2.2.1化學(xué)平衡狀態(tài)課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修12

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第二節(jié)化學(xué)平衡第一課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)工業(yè)合成氨反應(yīng)的分析，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的可逆性，了解可逆反應(yīng)的概念、特征。(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)2.通過(guò)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過(guò)程，知道化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，理解并會(huì)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。(變化觀念與平衡思想)3.能建立“逆、等、動(dòng)、定、變”的認(rèn)知模型，并利用模型解決化學(xué)平衡的實(shí)際問(wèn)題。(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)新課導(dǎo)入下列化學(xué)反應(yīng)能否進(jìn)行到底？（1）硫的燃燒（2）酸堿中和反應(yīng)（4）二氧化硫的催化氧化（5）工業(yè)合成氨

能

能

不能

不能思考與討論在一定條件下，2molN2與3molH2反應(yīng)能否得到2molNH3？說(shuō)明理由。

不能，因?yàn)槭强赡娣磻?yīng)。什么是可逆反應(yīng)？可逆反應(yīng)有哪些特點(diǎn)？

N2+3H22NH3

高溫高壓催化劑課內(nèi)探究一、可逆反應(yīng)

1.概念：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。2.表示方法：用“”連接，把從左向右進(jìn)行的反應(yīng)稱為正反應(yīng)，把從右向左進(jìn)行的反應(yīng)稱為逆反應(yīng)。課內(nèi)探究3.可逆反應(yīng)的特征：

雙向性

雙同性

共存性指可逆反應(yīng)分為方向相反的兩個(gè)反應(yīng)：正反應(yīng)和逆反應(yīng)。指正、逆反應(yīng)是在相同條件下，同時(shí)進(jìn)行。指反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%，反應(yīng)物與生成物共存。思考與討論如圖所示，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？時(shí)間濃度H2N2NH3時(shí)間濃度H2N2NH3(a)N2與H2反應(yīng)(b)NH3分解反應(yīng)思考與討論(a)中隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中NH3的濃度逐漸增大，N2與H2的濃度逐漸減小，從某一時(shí)刻開(kāi)始，它們的濃度均不再改變。(b)中隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中N2與H2的濃度逐漸增大，NH3的濃度逐漸減小，從某一時(shí)刻開(kāi)始，它們的濃度均不再改變。課內(nèi)探究二、化學(xué)平衡狀態(tài)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立什么是化學(xué)平衡狀態(tài)？化學(xué)平衡狀態(tài)有哪些特征？vOtv正v逆化學(xué)平衡v正=v逆從正反應(yīng)開(kāi)始建立vOtv正v逆化學(xué)平衡v逆=v正從逆反應(yīng)開(kāi)始建立課內(nèi)探究強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)前提條件：可逆反應(yīng)實(shí)質(zhì)：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變2.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念：①實(shí)質(zhì)：在一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，②表象：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。課內(nèi)探究3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征逆等動(dòng)定變研究對(duì)象為可逆反應(yīng)正、逆化學(xué)反應(yīng)速率相等，即v(正)=v(逆)化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，即v(正)=v(逆)≠0平衡混合物中，各組分的百分含量保持不變外界條件改變，化學(xué)平衡狀態(tài)可能發(fā)生改變思考與討論如何理解可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等？①對(duì)同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；②對(duì)不同物質(zhì)，速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。簡(jiǎn)記：相反成比例思考與討論若反應(yīng)體系的總壓強(qiáng)不變，該可逆反應(yīng)一定達(dá)平衡了嗎？不一定，對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目相等的反應(yīng)，不能作判據(jù)。若反應(yīng)體系的氣體密度不變，該可逆反應(yīng)達(dá)平衡了嗎？不一定，若可逆反應(yīng)前后都是氣體，且反應(yīng)體系容積不變，密度始終不變，不能作為判據(jù)。重難點(diǎn)突破1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷（1）直接判斷依據(jù)“等”“定”同一物質(zhì)：v正(X)=v逆(X)不同物質(zhì)：v正(X)等于X、Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

v逆(Y)各組分的濃度不變各組分的各組分的質(zhì)量(物質(zhì)的量)分?jǐn)?shù)不變各組分的氣體體積分?jǐn)?shù)不變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變（2）間接判斷依據(jù)[以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例]

①“總”總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量不變m＋n≠p＋q時(shí)，平衡m＋n＝p＋q時(shí)，不一定平衡②“M”混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變m＋n≠p＋q時(shí)，平衡m＋n＝p＋q時(shí)，不一定平衡③“ρ”混合氣體的密度不變m＋n≠p＋q時(shí)，平衡m＋n＝p＋q時(shí)，不一定平衡利用M＝m/n分析利用ρ＝m/V分析重難點(diǎn)突破（3）特殊判斷依據(jù)①對(duì)于有色物質(zhì)參加反應(yīng)，如果體系顏色不變，反應(yīng)達(dá)到平衡。②對(duì)于隔熱反應(yīng)，體系溫度保持不變，說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài)。如：在一定的溫度下的定容密閉容器中，可逆反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)，當(dāng)混合氣體顏色不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)。重難點(diǎn)突破重難點(diǎn)突破2.極值法確定反應(yīng)各物質(zhì)的濃度范圍

在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡?？筛鶕?jù)極端假設(shè)法判斷，假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進(jìn)行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。重難點(diǎn)突破

起始濃度/(mol·L－1)

0.1

0.3

0.2轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)

0.1

0.1

0.2平衡濃度/(mol·L－1)

0

0.2

0.4

起始濃度/(mol·L－1)

0.1

0.3

0.2改變濃度/(mol·L－1)

0.1

0.1

0.2終態(tài)濃度/(mol·L－1)

0.2

0.4

0分析：假設(shè)反應(yīng)正向進(jìn)行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為0＜c(X2)＜0.2mol·L－1；0.2mol·L－1＜c(Y2)＜0.4mol·L－1；0＜c(Z)＜0.4mol·L－1。重難點(diǎn)突破溫馨提示對(duì)于壓強(qiáng)、密度、平均相對(duì)分子質(zhì)量的判斷要視條件或反應(yīng)特點(diǎn)而定，總之抓住“變量不變”即可。如果所給的物理量隨著反應(yīng)的進(jìn)行是一個(gè)變量，在