高中化學(xué)231化學(xué)平衡狀態(tài)教案新人教版選修

1、第三節(jié) 化學(xué)平穩(wěn)第 1 課時 化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài)課標(biāo)要求描述化學(xué)平穩(wěn)建立的過程；課標(biāo)解讀1.明白化學(xué)平穩(wěn)過程的建立；2把握可逆反應(yīng)達化學(xué)平穩(wěn)的標(biāo)志；教學(xué)位置化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài)的建立與判定,這部分學(xué)問是其他課時的基礎(chǔ),是說明一些平穩(wěn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)；鑒 于 學(xué) 生 的 基 礎(chǔ) 較 差 , 本 部 分 知 識 較 難 理 解 , 所 以 在 學(xué) 習(xí) 時 將 速 度 放 慢 一 些 ；新課導(dǎo)入建議煉鐵高爐尾氣之謎高爐煉鐵的主要反應(yīng)是：2C焦炭 O2空氣 =2CO 放出熱量 ,Fe2O33CO ,2Fe3CO2；煉制 1 噸生鐵所需焦炭的實際用量遠高于依據(jù)化學(xué)方程式運算所需的量,且從高爐中出來的氣體中含有沒有利用的 C

2、O 氣體,開頭,煉鐵工程師們認為是 CO 與鐵礦石接觸不充分之故, 于是設(shè)法增加高爐的高度,然而高爐增高后, 高爐尾氣中的 CO 比例竟沒有轉(zhuǎn)變,這是什么緣由呢？【提示】Fe2O33CO ,2Fe3CO2 是一個可逆反應(yīng), 在此條件下已達到該反應(yīng)的最大限度,即達到化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài)了；教學(xué)流程設(shè)計課前預(yù)習(xí)支配：1看教材 P25 頁,完成【課前自主導(dǎo)學(xué)】中“ 學(xué)問 1,可逆反應(yīng)與不行逆反應(yīng)” ,并完成【摸索溝通 1】；2看教材 P26 頁,完成【課前自主導(dǎo)學(xué)】 中“學(xué)問 2,化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài) ” ,并完成【摸索溝通 2】；. 步驟 1：導(dǎo)入新課、并分析本課時的教材位置；. 步驟 2：建議對【摸索溝通】多提

3、問學(xué)生,使 80%以上的同學(xué)能把握該內(nèi)容,以利于下一步對該重點學(xué)問的探究；步驟 5：在老師的指導(dǎo)下, 同學(xué)自主完成 【變式訓(xùn)練 1】和【當(dāng)堂雙基達標(biāo)】中的 2、3 兩題,驗證同學(xué)對探究 1 把握的情形； .步驟 4：老師通過【例 1】和教材 P25 頁的講解,對 “探究1”進行總結(jié)； .步驟 3：師生互動完成 “探究 1,可逆反應(yīng) ”可利用 【問題導(dǎo)思】 所設(shè)置的問題,由淺入深地進行師生互動；步驟 6：師生互動完成“探究 2,化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài)的標(biāo)志”,可利用【問題導(dǎo)思】所設(shè)置的問題由淺入深的進行師生互動；可利用【老師備課資源】為您供應(yīng)的例題拓展同學(xué)思路；. 步驟7：老師通過【例 2】和教材 P26

4、 頁的講解,對探究 2 進行總結(jié)； . 步驟 8：在老師指導(dǎo)下,同學(xué)自主完成【變式訓(xùn)練2】和【當(dāng)堂雙基達標(biāo)】中的1、4 兩題,驗證同學(xué)對探究2 把握情形；步驟 9：先讓同學(xué)自主總結(jié)本課時學(xué)習(xí)的主要學(xué)問,然后對比【課堂小結(jié)】以明確把握已學(xué)的內(nèi)容,并課下完成【課后知能檢測】；重點難點課標(biāo)解讀1.明白可逆反應(yīng)的概念；2.明白化學(xué)平穩(wěn)的建立；3.懂得化學(xué)平穩(wěn)的特點；重點 1.通過圖像分析化學(xué)平穩(wěn)的建立過程；重難點 2.把握可逆反應(yīng)達化學(xué)平穩(wěn)的標(biāo)志；可逆反應(yīng)與不行逆反應(yīng)1.飽和溶液中的可逆過程在肯定條件下的飽和溶液中,溶液中的固體溶質(zhì)溶解和溶液中的溶質(zhì)分子回到固體溶質(zhì)表面的結(jié)晶過程始終進行,而且兩種過程

5、的速率相等,于是飽和溶液中的濃度和固體溶質(zhì)的質(zhì)量溶解都保持不變, 由此可知, 固體物質(zhì)的溶解過程是可逆過程；可表示為固體溶質(zhì) 結(jié)晶 溶液中的溶質(zhì)；2可逆反應(yīng)與不行逆反應(yīng)1可逆反應(yīng)在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進行又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)；2不行逆反應(yīng)有些反應(yīng)的逆反應(yīng)進行程度太小因而可忽視,把幾乎完全進行的反應(yīng)叫不行逆反應(yīng),用“=”號表示；例如：Ba2 SO2=BaSO4 ；1以下幾個反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)？為什么？12H2 O2點燃2H2O 3是可逆反應(yīng)；通電26CO2 6H2O光合作用 氧化作用6O2C6H12O6 3H2 I22HI 【提示】12 不是可逆反應(yīng),由于條件不同；化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài)1.

6、化學(xué)平穩(wěn)的建立假如把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物裝入密閉容器,其反應(yīng)過程如下：過程開頭： v 正最大, v 逆為 0 進行中反應(yīng)物濃度減小v 正逐步減小生成物濃度增大v逆逐步增大平穩(wěn)時：v 正 v 逆,反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變以上過程可用下圖表示：2概念：在肯定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中所 有參與反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài)；3特點 逆 討論對象必需是可逆反應(yīng)；動 化學(xué)平穩(wěn)是動態(tài)平穩(wěn),即當(dāng)反應(yīng)達到平穩(wěn)時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)都仍在連續(xù)進行；等 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,即同一物質(zhì)的 消耗速率和生成速率相等；定 在平穩(wěn)體系中,各組成成分的含量保持不變；變 轉(zhuǎn)變

7、影響平穩(wěn)的條件,平穩(wěn)可能會發(fā)生移動,達到新的平穩(wěn)；21當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到平穩(wěn)時,各物質(zhì)的濃度保持不變,這時反應(yīng)停止了嗎？2達化學(xué)平穩(wěn)的反應(yīng)中,如何懂得正逆反應(yīng)速率相等？以 N23H2 2NH3 為例 【提示】1沒有停止,此時 v 正 v 逆 0；N2 ,正反應(yīng)消耗 N2 的速率與逆反應(yīng)生成 N2 2正、逆反應(yīng)速率相等針對同一物質(zhì)來說：如 的速率相等；可逆反應(yīng)【問題導(dǎo)思】如何判定一個反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)？【提示】同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進行又能向逆反應(yīng)方向進行；在一個可逆反應(yīng)中,各物質(zhì)轉(zhuǎn)化率有沒有可能達到 100%. 不能；【提示】科學(xué)討論說明,不少化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性,即正向反應(yīng) 生成物 反

8、應(yīng)物 都能同時進行；有些反應(yīng)的可逆性很小,如反應(yīng)物 生成物 和逆向反應(yīng) Ag Cl=AgCl ,我們只是視作 “ 不行逆 ” 而已 AgCl 在溶液中仍有極微量的電離：AgCl Ag Cl；1可逆反應(yīng)：在相同條件下,要用“” 代替 “=”作為連接反應(yīng)物和生成物的符號,二氧化硫與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),兩者反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)為 SO2H2O H2SO3；2可逆反應(yīng)的特點： 1向兩個相反的方向進行的兩個化學(xué)反應(yīng),在相同的條件下同時進行、共存；兩個化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成了一個對立的統(tǒng)一體；2符號 “” 兩邊的物質(zhì)互為反應(yīng)物、生成物； 3在反應(yīng)體系中,與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)共存,如亞硫酸溶液中有 H2O、 SO2

9、和 H2SO3 等分子；3常見的可逆反應(yīng)： N2 3H2高溫、高壓2NH3,2SO2 O2催化劑2SO3,Cl2 H2OHCl催化劑HClO ,H2I2 ,2HI ,酯的水解等；在一密閉容器中進行反應(yīng)：2SO2gO2g 2SO3g,已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3 的濃度分別為 0.2 molL1、0.1 molL 1、0.2 molL 1,當(dāng)反應(yīng)達到平穩(wěn)時,可能存在的數(shù)據(jù)是 ASO2 為 0.4 molL1, O2 為 0.2 molL1 BSO2 為 0.25 molL1 CSO2、SO3 均為 0.15 molL1 DSO3 為 0.4 molL1 【解析】A 項數(shù)據(jù)說明,題中

10、 0.2 mol L1 的 SO3 完全轉(zhuǎn)化成了 SO2 和 O2,即平穩(wěn)時,cSO30,這是不行能的；B 項可能； C 項數(shù)據(jù)說明 SO2、SO3 的濃度都在原濃度基礎(chǔ)上削減了 0.05 mol L1,這也是不行能的；D 項數(shù)據(jù)說明 SO2 完全轉(zhuǎn)化成了 SO3,即平穩(wěn)時,cSO20,cO2 0,這也是不行能的；【答案】B 此題易把反應(yīng)物或生成物全部轉(zhuǎn)化,100%,而錯選其他答案；忽視了可逆反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物的轉(zhuǎn)化率不行能達到1密閉容器中進行如下反應(yīng)：X2g 3Y2g 2Zg ,X2 、Y2 、Z 的起始濃度分別為 0.2 mol/L 、0.6 mol/L ,0.4 molL 1,當(dāng)達到平

11、穩(wěn)時,以下數(shù)據(jù)確定不正確選項 AX2 為 0.4 molL1,Y2 為 1.2 molL 1 BY2 為 1.0 molL1 CX2 為 0.3 molL1,Z 為 0.2 molL1 DZ 為 1.0 molL1 【解析】化學(xué)平穩(wěn)討論的是可逆反應(yīng),解這類題時要善于利用極值法：,X2g, ,3Y2g, ,2Zg,起始濃度： ,0.2 mol/L,0.6 mol/L,0.4 mol/L, 平穩(wěn)濃度 1：,0,0,0.8 mol/L, 平穩(wěn)濃度 2：,0.4 mol/L,1.2 mol/L,0 設(shè)反應(yīng)正向進行完全,就為平穩(wěn)濃度 1,設(shè)反應(yīng)逆向進行完全,就為平穩(wěn)濃度 2；依據(jù)可逆反應(yīng)的含義知：0cX

12、20.4 mol/L ； 0cY2 1.2 mol/L ；0cZ0即同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等 ；2各物質(zhì)的濃度保持不變；2間接判定法 1各物質(zhì)的百分含量保持不變；2各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變；3各氣體的體積不隨時間的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變；以反應(yīng) mAg nBg pCg qDg 為例來說明：混合物 體系中 各成分 的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量或物質(zhì)的量 分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)肯定 各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)肯定 總體積、總壓強、總物質(zhì)的量肯定平穩(wěn) 平穩(wěn) 不肯定平穩(wěn) 正、逆 反應(yīng)速率 的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m mol A ,同時平穩(wěn)平穩(wěn)也生成了 m mol A ,即 v 正 v 逆在單位時間內(nèi)消耗了

13、n mol B 的同時也消耗了 p mol C ,即 v 正 v 逆 vA vB vC vD m npq,v 正不肯定等于v 逆平穩(wěn)與否該不肯定式都成立 平穩(wěn)在單位時間內(nèi)生成了n mol B 的同時不肯定消耗了 q mol D ,v 正不肯定等于v 逆平穩(wěn) 壓強mn pq 時,總壓強肯定 其他條件 肯定 平穩(wěn)不肯定mnp q 時,總壓強肯定其他條件肯定 平穩(wěn) 混合氣 體的平均相對分子質(zhì)量 M r 當(dāng) mn p q 時, M r 肯定 平穩(wěn)當(dāng) mnpq 時, M r 肯定 不肯定平穩(wěn)溫度任何化學(xué)反應(yīng)都相伴著能量變化,當(dāng)體平穩(wěn)系溫度肯定時 其他條件不變 氣體的密度 密度 m V 肯定不肯定平穩(wěn)顏色

14、反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)固不變平穩(wěn)1判定可逆反應(yīng)是否達平穩(wěn)的間接判據(jù)仍有許多,可把間接判據(jù)推至直接判據(jù)；2表格中的 “不肯定平穩(wěn) ”是指在現(xiàn)有條件下無法判定反應(yīng)是否達平穩(wěn)；如想進一步判定,必需供應(yīng)其他附加條件；2022安慶高二月考 在肯定條件下, 反應(yīng)：2NOO2對該反應(yīng)達到平穩(wěn)的標(biāo)志的描述中,錯誤選項 2NO2 在定容容器中發(fā)生,混合氣體的總分子數(shù)不再變化 混合氣體的顏色不再變化 容器的總壓強不再變化混合氣體的總質(zhì)量不再變化 混合氣體的密度不再變化 單位時間內(nèi)生成 n mol 的NO,同時消耗 n mol 的 NO2 反應(yīng)的溫度不再發(fā)生變化 絕熱條件 A BC D【解析】由于該反應(yīng)前后都是

15、氣體,故氣體的總質(zhì)量不能作為達平穩(wěn)的判據(jù)；混合氣體的密度始終不變,也不能做判據(jù)；不論什么時候,總是消耗 能作達平穩(wěn)的判據(jù)；【答案】B 快速判定某可逆反應(yīng)是否達平穩(wěn)狀態(tài)的方法n mol NO2 ,生成 n mol NO ,也不1正、逆反應(yīng)速率：如在方程式兩邊,都生成或都消耗且各自的量與化學(xué)計量數(shù)成正比；如在方程式同側(cè),一個生成,就另一個消耗且各自的量與化學(xué)計量數(shù)成正比；2像 H2g I2g2HIg ,氣體化學(xué)計量數(shù)前后相等的反應(yīng),混合氣體的總物質(zhì)的量,壓強、總體積密度不變不能作為達平穩(wěn)的判據(jù)；像 As 2Bg 2Cg ,密度可作判據(jù),但氣體總體積,氣體總物質(zhì)的量,氣體總壓強 仍不能作判據(jù)；2肯定

16、溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)：mAs nBgpCg qDg ,當(dāng) m、n、p、q 為任意正整數(shù)時,以下狀態(tài)：體系的壓強不再發(fā)生變化,體系的密度不再發(fā)生變化, 各組分的物質(zhì)的量濃度不再轉(zhuǎn)變,各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再轉(zhuǎn)變,反應(yīng)速率 vB vCvDnpq,其中,能說明反應(yīng)已達到平穩(wěn)的是 A只有 B只有C只有 D【解析】如 npq,就不能作判據(jù),而任何時候反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計量數(shù)之比,也不能作判據(jù)；【答案】B 【老師備課資源】利用平均相對分子質(zhì)量 M r,判定化學(xué)反應(yīng)是否達到平穩(wěn)狀態(tài)時,要明確 M r 的含義,即m 總M rn 總,分析 n總反應(yīng)前后是否轉(zhuǎn)變,m總反應(yīng)前后是否會發(fā)生變化；如

17、反應(yīng)前后始終兩者不變,就 M r 不變,無法判定反應(yīng)是否達到平穩(wěn),反之就能判定；在體積固定的密閉容器中,對于 N2g 3H2g 2NH3g H0的反應(yīng),達到平穩(wěn)的標(biāo)志是 _；A生成 NH3 的速率與 NH3 的分解速率相等B斷開一個NN 鍵的同時有6 個 NH 鍵生成CN2、H2、NH3 百分含量不再變化D總壓強不變EN2、H2、NH3 分子數(shù)之比為 132 的狀態(tài)FN2、 H2、NH3 的濃度相等GN2、H2 不再起反應(yīng)HvN2 1 3vH2 I混合氣體密度不變J混合氣平均相對分子質(zhì)量不變K反應(yīng)放出的熱量等于反應(yīng)吸取的熱量【解析】判定一個可逆反應(yīng)是否達到平穩(wěn)狀態(tài),要從兩個方面來考慮,v正v逆

18、 0,混合物各成分濃度不變,只要符合其一,就達平穩(wěn)狀態(tài)；B 選項只知正反應(yīng)速率,不知逆反應(yīng)速率,無法判定是否平穩(wěn)；E、F 也無法判定是否平穩(wěn),因 N2、H2、NH3 分子數(shù)之比為 132 及濃度相等, 不能說明各成分濃度不變；G 選項違反了化學(xué)平穩(wěn)的特點；H 選項正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都滿意這種關(guān)系,不能說明v正 v逆；氣體總質(zhì)量不變,體積不變時密度始終不變,混合氣體密度不變不能說明是否達到了平穩(wěn)狀態(tài)；A 、K 選項表達了v正v逆 0,C、D、 J 表達了混合物中各成分濃度不變；【答案】ACDJK v 正 v 逆詳細表現(xiàn)：各組分濃度或質(zhì)量 保持不化學(xué)平穩(wěn) 討論對象建立過程根本特點：變1模型法是化學(xué)中把微觀問題宏觀化的最常見方法,對于2HBrgH2g Br2g 反應(yīng),以下四個圖中可以表示該反應(yīng)在肯定條件下為可逆反應(yīng)的是 【解析】可逆反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物同時存在；【答案】C 2SO3,在混合氣體中充入肯定量的18O2,足夠長時間后,2對于可逆反應(yīng)2SO2O218O 原子存在于 A只存在于O2 中B只存在于O2 和 SO3 中C只存在于O2 和 SO2 中D存在于