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2019-2020年高二化學(xué)教案 新課標(biāo) 人教版 【課 題】二、化學(xué)平衡狀態(tài) 【教學(xué)目標(biāo)】1、明確化學(xué)平衡的研究對(duì)象 2、可逆反應(yīng)的再認(rèn)識(shí) 3、可逆反應(yīng)的速率表示問(wèn)題 4、化學(xué)平衡的標(biāo)志（正向思維——逆向思維） 【教學(xué)重點(diǎn)】化學(xué)平衡的概念 【教學(xué)難點(diǎn)】化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 【教學(xué)過(guò)程】 知識(shí)鏈接：在19世紀(jì)后期，人們發(fā)現(xiàn)煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當(dāng)量的CO，有的工程師認(rèn)為，這是由于CO和鐵礦石的接觸時(shí)間不夠長(zhǎng)造成的，于是在英國(guó)耗費(fèi)了大量資金建成了一個(gè)高大的煉鐵，以增加CO和鐵礦石的接觸時(shí)間。可是后來(lái)發(fā)現(xiàn)，用這個(gè)高爐煉鐵所排出的高爐氣中的CO的含量并沒(méi)有減少。這種從道理上看是可行的方案為什么不能達(dá)到目的？ 【引入】經(jīng)過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率是可以通過(guò)改變外部條件來(lái)增大或減慢的。顯然，對(duì)于所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，我們不僅期望速率的快慢，還會(huì)關(guān)注化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行程度。若按反應(yīng)程度而論，化學(xué)反應(yīng)可以分成“完全反應(yīng)、可逆反應(yīng)”兩類。如果是“完全反應(yīng)”的化學(xué)反應(yīng)，我們只需按化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)關(guān)系進(jìn)行用量作用，就可以獲得最佳的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。但如果是“可逆反應(yīng)”，我們必須考慮反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化情況，因此本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)這一類反應(yīng)——可逆反應(yīng)的轉(zhuǎn)化情況，稱為“化學(xué)平衡”。 板書：一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng) 閱讀：27頁(yè)“資料“ 講述溶解平衡 1、寫出我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的可逆反應(yīng) （1）Cl2與水的反應(yīng) （2）H2S的生成與分解 （3）SO3的生成與分解 2、可逆反應(yīng)的特點(diǎn) （1）定義：同條件下，反應(yīng)向生成物方向（正向）進(jìn)行的同時(shí)，也在往反方向（逆向）進(jìn)行（方程式中用可逆符號(hào)來(lái)體現(xiàn)）。 （2）可逆反應(yīng)一發(fā)生，任何物質(zhì)（反應(yīng)物、生成物）的量均大于0。 例如：在某密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：X2（g）+Y2（g）2Z（g），已知起始時(shí)X2、Y2、Z各物質(zhì)濃度分別為0.1mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到某程度時(shí)，下列各物質(zhì)的濃度不可能的是（ ） A.c（Z）=0.3 mol/L B.c（Y2）=0.35 mol/L C.c（Y2）=0.2 mol/L D.c（Z）=0.4 mol/L 3、某一可逆反應(yīng)的速率表示情況 由于可逆反應(yīng)有兩個(gè)方向，在表示可逆反應(yīng)的速率時(shí)，必然要明確到底是體現(xiàn)哪一方向，因此規(guī)定：往正向反應(yīng)時(shí)用v（正），往逆向時(shí)用v（逆）表示。 又因?yàn)楸硎疽粋€(gè)反應(yīng)的速率時(shí)，需用具體物質(zhì)的速率來(lái)表示，且用各物質(zhì)表示時(shí)還涉及到計(jì)量數(shù)的比例關(guān)系，所以可逆反應(yīng)的速率表示將比較麻煩。 我們利用下例來(lái)加以認(rèn)識(shí)：對(duì)合成NH3的反應(yīng)，N2（g）+3H2（g）2NH3（g）。某時(shí)刻的速率表示是： V（正）可以是：N2的消耗、H2的消耗、NH3的生成（而且有速率比等于計(jì)量數(shù)比） V（逆）可以是：N2的生成、H2的生成、NH3的消耗（而且有速率比等于計(jì)量數(shù)比） 4、某一可逆反應(yīng)發(fā)生過(guò)程中的速率變化情況 如上例中，若開(kāi)始時(shí)只有N2和H2，則V（正）（即N2或H2的消耗或NH3的生成）最大；而V（逆）（即N2或H2的生成或NH3的消耗）最小。 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，V（正）（即N2或H2的消耗或NH3的生成）將逐漸減小，而V（逆）（即N2或H2的生成或NH3的消耗）將逐漸增大。 在外部條件不變時(shí)，反應(yīng)將達(dá)到N2、H2的最大轉(zhuǎn)化程度，顯然，此時(shí)反應(yīng)物的消耗速率將與生成物的消耗速率相等（或者說(shuō)，反應(yīng)物的生成速率與生成物的生成速率相等）。我們將該狀態(tài)稱為——可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)（簡(jiǎn)稱為平衡狀態(tài)）。 我們可以用數(shù)學(xué)圖象表示如下： v(正) 相等 時(shí)間 速率 v(逆) 顯然，在該狀態(tài)下，反應(yīng)體系中應(yīng)該有以下的特征： （1）V（正）=V（逆） （2）反應(yīng)中各物質(zhì)的含量（或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）保持不變。 [板書] 二、可逆反應(yīng)達(dá)到的平衡狀態(tài)與特征（正向思維——逆向思維） 1、定義：在一定條件下，可逆反應(yīng)中正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)，叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。 動(dòng)：化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡v（正）=v（逆）。 定：條件不變時(shí)，各組分濃度保持不變。 變：條件改變時(shí)，化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。 2、本質(zhì)特征： （1）V（正）=V（逆） （2）反應(yīng)中各物質(zhì)的含量（或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）保持不變。 3、其他特征 密度？、壓強(qiáng)？、質(zhì)量？、平均分子量？、總物質(zhì)的量？等分析 例題：在一定溫度下，某體積不變的密閉容器中進(jìn)行下列可逆反應(yīng)：N2+3H22NH3，請(qǐng)判斷下列各情況能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（ ） A、反應(yīng)物濃度等于生成物濃度 B、容器中N2、H2、NH3濃度之比為1：3：2 C、v（N2正）= v(H2正) D、V（N2正）：V（NH3正）=1：2 E、V（N2正）：V（H2逆）=3：1 F、V（H2正）：V（NH3逆）=2：3 G、單位時(shí)間內(nèi)生成1mol的N2時(shí)，同時(shí)生成3 mol的H2 H、反應(yīng)混合體系的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化 I、容器內(nèi)氣體的密度不再變化 老師小結(jié)： 板書設(shè)計(jì)： 鞏固練習(xí)：見(jiàn)附頁(yè) 化學(xué)平衡練習(xí)： 1.在一定溫度下的定容密閉容器中，當(dāng)下列物理量不再變化時(shí)，表明反應(yīng)： A（固）＋2B（氣） C（氣）＋D（氣）已達(dá)平衡的是（　 ） （A）混合氣體的壓強(qiáng)　　 （B）混合氣體的密度 （C）B的物質(zhì)的量濃度　 （D）氣體總物質(zhì)的量 2.達(dá)到化學(xué)平衡的條件是（ ） (A)逆反應(yīng)停止進(jìn)行　　　　　　　 (B)反應(yīng)物與生成物的濃度相等 (C)正反應(yīng)與逆反應(yīng)停止進(jìn)行　　　 (D)正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等。 3．一定條件下，AL密閉容器中加入1molN2和3molH2發(fā)生N2+3H2 2NH3的反應(yīng)，下列敘述中能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（ ） A．c(N2) ︰c(H2) ︰c(NH3) =1︰3︰2 B．3v(H2) = v(N2) C．單位時(shí)間內(nèi)有1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂 D．單位時(shí)間內(nèi)有0.3molH2消耗的同時(shí)，生成0.2molNH3 4.在一定溫度下，可逆反應(yīng)：A2（氣）＋B2（氣）2AB（氣），達(dá)到平衡的標(biāo)志是(　　 ) (A)容器的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化 (B)單位時(shí)間內(nèi)有nmolA2生成的同時(shí)有nmolB2生成 (C)單位時(shí)間內(nèi)有nmolB2發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)有nmolAB分解 (D)單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)就有2nmolAB生成 5.在一定溫度下，可逆反應(yīng)A（g）＋3B（g）2C（g）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（　 ） (A)C的生成速率 與C的分解速率相等 (B)單位時(shí)間生成n mol A，同時(shí)生成3n mol B (C)A、B、C的濃度不再變化 (D)A、B、C的分子數(shù)比為1：3：2 6.下列反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，aA（g）＋bB（g）mC（g）＋nD（g），表示其已達(dá)到平衡狀態(tài)的敘述中正確的是（　 ） (A)平衡時(shí)的壓強(qiáng)與反應(yīng)起始的壓強(qiáng)之比為m＋n/a＋b (B)用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速度與物質(zhì)C表示的反應(yīng)速度之比為a/m (C)物質(zhì)B的濃度不隨時(shí)間而改變 (D)單位時(shí)間內(nèi)x mol B參加反應(yīng)同時(shí)有x mol B生成 7.在一定條件下，可逆反應(yīng)2A B＋3C在下列4種狀態(tài)中，處于平衡狀態(tài)的是 (A) 正反應(yīng)速度 vA=2mol/（Lmin）逆反應(yīng)速度vB=2 mol/（Lmin） (B) 正反應(yīng)速度 vA=2mol/（Lmin）逆反應(yīng)速度vC=2 mol/（Lmin） (C) 正反應(yīng)速度 vA=1mol/（Lmin）逆反應(yīng)速度vB=1.5 mol/（Lmin） (D) 正反應(yīng)速度 vA=1mol/（Lmin）逆反應(yīng)速度vC=1.5mol/（Lmin） 8.在一定溫度下反應(yīng)A2（氣）＋B2（氣） 2AB（氣）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（　 ） （A）單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2的同時(shí)，生成nmolB2 （B）單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolAB的同時(shí)，生成nmolB2 （C）單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB2的同時(shí)，減少了nmolA2 （D）單位時(shí)間生成nmolA2，同時(shí)生成nmolAB （E）單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolA2，同時(shí)消耗了2nmolAB 9．在一定溫度時(shí)，將1mol A和2mol B放入容積為5L的某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)： A(s)+2B(g)C(g)+2D(g)，經(jīng)5min后，測(cè)得容器內(nèi)B的濃度減少了0.2mol/L。 下列敘述不正確的是（ ） A．在5min內(nèi)該反應(yīng)用C的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.02mol/(Lmin) B．5min時(shí)，容器內(nèi)D的濃度為0.2mol/L C．當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持恒定時(shí)，該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) D．5min時(shí)容器內(nèi)氣體總的物質(zhì)的量為3mol 10.在恒溫、恒容下，當(dāng)反應(yīng)容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí)，下列可逆反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是(　　 ) ( A )A(氣)＋B(氣)C(氣)　　　　　 ( B )A(氣)＋2B(氣)3C(氣) ( C )A(氣)＋B(氣)C(氣)＋D(氣)　　 ( D )以上都達(dá)到平衡 11.能夠充分說(shuō)明在恒溫下的密閉容器中反應(yīng)：2SO2＋O22SO3，已經(jīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ） (A)容器中SO2、O2、SO3共存 (B)容器中SO2和SO3的濃度相同 (C)容器中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量為2：1：2 (D)容器中壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而改變 12.在2NO2 N2O4的可逆反應(yīng)中，下列狀態(tài)一定屬于平衡狀態(tài)的是（　 ） (A)N2O4和NO2的分子數(shù)比為1：2 (B)N2O4和NO2的濃度相等 (C)平衡體系的顏色一定不再改變 (D)單位時(shí)間有1 mol N2O4變?yōu)镹O2的同時(shí)，有2 mol NO2變?yōu)镹2O4 13．在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物 質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖，下列表述中正確 的是 （ ） A．反應(yīng)的化學(xué)方程式為.2MN B．t2時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡 C．t3時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 D．t1時(shí)，N的濃度是M濃度的2倍 [參考答案] 1、BC 2、D 3、C 4、D 5、AC 6、CD 7、D 8、BCE 9、D 10、A 11、D 12、CD 13、D