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2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)平衡的移動》（第6課時）教案 課題：專題三 化學(xué)平衡的有關(guān)計算 授課班級 課 時 1 教 學(xué) 目 的 知識 與 技能 掌握平衡計算的基本方法 過程 與 方法 培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合計算能力 情感 態(tài)度 價值觀 培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶W(xué)習態(tài)度和思維習慣 重 點 平衡問題的處理主要是定性法、半定量法 難 點 極端假設(shè)、等效假設(shè)、過程假設(shè) 知 識 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計 1、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系 2、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率 == 3、產(chǎn)品的產(chǎn)率 產(chǎn)率 == 4、計算模式： aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) 起始量 m n 0 0 變化量 ax bx cx dx 平衡量 m-ax n-bx cx dx 5、平均相對分子質(zhì)量的變化規(guī)律 6、氣體密度的變化規(guī)律 教學(xué)過程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 教學(xué)方法、手段、師生活動 ［講］有關(guān)化學(xué)平衡的計算，有濃度(起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、平衡時各組分的含量以及氣體的平均相對分子質(zhì)量，氣體體積、密度、壓強、物質(zhì)的量等。其常用的關(guān)系有： ［板書］1、物質(zhì)濃度的變化關(guān)系 ［投影］反應(yīng)物：平衡濃度== 起始濃度—轉(zhuǎn)化濃度 生成物：平衡濃度 == 起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度 各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。 ［板書］2、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率 == 3、產(chǎn)品的產(chǎn)率 產(chǎn)率 == 4、計算模式： aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) 起始量 m n 0 0 變化量 ax bx cx dx 平衡量 m-ax n-bx cx dx ［講］在這里我們要注意的是，各量的單位必須統(tǒng)一，轉(zhuǎn)化量與計量數(shù)成比例時，轉(zhuǎn)化量可以是物質(zhì)的量，物質(zhì)的量濃度或速率，但不能是質(zhì)量 ［投影］例1、在一定條件下，某密閉容器中發(fā)生了如下反應(yīng)：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)+Q，反應(yīng)達到平衡后，SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為3：2：5，保持其他條件不變，升溫達到新的平衡時，SO2和O2的物質(zhì)的量分別是1.4 mol 和0.9 mol ，此時容器內(nèi)SO3的物質(zhì)的量為______ ［講］由題意可知，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動 解： 2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)+Q， 起始量 3x 2x 5x 變化量 2y y 2y 平衡量 3x+2y 2x+y 5x-2y 則：3x+2y== 1.4 2x+y == 0.9 X= 0.4 y = 0.1 n(SO3)= 5x-2y== 1.8 mol ［投影］例2、恒溫下，將A mol N2與B mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2 (g) 2 NH3(g) (1) 若反應(yīng)進行到某時刻T時，氮氣的物質(zhì)的量為13 mol ，氨氣的物質(zhì)的量為6 mol 則A== ____ (2) 反應(yīng)達到平衡時，混合氣體體積為716.8L，(標準狀況下)，其中NH3的含量(體積分數(shù))25%，計算氨氣的物質(zhì)的量 (3) 原混合氣體與平衡時混合氣體的總物質(zhì)的量之比為______ (4) 原混合氣體中，A：B==_____ (5) 達到平衡時，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比_____ (6) 平衡混合氣體中，n(N2):n(H2):n(NH3)== _______ 解：(1) N2(g)+3H2 (g) 2 NH3(g) 起始量 A B 0 變化量 平衡值 13 6 A= 16 mol (2) n == 716.8/22.4 == 32 mol n(NH3 )== 32*25% == 8 mol (3) N2(g) + 3H2 (g) 2 NH3(g) 起始量 A B 0 變化量 X 3X 2X 平衡值 A-3X B-3X 2X==8 X== 4 A-3X+B-3X+2X== 32 A+B==40 32:40==4:5 (4) B= 24 A:B== 2:3 (5) α(N2)== x/A α(H2 ) == 3x/B α(N2): α(H2 ) ==1:2 (6) (a-x):(b-3x):2x == 12:12:8== 3:2:2 ［隨堂練習］1、某溫度下，密閉容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2 M(g)+N(g) 2E(g)。 若開始時只充入2 mol E(g)，達到平衡時，混合氣體壓強比起始時增大了20%，若開始時，只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體，則達到平衡時M的轉(zhuǎn)化率為________ 2、在一個真空固定體積的密閉容器內(nèi)，充入10molN2和30molH2，發(fā)生合成氨反應(yīng)：N2＋3H22NH3，在一定溫度下達到平衡，H2的轉(zhuǎn)化率為25%。若在同一容器中充入NH3，欲達到平衡時的各成份的百分含量與上述平衡時相同，則起始時充入的NH3的物質(zhì)的量和達到平衡時NH3的轉(zhuǎn)化率是（ ） A、15mol 25% B、20mol 50% C、20mol 75% D、40mol 80% ［板書］5、平均相對分子質(zhì)量的變化規(guī)律 ［投影］以 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 氣體平均摩爾質(zhì)量M == 平衡前后 ，m不變，則： 若m+n == p+q 則M不變 若m+n > p+q ，平衡正向移動，則n減小，M增大 若m+n < p+q ，平衡正向移動，則n增大，M減小 ［講］我們要注意的是，有固體、液體參加的反應(yīng)，平衡前后總質(zhì)量和總物質(zhì)的量都發(fā)生變化，則M有可能增大也有可能減小。 ［板書］6、氣體密度的變化規(guī)律 ［投影］以 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 若恒容條件，則密度不變 若恒壓條件，則體積增大，密度減小 ［講］我們要注意的是，當混合氣體在平衡移動前后總質(zhì)量發(fā)生變化，且恒容時，密度與m總成正比。若m總變化，且恒壓時，P與M成正比。 ［小結(jié)］解化學(xué)平衡計算的重要思維方法是極值法、差量法、守恒法。對于可逆反應(yīng)，可利用不歸零原則，一般可用 極限分析法推斷：即假設(shè)反應(yīng)不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無反應(yīng)物剩余，余多少。極值點不可達到的，可以用來確定范圍。也稱之為一邊倒原則 ［自我評價］ 1、平均相對分子質(zhì)量的變化規(guī)律： 可逆反應(yīng)3A(g) 3B(?)+C(?),△H>0,隨著溫度的升高，氣體平均相對分子質(zhì)量有變小的趨勢，則下列判斷中正確的是( ) A、B和C可能都是固體 B、B和C一定是氣體 C、若C為固體，則B一定是氣體 D、B和C可能都是氣體 2、極限法 在一定條件下，將1mol的CO和水蒸氣通入容器中發(fā)生下述反應(yīng)：CO +H2O CO2 +H2 ,達到平衡后，測得CO2 為0.6mol，再通入4mol水蒸氣，又達到平衡后，CO2 的物質(zhì)的量為 ( ) A 等于0.6mol B 等于1mol C 大于0.6 mol 小于1mol D 大于1mol 3、假設(shè)法(過渡態(tài)方法) 一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：x A(g) +y B(g)z C(g).該反應(yīng)達到平衡后，測得A氣體的濃度為0.5mol/L。在恒溫下將密閉容器擴大到原來的2倍，再次達到平衡后，測得A的濃度為0.3mol/L ,則下列敘述正確的是( ) A、平衡向正反應(yīng)方向移動 B、x+y>z C、C的體積分數(shù)降低 D、B的轉(zhuǎn)化率提高 4、守恒法 溫度一定，在一個密閉容器內(nèi)，發(fā)生合成氨反應(yīng)：N2＋3H22NH3。若充入1molN2和3molH2，反應(yīng)達到平衡時NH3的體積百分含量為W%。若改變開始時投入原料的量，加入amolN2，bmolH2，cmolNH3，反應(yīng)達到平衡時，NH3的體積百分含量仍為W%，則： ① 若溫度、容器體積恒定a=b=0， c= 若溫度、壓強恒定a＝b=0， c ② 若溫度、容器體積恒定a=0.75，b= ，c= 若溫度、壓強恒定a=0.75，b ，c ③ 若溫度、壓強恒定，則 a、b、c之間必須滿足的關(guān)系是 5、一邊倒原則： A B C D H2 6 1 3.5 5 N2 2 0 1 1.5 NH3 0 4 2 1 溫度、催化劑不變，向某一固定體積的密閉容器內(nèi)按下列各組物質(zhì)的量加入H2、N2、NH3，反應(yīng)達平衡時；氨氣濃度最大的一組是[ ] 60% C 教學(xué)回顧：