量分数、

体积分数）保持不变的状态。

（二）化学平衡构成条件∶

（1）、反应物和生成产物均处于同一反应体系中，反应条件保持不变；

（2）、达到化学平衡状态时，体系中所有反应物和生成物的百分含量（质量、质量分数、浓度、体积分数）保持不变。

前提条件：可逆反应

实质：正反应速率=逆反应速率

标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态

根据化学平衡状态的定义请同学们来归纳化学平衡状态的特征

[学生讨论、归纳]

[板书] （三）、化学平衡状态的特征

(1)逆：可逆反应

(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）V正、V逆不为O

(3)等∶V正=V逆

(4)定：体系中所有反应物和生成物的百分含量（混合物各组分的浓度、质量、质量分

数、体积分数）保持不变。

(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。

重要题型：判断可逆反应是否达到平衡状态

【例１】

在一定温度下,可逆反应达到平衡的标志是（AC ）

A.C的生成速率与C分解的速率相等

B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB

C.A、B、C的浓度不再变化

D.A、B、C的分子数比为1:3:2

【例2】

下列说法中可以充分说明反应: 在恒温下已达平衡状态的是（ B ）

A.反应容器内压强不随时间变化

B.P和S的生成速率相等

C.反应容器内P、Q、R、S四者共存

D.反应容器内总物质的量不随时间而变化【例3】

下列说法可以证明反应已达平衡状态的是( AC )

A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成

B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂

C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂

D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成

【例4】

在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:

2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是（C ）

A.混合气体的压强

B.混合气体的密度

C.B的物质的量浓度

D.气体的总物质的量

【练习】：

在500℃、钒触媒的作用下，某密闭容器中反应2SO2＋O22SO3达到化学平衡状态时的标志是（BD）

A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率

B SO2的生成速率等于SO3的生成速率

C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍