化學(xué)平衡范文

時間:2023-03-17 20:51:49

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篇1

1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷原則

1.1 可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的標(biāo)志有兩個:

(1)v正=v逆;

(2)反應(yīng)混合物中各組分的濃度不再變化。

這兩個條件互相關(guān)聯(lián),只要判定其中一個成立,另一個也必成立。如對反應(yīng)

aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g):

1.2 以下三種情況均可表示反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài):

(1)VA(生)=VA(消);

(2)VA(生)∶VA(消)=a∶b;

(3)VB(消)∶VC(消)=b∶c。

1.3 各組分的濃度保持不變時,下列情況下均可表明反應(yīng)已達(dá)平衡:

(1)各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定;

(2)各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量濃度一定;

(3)各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定;

(4)a+b≠c+d,總壓強(qiáng)一定(其他條件一定);

(5)a+b≠c+d時,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量一定;

(6)反應(yīng)中混合氣體的顏色一定(其他條件一定)。

2.平衡正向移動與反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率關(guān)系

2.1 由溫度或壓強(qiáng)改變引起平衡正向移動時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率必定增大。

2.2 由增加反應(yīng)物濃度引起平衡正向移動時,對于反應(yīng)aA(g)+bB(g)=cC(g),增加反應(yīng)物濃度,平衡正向移動。因反應(yīng)物濃度增大,v正=v逆,平衡正向移動:

若a>b+c,轉(zhuǎn)化率增大;若a=b+c,轉(zhuǎn)化率增大;若a< b+c,轉(zhuǎn)化率減小。

例:(2008寧夏卷)已知在容積不變的密閉容器內(nèi)發(fā)生的可逆反應(yīng):M(g)+N(g)=P(g)+Q(g);ΔH>0,請回答下列問題:

(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量分別為:n(M)=1mol,n(N)=2.4 mol,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為60%,此時N的轉(zhuǎn)化率為_。

(2)若反應(yīng)溫度升高,M的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的物質(zhì)的量為:n(M)=n(N)=b mol,達(dá)到平衡后,M的轉(zhuǎn)化率為_ 。

3.化學(xué)平衡常數(shù)

化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也不管反應(yīng)物起始濃度大小,最后都達(dá)到平衡,這時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值是個常數(shù),用K表示,這個常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù)。化學(xué)平衡常數(shù)需要注意的幾點(diǎn)如下:

3.1 化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。

3.2 反應(yīng)物或生成物中只有固體和純液體存在時,由于其濃度可看做“1”而不代入公式。

3.3 平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān),對于同一個反應(yīng),當(dāng)化學(xué)方程式的系數(shù)發(fā)生變化時,平衡常數(shù)的數(shù)值及單位均發(fā)生變化。當(dāng)化學(xué)方程式逆寫時,此時平衡常數(shù)為原平衡常數(shù)的倒數(shù)。

3.4 化學(xué)平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,不表示反應(yīng)的快慢,即化學(xué)反應(yīng)速率快,值不一定大。

3.5 K的大小表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度,K大說明反應(yīng)進(jìn)行程度大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率大。K小說明反應(yīng)進(jìn)行程度小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小。

4.技巧性的計算化學(xué)平衡

4.1 等價變換化學(xué)平衡只與起始狀態(tài)和最終狀態(tài)有關(guān),而與所經(jīng)歷的途徑無關(guān),即無論反應(yīng)從正向開始還是從逆向開始,只要加人的量相當(dāng),經(jīng)一段時間后,最終將會達(dá)到同一平衡狀態(tài)。

如:溫度壓強(qiáng)不變的容器,充入2摩A和1摩B發(fā)生如下反應(yīng):

2A(g)+B(g)=2C(g),達(dá)到平衡時C的濃度為w摩/升,則按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡時c的濃度仍為w摩/升,則按下列配比作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡時C的濃度仍為w摩/升的是:( )

A. 2molC B、1molB+2mole:

C.4molA+2molB D.1molA+0.5molB+lmolC

分析:A項2molC相當(dāng)于起始加入2molA+1molB,B項相當(dāng)于加入2molA+2molB達(dá)平衡后與原平衡狀態(tài)不同。C項相當(dāng)于加人2molA+1molB達(dá)平衡后,又加入2molA十1molB則平衡正向移動。D項相當(dāng)于加入2molA+lmolB、則答案選D、A。

4.2 部分轉(zhuǎn)換對可逆反應(yīng)來說,在一定條件下達(dá)平衡后,反應(yīng)并沒有終止,說明各組分并沒有全部反應(yīng)完,因而是部分轉(zhuǎn)換.即各物質(zhì)的量都大于零。

如:某條件下,容器有A+4B=2C+D+Q(Q>O),此時A、B、C、均為a摩,而D的物質(zhì)的量為d摩。1.若改變a值,再通過改變反應(yīng)條件達(dá)到新的平衡,并限定達(dá)平衡D的物質(zhì)的量允許在d/2~d問,則取值范圍 (用和關(guān)系式表示)。2.如果要在本反應(yīng)重新建立的平衡中,D的物質(zhì)的量允許在d~2d間取值,則應(yīng)該采取的措施是。( )

A.升高反應(yīng)物溫度; B.增大反應(yīng)容器的壓強(qiáng);

C.增大反應(yīng)容器的容積; D.降低反應(yīng)溫度;

E.減小反應(yīng)容器的壓強(qiáng); F.減小反應(yīng)容器的容積。

分析:(1)欲使D的物質(zhì)的量小于2d。平衡正向移動.則a>d,a>4d,欲使D的物質(zhì)的量大于d/2則平衡遵向移動,則a>4d。

(2)D的物質(zhì)的量在d~4d間.改變條件使平衡右移。由于A、B、C、D聚集狀態(tài)未知,則體積、壓強(qiáng)改變平衡的移動就不確定.則只有降低溫度。故答案選D。

4.3 利用質(zhì)量守恒解決平衡濃度問題

加熱N2O5(g)=N2O3(g)+O2(g)

N2O3(g)=N2O(g)+O2(g)在容積為2升的密闈容器中將4摩N2O,加熱T℃達(dá)平衡后,O2濃度0.5mol/L,N2O5。濃度0.7mol/L,則T℃時,N2O2的平衡濃度:

A.0.1 mol/LB.0.2mol/L

C.0.9mol/LD.1.5mol/L

分析:可根據(jù)質(zhì)量守衡來解。沒[N2O3]=Xmol/L,[N2O]=ymol/L

平衡時,對N:2x+2y+2×0.7=2×2對0:5×0.7十y+2×0.5=3×2

解得:x=0.1mol/Ly=1.2mol/LA正確。

4.4 差量法如某體積可變的密閉容器中,盛有適量的A和B的混合氣體,在一定條件發(fā)生反應(yīng)A+3B =2C,若溫度和壓強(qiáng)不變.當(dāng)達(dá)到平衡時容器的體積為V升.其中C的體積占l0%。下列判斷正確的是:①原混合氣體的體積為1.2V升。②原混合氣體的體積為l.lV升。③反應(yīng)達(dá)平衡時氣體消耗0.05V升。④反應(yīng)達(dá)平衡時氣體消耗掉0.05V升

A.(2)(3) B.(2)(4)

C.(1)(3) D.(1)(4)

分析:A + 3B = 2C 減少體積

1 3 2 2

0.05vL 0.15vL 0.1vL 0.1vL

則原體積為1.1vL,應(yīng)選A。

篇2

使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動的原理。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生對知識的理解能力,通過對變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。

情感目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。

教學(xué)建議

化學(xué)平衡教材分析

本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒有要求。

化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識臺階,采用圖畫和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時,就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過圖畫等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以

在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。

教材接著通過對19世紀(jì)后期,在英國曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來減少高爐氣中含量的錯誤做法展開討論。通過對該史實的討論,使學(xué)生對化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實際問題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。

化學(xué)平衡教法建議

教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識臺階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

教學(xué)可采取以下步驟:

1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。

(1)復(fù)習(xí)提問,工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式

(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),并提問可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對任一可逆反應(yīng)來講,都有一個化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題。

(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個問題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問題,即如何在單位時間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使和盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反?yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問題。

2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài)。

又如,說明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時,可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無論進(jìn)行多長時間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。

通過向?qū)W生提出問題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。

3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書中的史實為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時間,并沒有改變化學(xué)平衡建立時的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個化學(xué)平衡移動的問題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。

“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析

本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。

本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動原理的應(yīng)用。

因濃度、溫度等外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問題的思路和方法,也可遷移用來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時,化學(xué)平衡就會發(fā)生移動。同時指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動,如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動,由此說明學(xué)習(xí)本節(jié)的實際意義。

教材重視由實驗引入教學(xué),通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。并在溫度對化學(xué)平衡影響后通過對實驗現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動原理。

壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,教材中采用對合成氨反應(yīng)實驗數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動的影響。

教材在充分肯定平衡移動原理的同時,也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理

時,應(yīng)注意原理的適用范圍,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議

本節(jié)教學(xué)可從演示實驗入手,采用邊演示實驗邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動原理。

新課的引入:

①復(fù)習(xí)上一節(jié)講過的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時,原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。

②給出“化學(xué)平衡的移動”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過程,在這個過程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。

③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。

具體的教學(xué)建議如下:

1.重點(diǎn)講解濃度對化學(xué)平衡的影響

(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?

(2)從演示實驗或?qū)W生實驗入手,通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實質(zhì)是濃度的增大與減小而造成的。

(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開討論,說明濃度的改變?yōu)槭裁磿够瘜W(xué)平衡發(fā)生移動。討論時,應(yīng)研究一個具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動;增加某一反應(yīng)物的濃度,會使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時,生成物的濃度要較原平衡時增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時減小,但較原平衡時增加。

2.壓強(qiáng)和溫度對化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對化學(xué)平衡影響也是從實驗入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對化學(xué)平衡的影響。

3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:

其他幾個問題:

1.關(guān)于催化劑問題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對化學(xué)平衡的移動沒有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時間。

2.關(guān)于化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動原理對所有的動態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動原理能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立新平衡所需要的時間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時應(yīng)注意原理的適用范圍,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

3.對本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問學(xué)生回答,這是對本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。

4.對于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動問題,而利用增加高爐高度以增加CO和鐵礦石的接觸時間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。--示例

第一課時化學(xué)平衡的概念與計算

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計算。

能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語言表達(dá)與綜合計算能力。

情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的等特點(diǎn)對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。

教學(xué)過程設(shè)計

【復(fù)習(xí)提問】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問題。

思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。

提出反應(yīng)程度的問題,引入化學(xué)平衡的概念。

結(jié)合所學(xué)過的速率、濃度知識有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實質(zhì)。

【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖。

回憶,思考并作答。

【板書】一、化學(xué)平衡狀態(tài)

1.定義:見課本P38頁

【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。

研究對象:可逆反應(yīng)

平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定

原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))

結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。

準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。

【提問】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?

【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。

討論并小結(jié)。

平衡特點(diǎn):

等(正逆反應(yīng)速率相等)

定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)

動(動態(tài)平衡)

變(條件改變,平衡發(fā)生變化)

培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對平衡概念的理解。

討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是()。

(A)混合氣顏色不隨時間的變化

(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)單位時間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)

(D)壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化

(E)混合氣的平均分子量不變

篇3

關(guān)鍵詞:化學(xué)平衡原理 平衡的移動影響因素

中圖分類號: O6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

化學(xué)平衡是高中階段學(xué)習(xí)的重點(diǎn),也是難點(diǎn),在高中化學(xué)的新教材里必修2、選修2、選修4里均有涉及,雖然難易程度不同,涉及范圍、層次不同,但不難看出化學(xué)平衡原理的重要性,因此掌握好這部分知識,對于我們學(xué)好化學(xué)是非常有利也是非常必要的。

化學(xué)平衡狀態(tài)是指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,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。它是無數(shù)先輩們前赴后繼不斷研究,不斷完善的結(jié)果,是先輩們心血的結(jié)晶。

19世紀(jì)50-60年代,熱力學(xué)的基本規(guī)律已明確起來,丹麥人湯姆生和貝特羅作出了巨大貢獻(xiàn),初步產(chǎn)生了“自由焓”的概念。19世紀(jì)60-80年代,霍斯特曼、勒夏特列和范霍夫在這一方面也有了更深一步的理解; 1874年和1879年,穆迪埃和羅賓也分別提出了這樣的原理。穆迪埃提出,壓力的增加,有利于體積相應(yīng)減少的反應(yīng)發(fā)生。在這之后,勒夏特列又進(jìn)一步普遍地闡釋了這一原理。吉布斯,美國人洛易斯等將這一理論逐步完善,成熟。

要了解化學(xué)平衡就必須先要了解什么是可逆反應(yīng),例如對于反應(yīng)

2SO2 + O2 2SO3來說,在同一條件下,反應(yīng)既可以正向進(jìn)行,又可以逆向進(jìn)行的就稱為可逆反應(yīng)。但需注意這樣幾個問題:

(1)、反應(yīng)物和生成物必須同時存在于同一體系中,而且反應(yīng)條件相同,正、逆反應(yīng)都能自動進(jìn)行;

(2)、正、逆反應(yīng)是相對的,不是絕對的,通常把向右的反應(yīng)稱為正反應(yīng),向左的反應(yīng)稱為逆反應(yīng);

(3)、任何可逆反應(yīng),在正反應(yīng)進(jìn)行的同時,逆反應(yīng)也在進(jìn)行;

(4)、一般意義上的可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,也就是說,任何物質(zhì)的物質(zhì)的量都不可能為0。

化學(xué)平衡是化學(xué)反應(yīng)的一種特殊狀態(tài),可以概括為“逆”“動”“等”“定”“同”“變”6個字

(1)逆:研究的對象必須是可逆反應(yīng)。

(2)動:化學(xué)平衡的動態(tài)平衡,即當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡的,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行。

(3)等:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,即V正=V逆不等于零

(4)定:反應(yīng)混合物中,各組分的百分含量是定量

(5)同:在相同條件下,無論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始,都能達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。

(6)變:改變影響平衡的外界條件,平衡會移動,然后達(dá)到新的平衡。

如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等),平衡就向能減弱這種改變的方向移動。這就是平衡移動原理,也稱為勒夏特列原理。

但需注意的是如果可逆反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,且往容器中充入氦氣等不參與反應(yīng)的氣體,雖然容器中氣體增多,壓強(qiáng)增大,但因反應(yīng)物和生成物濃度未改變,因此平衡不移動。此處為??键c(diǎn),易出錯,需特別注意!

例如:09年山東高考:2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3(g)是制備硫酸的重

 

要反應(yīng)。下列敘述正確的是()

A、催化劑V2O5不改變該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率

B、增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率一定增大

C、該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時間

D、在t1、t2時刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時間間隔t1–t2內(nèi),SO3(g)生成的平均速率為V=________

篇4

知識目標(biāo)

使學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn);理解化學(xué)平衡的特征;理解濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件對化學(xué)平衡的影響;理解平衡移動的原理。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生對知識的理解能力,通過對變化規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。

情感目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度及從微觀到宏觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)的研究方法。

教學(xué)建議

化學(xué)平衡教材分析

本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學(xué)平衡的建立,這是本章教學(xué)的重點(diǎn)。第二部分為化學(xué)平衡常數(shù),在最新的高中化學(xué)教學(xué)大綱(2002年版)中,該部分沒有要求。

化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設(shè)置知識臺階,采用圖畫和聯(lián)想等方法,幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)速率是不夠的,還需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)平衡。建立化學(xué)平衡觀點(diǎn)的關(guān)鍵,是幫助學(xué)生理解在一定條件下的可逆反應(yīng)中,正、逆反應(yīng)速率會趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當(dāng)蔗糖溶解的速率與結(jié)晶速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài),并進(jìn)而以的可逆反應(yīng)為例,說明在上述可逆反應(yīng)中,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時,就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。這樣層層引導(dǎo),通過圖畫等幫助學(xué)生聯(lián)想,借以

在一定程度上突破化學(xué)平衡狀態(tài)建立的教學(xué)難點(diǎn)。

教材接著通過對19世紀(jì)后期,在英國曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來減少高爐氣中含量的錯誤做法展開討論。通過對該史實的討論,使學(xué)生對化學(xué)平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析實際問題的能力,并訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。

化學(xué)平衡教法建議

教學(xué)中應(yīng)注意精心設(shè)置知識臺階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫等啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,借以建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

教學(xué)可采取以下步驟:

1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學(xué)平衡研究的課題。

(1)復(fù)習(xí)提問,工業(yè)上合成氨的化學(xué)方程式

(2)明確合成氨的反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),并提問可逆反應(yīng)的定義,強(qiáng)調(diào)“二同”——即正反應(yīng)、逆反應(yīng)在同一條件下,同時進(jìn)行;強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,所以對任一可逆反應(yīng)來講,都有一個化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題。

(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個問題,一是化學(xué)反應(yīng)速率問題,即如何在單位時間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使和盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)?,即可逆反?yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對反應(yīng)進(jìn)行程度的影響——化學(xué)平衡研究的問題。

2.從具體的化學(xué)反應(yīng)入手,層層引導(dǎo),建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)。

如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結(jié)晶的速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài)。

又如,說明一定溫度下,正、逆反應(yīng)速率相等時,可逆反應(yīng)就處于化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)無論進(jìn)行多長時間,反應(yīng)混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。

通過向?qū)W生提出問題:達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時有何特征?讓學(xué)生討論。最后得出:化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行到最大限度)。并指出某一化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。

3.為進(jìn)一步深刻理解化學(xué)平衡的建立和特征,可以書中的史實為例引導(dǎo)學(xué)生討論分析。得出在一定條件下當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時間,并沒有改變化學(xué)平衡建立時的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關(guān)于CO濃度的變化是一個化學(xué)平衡移動的問題,將在下一節(jié)教學(xué)中主要討論。從而使學(xué)生明白本節(jié)的討論題的涵義。

“影響化學(xué)平衡的條件”教材分析

本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件和化學(xué)平衡等知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)的教學(xué),系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學(xué)生思考,便于學(xué)生接受。

本節(jié)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)和溫度對化學(xué)平衡的影響。難點(diǎn):平衡移動原理的應(yīng)用。

因濃度、溫度等外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識上為本節(jié)的教學(xué)奠定了基礎(chǔ),而且其探討問題的思路和方法,也可遷移用來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本書的學(xué)習(xí)。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當(dāng)濃度、溫度等外界條件改變時,化學(xué)平衡就會發(fā)生移動。同時指出,研究化學(xué)平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學(xué)平衡向有利的方向移動,如向提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方向移動,由此說明學(xué)習(xí)本節(jié)的實際意義。

教材重視由實驗引入教學(xué),通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動的結(jié)論。反之,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。并在溫度對化學(xué)平衡影響后通過對實驗現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動原理。

壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,教材中采用對合成氨反應(yīng)實驗數(shù)據(jù)的分析,引導(dǎo)學(xué)生得出壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動的影響。

教材在充分肯定平衡移動原理的同時,也指出該原理的局限性,以教育學(xué)生在應(yīng)用原理

時,應(yīng)注意原理的適用范圍,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

“影響化學(xué)平衡的條件”教學(xué)建議

本節(jié)教學(xué)可從演示實驗入手,采用邊演示實驗邊講解的方法,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動原理。

新課的引入:

①復(fù)習(xí)上一節(jié)講過的“化學(xué)平衡狀態(tài)”的概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變時,原平衡的反應(yīng)混合物里各組分的濃度也會隨著改變,從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。

②給出“化學(xué)平衡的移動”概念,強(qiáng)調(diào)化學(xué)平衡的移動是可逆反應(yīng)中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過程,在這個過程中,反應(yīng)混合物中各組分的濃度一直在變化著。

③指出學(xué)習(xí)和研究化學(xué)平衡的實際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學(xué)平衡破壞并建立新的較理想的化學(xué)平衡。

具體的教學(xué)建議如下:

1.重點(diǎn)講解濃度對化學(xué)平衡的影響

(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學(xué)生思考:可從中得出什么結(jié)論?

(2)從演示實驗或?qū)W生實驗入手,通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。這里應(yīng)明確,溶液顏色的深淺變化,實質(zhì)是濃度的增大與減小而造成的。

(3)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響展開討論,說明濃度的改變?yōu)槭裁磿够瘜W(xué)平衡發(fā)生移動。討論時,應(yīng)研究一個具體的可逆反應(yīng)。討論后,應(yīng)明確濃度的改變使正、逆反應(yīng)速率不再相等,使化學(xué)平衡發(fā)生移動;增加某一反應(yīng)物的濃度,會使反應(yīng)混合物中各組分的濃度進(jìn)行調(diào)整;新平衡建立時,生成物的濃度要較原平衡時增加,該反應(yīng)物的濃度較剛增加時減小,但較原平衡時增加。

2.壓強(qiáng)和溫度對化學(xué)平衡的影響:應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù),并從中得出正確的結(jié)論。溫度對化學(xué)平衡影響也是從實驗入手。要引導(dǎo)學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象,歸納出壓強(qiáng)和溫度的改變對化學(xué)平衡的影響。

3.勒夏特列原理的教學(xué):在明確了濃度、壓強(qiáng)、溫度的改變對化學(xué)平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:

其他幾個問題:

1.關(guān)于催化劑問題,應(yīng)明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應(yīng)速率,因此它對化學(xué)平衡的移動沒有影響;②使用催化劑,能改變達(dá)到平衡所需要的時間。

2.關(guān)于化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用范圍和局限性,應(yīng)明確:①平衡移動原理對所有的動態(tài)平衡都適用,為后面將要學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動原理能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立新平衡所需要的時間。教育學(xué)生在應(yīng)用原理時應(yīng)注意原理的適用范圍,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度的熏陶和科學(xué)方法的訓(xùn)練。

3.對本節(jié)設(shè)置的討論題,可在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上,提問學(xué)生回答,這是對本節(jié)教學(xué)內(nèi)容較全面的復(fù)習(xí)和鞏固。

4.對于本節(jié)編入的資料,可結(jié)合勒夏特列原理的教學(xué),讓學(xué)生當(dāng)堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對人類的貢獻(xiàn);可回顧第二節(jié)“工程師的設(shè)想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學(xué)平衡的移動問題,而利用增加高爐高度以增加CO和鐵礦石的接觸時間的做法并未改變可逆反應(yīng)的條件,因而是徒勞的。教學(xué)設(shè)計示例

第一課時化學(xué)平衡的概念與計算

教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo):掌握化學(xué)平衡的概念極其特點(diǎn);掌握化學(xué)平衡的有關(guān)計算。

能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納,語言表達(dá)與綜合計算能力。

情感目標(biāo):結(jié)合化學(xué)平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的等特點(diǎn)對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和思維習(xí)慣。

教學(xué)過程設(shè)計

【復(fù)習(xí)提問】什么是可逆反應(yīng)?在一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說反應(yīng)到底進(jìn)行到什么程度?這就是化學(xué)平衡所研究的問題。

思考并作答:在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,因此得不到2molSO3。

提出反應(yīng)程度的問題,引入化學(xué)平衡的概念。

結(jié)合所學(xué)過的速率、濃度知識有助于理解抽象的化學(xué)平衡的概念的實質(zhì)。

【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應(yīng)體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖。

回憶,思考并作答。

【板書】一、化學(xué)平衡狀態(tài)

1.定義:見課本P38頁

【分析】引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡研究的范圍,達(dá)到平衡的原因與結(jié)果進(jìn)行分析、歸納。

研究對象:可逆反應(yīng)

平衡前提:溫度、壓強(qiáng)、濃度一定

原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))

結(jié)果:各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。

準(zhǔn)確掌握化學(xué)平衡的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。

【提問】化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)?

【引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生討論并和學(xué)生一起小結(jié)。

討論并小結(jié)。

平衡特點(diǎn):

等(正逆反應(yīng)速率相等)

定(濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)

動(動態(tài)平衡)

變(條件改變,平衡發(fā)生變化)

培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力,并進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。加深對平衡概念的理解。

討論題:在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是()。

(A)混合氣顏色不隨時間的變化

(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)單位時間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)

(D)壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化

(E)混合氣的平均分子量不變

討論結(jié)果:因為該反應(yīng)如果達(dá)平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強(qiáng)、平均分子量也不變。因此可作為達(dá)平衡的標(biāo)志(A)、(D)、(E)。

加深對平衡概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

【過渡】化學(xué)平衡狀態(tài)代表了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行達(dá)到了最大程度,如何定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度呢?

2.轉(zhuǎn)化率:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時,某一反應(yīng)物消耗量占該反應(yīng)物起始量的質(zhì)量分?jǐn)?shù),叫該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

公式:a=c/c始×100%

通過討論明確由于反應(yīng)可逆,達(dá)平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。

通過掌握轉(zhuǎn)化率的概念,公式進(jìn)一步理解化學(xué)平衡的意義。

3.平衡的有關(guān)計算

(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。

例1445℃時,將0.1molI2與0.02molH2通入2L密閉容器中,達(dá)平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。

②平衡混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)。

引導(dǎo)學(xué)生分析:

c始/mol/L0.010.050

c變/mol/Lxx2x

c平/mol/L0.015

0+2x=0.015mol/L

x=0.0075mol/L

平衡濃度:

c(I2)平=C(I2)始-C(I2)

=0.05mol/L-0.0075mol/L

=0.0425mol/L

c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L

c(HI)平=c(HI)始+c(HI)

=0.015mol/L

w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)

通過具體計算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關(guān)系,掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計算。

【小結(jié)】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關(guān)系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。

②可逆反應(yīng)中任一組分的平衡濃度不可能為0。

(2)轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計算

例202molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經(jīng)2min達(dá)平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時各物質(zhì)的濃度及CO的轉(zhuǎn)化率。

c(CO)=V(CO)·t

=0.003mol/(L·min)×2min

=0.006mol/L

a=c/c(始)×100%

=0.006/0.01×100%

=60%

【小結(jié)】變化濃度是聯(lián)系化學(xué)方程式,平衡濃度與起始濃度,轉(zhuǎn)化率,化學(xué)反應(yīng)速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關(guān)鍵。

(3)綜合計算

例3一定條件下,在密閉容器內(nèi)將N2和H2以體積比為1∶3混合,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時,混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100molN2,求平衡后N2、H2、NH3的物質(zhì)的量及N2的轉(zhuǎn)化率。

思考分析:

方法一:

設(shè)反應(yīng)消耗xmolN2

n(始)1003000

nx3x2x

n(平)100-x300-3x2x

(mol)

x=40mol

n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol

=60mol

n(N2)平=300mol-3xmol=180mol

a=40/100×100%=40%

方法二:設(shè)有xmolN2反應(yīng)

n

122

x2x2x

【小結(jié)】方法一是結(jié)合新學(xué)的起始量與平衡量之間的關(guān)系從每種物質(zhì)入手來考慮,方法二是根據(jù)以前學(xué)過的差量從總效應(yīng)列式,方法二有時更簡單。

鞏固轉(zhuǎn)化率的概念并弄清轉(zhuǎn)化率與變化濃度,速率化學(xué)方程式之間的關(guān)系。

通過一題多解將不同過程的差量計算與平衡計算聯(lián)系起來加深對平衡的理解,加強(qiáng)對所學(xué)知識(如差量的計算,阿伏加德羅定律的計算)的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力和計算能力。

強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)。

【課堂小結(jié)】今天我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了化學(xué)平衡的概念及有關(guān)計算,比較抽象,希望大家加強(qiáng)練習(xí),以便熟練地掌握平衡的概念。

【隨堂檢測】1.對于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)平衡的標(biāo)志是()。

(A)壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化

(B)混合氣的平均分子量一定

(C)生成nmolH2同時生成2nmolHI

(D)v(H2)=v(I2)

2.合成氨生產(chǎn)中,進(jìn)入塔內(nèi)的氮?dú)夂蜌錃怏w積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來的氣體的壓強(qiáng)。

平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)為:

n(平NH3)/n(平總)×100%

=n(平NH3)/(n始-n)

=2x/(400-2x)×100%

=25%

x=40mol

(以下計算與上面相同)

鞏固課堂所學(xué)內(nèi)容。

附:隨堂檢測答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)

探究活動

探究活動(一)

溫度對化學(xué)平衡的影響

硫酸銅溶液中加入溴化鉀,發(fā)生下列反應(yīng):

藍(lán)色綠色

將上述平衡體系加熱,使溶液溫度升高,顏色怎樣變化?冷卻后,顏色又怎樣改變?做實驗檢驗?zāi)愕拇鸢浮?/p>

在試管中加入0.1M的溶液5毫升,再加1M溶液2毫升,觀察所得溶液的顏色。倒出3毫升于另一試管,然后在酒精燈上加熱,觀察顏色變化(與沒加熱的溶液對比)。等加熱的試管稍稍冷卻后,把試管浸入冷水中,觀察顏色變化。

平衡體系溫度升高,溶液的綠色加深;冷卻后,顏色又變淺。

[儀器和藥品]

1.學(xué)生用:燒杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、攪拌棒、試管、石棉網(wǎng)、鐵架臺(附鐵杯)、保溫瓶(貯開水)、酒精燈、火柴。

3M氫氧化鈉溶液、3M硫酸溶液、0.5M氯化鐵溶液、0.1M硫酸銅、1M溴化鉀溶液。

2.講臺上公用:1M鉻酸鉀溶液0.5升、1M重鉻酸鉀溶液0.1升。

探究活動(二)

濃度對化學(xué)平衡的影響

讓同學(xué)復(fù)述勒沙特里原理,然后提出并演示,鉻酸根呈黃色,重鉻酸根呈橙色。在水溶液中,鉻酸根離子和重鉻酸根離子存在下列平衡:

提問:

(1)若往鉻酸鉀溶液里加入硫酸,溶液顏色有什么變化?

(2)再加氫氧化鈉溶液,顏色又有什么變化?

(3)若又加酸溶液,顏色將怎樣變化?

篇5

1.

例1 對可逆反應(yīng),下列敘述正確的是( )

A. 達(dá)到化學(xué)平衡時,

B. 若單位時間內(nèi)生成x mol NO的同時,消耗x mol NH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C. 達(dá)到化學(xué)平衡時,若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大

D. 化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系是:

解析 本題直接考查可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)標(biāo)志:v正=v逆。根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,由反應(yīng)方程式可得:,所以表示v正=v逆,A項正確;不論可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡,單位時間內(nèi)生成的同時必消耗,B項錯誤;由于反應(yīng)中各物質(zhì)都是氣體,所以增加容器體積,v正、v逆 都減小,C項錯誤;D項錯誤。

答案 A

例2 下列說法可以證明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )

A. 1個NN鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵形成

B. 1個NN鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵斷裂

C. 1個NN鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵斷裂

D. 1個NN鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵形成

解析 根據(jù)化學(xué)平衡的定義,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)平衡時,v正=v逆,同時各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。從本質(zhì)上來講,反應(yīng)雖然仍在進(jìn)行,但各種物質(zhì)的絕對量不再變化,我們稱達(dá)到平衡狀態(tài)。對本題要分清誰表示v正,誰表示v逆,例如,1個NN鍵斷裂和生成6個N—H鍵,表示向右進(jìn)行生成NH3,即v正;6個N—H鍵斷裂和一個NN鍵生成表示向左進(jìn)行,即v逆。所以C項中,v正=v逆。

答案 C

點(diǎn)撥 (1)同一物質(zhì),該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。(2)不同的物質(zhì)分兩種情況:在方程式同一側(cè)的不同物質(zhì),它們的生成速率與消耗速率之比等于反應(yīng)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比;方程式不同側(cè)的物質(zhì),它們的生成速率與生成速率之比等于反應(yīng)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比。

2. 各組分的含量保持不變

例3 一定條件下,可逆反應(yīng),下列說法能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是( )

A. I2在混合氣體中體積分?jǐn)?shù)保持不變

B. H2、I2、HI的濃度相等

C. H2、I2、HI的濃度不再變化

D. c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2

解析 達(dá)到化學(xué)平衡時,反應(yīng)混合物中各組分的濃度是保持不變,而不是相等,所以A、C項正確,B項錯誤。達(dá)到化學(xué)平衡時,c(H2)∶c(I2)∶c(HI)不一定等于1∶1∶2,這只是它們的化學(xué)計量數(shù)之比與是否達(dá)到平衡狀態(tài)無關(guān),所以D項錯誤。

答案 AC

點(diǎn)撥 正因為v正=v逆≠0,所以同一瞬間、同一物質(zhì)的生成量等于其消耗量??偟慕Y(jié)果是混合體系中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、各組分的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))、轉(zhuǎn)化率等不隨時間變化而改變。

二、間接判斷標(biāo)志

1. 壓強(qiáng)、體積、平均相對分子質(zhì)量

A. 單位時間內(nèi)生成2n mol A,同時生成n mol D

B. 容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間而變化

C. 單位時間內(nèi)生成n mol B,同時消耗1.5n mol C

D. 容器內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化

解析 本題考查判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的特征?;瘜W(xué)平衡的根本原因是正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持不變。但必須明確:正、逆反應(yīng)同時在進(jìn)行,單位時間內(nèi)生成2n mol A,同時生成n mol D,A項是正確的。C項中單位時間內(nèi)生成n mol B,同時消耗1.5n mol C,說明反應(yīng)在逆向進(jìn)行,未達(dá)到平衡狀態(tài),C項是錯誤的。B項,因為反應(yīng)前后氣體總體積不變,不論反應(yīng)開始進(jìn)行,還是達(dá)到平衡,體系的壓強(qiáng)始終不變,B項不能作為判定依據(jù)。D項,本反應(yīng)是一個氣態(tài)反應(yīng),在恒容條件下,無論起始還是達(dá)到平衡,混合氣體的密度始終不變,D項不能作為判定依據(jù)。

答案 A

2. 密度

例5 在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時,表明反應(yīng)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. 氣體的總物質(zhì)的量

解析 對反應(yīng),反應(yīng)方程式兩邊氣體分子的化學(xué)計量數(shù)相等,顯然不能用混合氣體總壓強(qiáng)不變來判斷其是否已達(dá)平衡,故A項錯誤。由于該反應(yīng)在容積不變的密閉容器中進(jìn)行,如果只有氣體參加反應(yīng),“密度不變”是不能作為判斷已達(dá)到平衡的標(biāo)志的〔因為反應(yīng)過程中質(zhì)量不變、氣體體積不變,則密度([ρ=mV])也不變,始終為一定值〕。但現(xiàn)在有固體A參加反應(yīng),只要A的消耗速率不等于A的生成速率,混合氣體的密度就會不斷地變化。反之,只要A消耗的速率等于A生成的速率,混合氣體的密度就不會再發(fā)生變化,故B項可作為判斷已達(dá)平衡的標(biāo)志。同樣道理,B為非固態(tài)物質(zhì),其濃度不會是一個常數(shù)。因此,當(dāng)B的濃度(或體積分?jǐn)?shù))不再發(fā)生變化時,就意味著正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,反應(yīng)已達(dá)平衡,所以C項也正確。該反應(yīng)方程式兩邊氣體分子數(shù)相等,因此,不論反應(yīng)進(jìn)行到什么程度,氣體的總物質(zhì)的量始終為一定值,故D項錯誤。

答案 BC

點(diǎn)撥 混合氣體密度[ρ=m總V總]保持不變,能否用來判斷達(dá)到平衡狀態(tài),取決于m總、V總的情況。

3. 體系溫度、顏色

例5 可逆反應(yīng):在體積固定的密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )

①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2

②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO

③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)

⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦

C.①③④⑤ D.全部

解析 ①中反應(yīng)方向相反,且滿足速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,可以說明。②中反應(yīng)方向相同,即使?jié)M足速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,也不能說明。用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài),該狀態(tài)不能說明物質(zhì)的各種含量是否不變,所以③不能說明。顏色的深淺與其自身的濃度大小有關(guān),顏色不再改變,即其濃度也不再變化,可以說明?;旌蠚怏w的密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值,根據(jù)題意,二者是不變的,所以密度也是不變的,⑤不能說明。反應(yīng)前后氣體的體積是變化的,所以壓強(qiáng)也是變化的,當(dāng)壓強(qiáng)不再變化時,可以說明,⑥正確。混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量不變,但混合氣的物質(zhì)的量是變化的,所以當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時,是可以說明的,⑦正確。

篇6

關(guān)鍵詞:高中化學(xué);化學(xué)平衡;教學(xué)策略;等效平衡;教學(xué)優(yōu)化

中圖分類號:G633.8

化學(xué)平衡是整個高中化學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),也是熱點(diǎn),對課任教師來說也是難點(diǎn)。如何把握好本節(jié)內(nèi)容,突破難點(diǎn)就顯得尤為重要。本文志在通過多年的授課整合本節(jié)的教學(xué)思路,提出對本節(jié)內(nèi)容的處理方法,以優(yōu)化課堂教學(xué),提高課堂教學(xué)效率。

一、高考考試說明對本節(jié)知識的要求。

了解化學(xué)平衡建立的過程。理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識其一般規(guī)律。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計算。

本節(jié)內(nèi)容主要包括四個知識點(diǎn):1、可逆反應(yīng);2、化學(xué)平衡狀態(tài);3、化學(xué)平衡移動原理;4、化學(xué)平衡常數(shù)。從功能上分,可逆反應(yīng)是化學(xué)平衡的載體,化學(xué)平衡常數(shù)是對化學(xué)平衡的定量描述,化學(xué)平衡移動原理是外界因素對化學(xué)平衡影響的定性分析。

二、如何進(jìn)行化學(xué)平衡的教學(xué)優(yōu)化

怎么突出《化學(xué)平衡》知識板塊的教學(xué)重點(diǎn),突破本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)呢?方法如下,了解學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu);運(yùn)用化學(xué)實驗;調(diào)整知識順序;進(jìn)行定量描述;定性判斷;避免死記硬背以及突破難點(diǎn)。具體闡述如下。

1、了解學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)

《化學(xué)平衡》知識板塊與上節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容在學(xué)生的頭腦中并不是簡單的加和,原有知識因新知識的介入會使兩者之間相互干擾和影響,導(dǎo)致知識內(nèi)化的困難。因此在教學(xué)設(shè)計時,教師要考慮如何激活學(xué)生的已有知識,在學(xué)生"已經(jīng)知道的"與"將要知道的"知識間構(gòu)架橋梁,然后運(yùn)用同化機(jī)制促進(jìn)新舊知識的相互作用,以利于難點(diǎn)的突破和重點(diǎn)的強(qiáng)化。

2、充分運(yùn)用化學(xué)實驗

《化學(xué)平衡》知識板塊的實驗具有素材豐富、實驗現(xiàn)象明顯、說服力強(qiáng)的特點(diǎn)。教學(xué)中最好采用邊講邊實驗的形式進(jìn)行,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,啟發(fā)學(xué)生充分討論。一方面要提供建構(gòu)知識的基礎(chǔ),同時又要留給學(xué)生廣闊的建構(gòu)空間,讓學(xué)生針對具體的情境采用適當(dāng)?shù)牟呗?,師生共同歸納出化學(xué)平衡移動原理。

3、合理調(diào)整知識順序

人教版教材《化學(xué)平衡》一節(jié)的知識呈現(xiàn)順序是:可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng);化學(xué)平衡狀態(tài)(包含影響平衡的因素);化學(xué)平衡常數(shù)。在實際教學(xué)中感覺"化學(xué)平衡常數(shù)"的呈現(xiàn)有點(diǎn)滯后,故建議將其放在影響平衡的因素濃度、壓強(qiáng)、溫度之前引入,把定性的分析判斷變成定量的分析推導(dǎo),有利于突破壓強(qiáng)教學(xué)難點(diǎn)。

4、具體教學(xué)方案參考:

《化學(xué)平衡》知識板塊的教材的主要特點(diǎn)是實驗研究與理論分析并重。教師在教學(xué)過程中,既要做好演示實驗,引導(dǎo)學(xué)生通過分析實驗現(xiàn)象得出結(jié)論,也要充分利用化學(xué)圖像和化學(xué)平衡常數(shù),組織學(xué)生通過邏輯推導(dǎo)深刻理解知識的內(nèi)涵。

首先結(jié)合《化學(xué)(必修2》中的相關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生回憶可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡狀態(tài)等已有知識。其次,列舉一些生活或?qū)嶒炇抑写嬖诘幕瘜W(xué)平衡現(xiàn)象,如固體溶質(zhì)在某溶劑中形成飽和溶液、指示劑變色、弱電解質(zhì)的電離等。在豐富學(xué)生對可逆過程的認(rèn)識的同時,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注如何定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度(即認(rèn)識和運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)定量描述),以及怎樣控制和改變反應(yīng)的限度(即影響化學(xué)平衡的因素及如何定性判斷和定量分析影響結(jié)果)。

對"化學(xué)平衡常數(shù)"的主要要求學(xué)生了解其含義,建議①充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的功能,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析和處理能力;②讓學(xué)生明確化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡狀態(tài)的關(guān)系:化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變平衡常數(shù)不變;③補(bǔ)充濃度商、平衡常數(shù)與化學(xué)平衡狀態(tài)的關(guān)系。為避免學(xué)生混淆濃度商Q和平衡常數(shù)K概念,教學(xué)中突出它們的定義及表示的異同,明確濃度商是表示一個反應(yīng)的任意時刻、任何狀態(tài)下的各物質(zhì)的濃度關(guān)系。有了這一知識基礎(chǔ)就為下一步定量判斷溫度、濃度和壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響鋪平了道路。

對"反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響"的教學(xué),一方面要注重通過實驗先讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識,得出結(jié)論;另一方面引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)過的平衡常數(shù)、(時間~速率)平衡圖像等知識對所得結(jié)論進(jìn)行定量分析,加深對規(guī)律的理解,避免死記硬背。應(yīng)是學(xué)生明確化學(xué)平衡移動有兩種情況:①溫度一定時,平衡常數(shù)為定值,但對應(yīng)的平衡狀態(tài)有多種。對于已達(dá)到化學(xué)平衡的體系,改變?nèi)我饨M分的濃度時,必然引起其他組分濃度的變化,以保持其平衡常數(shù)不變。符合這一條件的因素包括增大或減小反應(yīng)物濃度、增大或減小生成物濃度、增大或者減小壓強(qiáng)。②溫度改變引起平衡常數(shù)的變化,即體系中各組分間濃度關(guān)系發(fā)生改變,體系必將建立新的平衡狀態(tài)。

教學(xué)中切忌讓學(xué)生死記硬背結(jié)論,討論時僅僅抓住外界因素對濃度商Q的影響,通過Q與K的比較判斷平衡如何移動。這種定量判斷非常可靠,適用于所有體系,但是需要一些定量計算。最后歸納總結(jié)得出勒夏特列原理,化學(xué)平衡移動的定性規(guī)律只適用于封閉體系且只改變一個條件的情況下。

總之,正確掌握化學(xué)平衡基本理論,能在處理化學(xué)平衡難題時節(jié)省時間,這在高考中可以爭取到一定的優(yōu)勢。學(xué)生若能自由運(yùn)用化學(xué)平衡原理,那么日常學(xué)習(xí)中的很多難題就可以迎刃而解了。并且假設(shè)學(xué)生的解題思路清晰,那么就可以更好的提升學(xué)習(xí)效率,并且還能夠增加學(xué)生的自信心,如此一來,化學(xué)學(xué)習(xí)中的許多難題將會變得簡單化,達(dá)到觸類旁通的效果。

參考文獻(xiàn):

1.張成賢.等效化學(xué)平衡教學(xué)研究[J].福建基礎(chǔ)教育分析,2010,(8).

篇7

化學(xué)平衡(第1課時)

化學(xué)平衡貫穿高中必修與選修內(nèi)容,主要體現(xiàn)在必修二“化學(xué)反應(yīng)與能量”和選修四“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”、“水溶液中的離子平衡”等主題中,承前而又啟后,是學(xué)生認(rèn)識化學(xué)、學(xué)習(xí)化學(xué)過程中不可缺少的一部分。但是從化學(xué)平衡中抽象出的化學(xué)平衡模型往往是學(xué)生的認(rèn)知難點(diǎn),因此化學(xué)平衡這一節(jié)不僅是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。

一、單元課程理念分析

本單元主題為“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”,從化學(xué)反應(yīng)速率入手,延伸到影響化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,最后過渡到化學(xué)平衡?;瘜W(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡不僅是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn),同時它也遍布在我們的日常生活中、工業(yè)生產(chǎn)中,在這一單元的學(xué)習(xí)中,教師應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探究,并進(jìn)行歸納總結(jié)。從課程基本理念來看,通過本單元的學(xué)習(xí),教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理與基本方法,形成科學(xué)的世界觀;要從學(xué)生的已有經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā),包括生活經(jīng)驗以及前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過的化學(xué)知識,幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系,關(guān)注人類面臨的化學(xué)相關(guān)的社會問題,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感、參與意識和決策能力。貫徹落實以化學(xué)實驗為主的課程理念,使學(xué)生體驗科學(xué)究過程,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究意識,促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。同時,教師應(yīng)該用更加多元化的評價方式對學(xué)生進(jìn)行評價,學(xué)生也應(yīng)該主動的進(jìn)行自我評價。

二、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分析

在義務(wù)教育的化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,已經(jīng)學(xué)習(xí)過飽和溶液以及溶解度的概念,這對于學(xué)生理解蔗糖的溶解、結(jié)晶平衡很有幫助。在必修二“化學(xué)反應(yīng)與能量”的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的概念以及淺顯的化學(xué)反應(yīng)限度問題,并學(xué)習(xí)了催化劑溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,以及煉鐵高爐尾氣中存在的化學(xué)反應(yīng)的限度問題。但是前面學(xué)習(xí)的這些內(nèi)容僅是學(xué)習(xí)化學(xué)平衡章節(jié)的鋪墊內(nèi)容,雖然有部分交叉,但卻是螺旋式上升的知識結(jié)構(gòu),在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的要求上也有很大不同,但是也有著緊密的聯(lián)系。

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)對比:

教材章節(jié)

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)

活動與探究建議

九年級下冊第九單元第二節(jié):溶解度

1.認(rèn)識溶解現(xiàn)象,知道水是最重要的溶劑,酒精、汽油等也是常見的溶劑。

2.了解飽和溶液和溶解度的涵義。

3.了解結(jié)晶現(xiàn)象。

4.了解溶液在生產(chǎn)、生活中的重要意義。

①利用溶解性表或溶解度曲線,查閱有關(guān)物質(zhì)的溶解性或溶解度;依據(jù)給定的數(shù)據(jù)繪制溶解度曲線。

探究氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉三種物質(zhì)在水中溶解時的溫度變化。

必修二第二章第三節(jié):化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

1.認(rèn)識提高燃料燃燒效率的重要性。

2.通過實驗認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)反應(yīng)的限度,了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。

①實驗探究:溫度、催化劑對過氧化氫分解速率的影響。

②設(shè)計實驗:證明某些化學(xué)反應(yīng)的可逆性。

選修四第二章第三節(jié):化學(xué)平衡

1.描述化學(xué)平衡建立的過程,知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

2.通過實驗探究溫度、濃度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,并能用理論加以解釋。

3.認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

①實驗:溫度、濃度對溴離子與銅離子配位平衡的影響。

②討論:化學(xué)反應(yīng)的趨勢和速率。

③討論:合成氨反應(yīng)條件選擇的依據(jù)。

從內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的動詞上來看,從初中時期的知道、認(rèn)識階段,到必修二認(rèn)識、了解階段,再到本章節(jié)的探究、解釋階段,可見對于化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)是一個不斷進(jìn)階的過程,也是一個螺旋上升的過程。初中時期學(xué)過的溶解度概念是我們研究溶解、結(jié)晶平衡的基礎(chǔ);必修二中的化學(xué)反應(yīng)的速率和限度引入了化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并通過實驗初步探究了可逆反應(yīng)的限度問題,并認(rèn)識到控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用。而在本章節(jié)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生要進(jìn)一步深入了解可逆反應(yīng)、可逆過程,掌握可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時的特征,描述平衡的建立過程,并能夠?qū)⒖赡孢^程的平衡狀態(tài)遷移到化學(xué)平衡狀態(tài),能夠判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡。進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用,培養(yǎng)對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣以及對社會的責(zé)任感。

從活動與探究建議來看,實驗探究貫穿三個板塊,可見教師在講授化學(xué)平衡這一章節(jié)時,一定要注重運(yùn)用探究性教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí),提高學(xué)生探究能力、合作意識以及歸納總結(jié)的能力。

三、單元知識類型分析

從化學(xué)知識的分類上來看,本單元主要涉及化學(xué)用語、概念原理、化學(xué)計算以及化學(xué)實驗四種知識類型。

化學(xué)用語

元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式

概念原理

可逆過程、可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡

化學(xué)計算

濃度的計算、化學(xué)反應(yīng)速率的計算,

化學(xué)平衡狀態(tài)時一些簡單的邏輯推理運(yùn)算

化學(xué)實驗

蔗糖溶解、結(jié)晶平衡,二氧化氮與四氧化二氮的可逆平衡

四、單元概念圖的概念編排順序及特點(diǎn)

從這一單元的概念圖來看,化學(xué)平衡是與化學(xué)反應(yīng)速率以及反應(yīng)進(jìn)行的方向同一層級的概念,不同的是,化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)動力學(xué)問題,而化學(xué)平衡與反應(yīng)進(jìn)行的方向是化學(xué)熱力學(xué)問題?;瘜W(xué)平衡下面是發(fā)散出的更加細(xì)化的相關(guān)的概念,化學(xué)平衡是基于可逆反應(yīng)的平衡,因此可逆反應(yīng)是下層概念,可逆反應(yīng)又有自己的下層概念,即它自身具有可逆性和限度?;瘜W(xué)平衡的改變帶來的就是平衡的移動,因此平衡移動是與可逆反應(yīng)平行的下層概念,而影響平衡移動的因素以及解釋平衡移動的勒夏特列原理又是平衡移動的下層概念?;瘜W(xué)平衡常數(shù)作為衡量可逆反應(yīng)是否到達(dá)平衡的有效手段,也是化學(xué)平衡的下層概念。影響化學(xué)平衡的三大因素作為影響化學(xué)平衡因素這一概念下的三個平行概念。不難看出,化學(xué)反應(yīng)作為本節(jié)的中心概念向外輻射,概念與概念之間層層遞進(jìn)也層層細(xì)化。

五、教材分析

化學(xué)平衡這一節(jié)位于選修四第二章第二節(jié),承接必修二第二章第三節(jié)的化學(xué)反應(yīng)速率與限度,同時也是選修四第三章水溶液中的離子平衡的理論基礎(chǔ),地位十分重要,同時也是教學(xué)的和學(xué)生學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。

欄目分析:

先行組織者分析——P25頁第一段作為本節(jié)內(nèi)容的先行組織者,通過例舉了幾個學(xué)生之前就已經(jīng)接觸過的化學(xué)反應(yīng),提出我們從前沒有考慮反應(yīng)的限度問題。然后通過物質(zhì)的溶解引入溶解平衡這一物理平衡,引導(dǎo)學(xué)生在可逆過程平衡的基礎(chǔ)上,構(gòu)建可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡。從學(xué)生已有的經(jīng)驗入手,利于學(xué)生理解,進(jìn)行知識建構(gòu);從哪可逆過程到可逆反應(yīng),從簡到易,符合學(xué)生的認(rèn)知順序。

P25資料卡片——詳細(xì)講解了固體溶質(zhì)的溶解、結(jié)晶過程作為可逆過程的特點(diǎn),便于學(xué)生理解可逆過程以及可逆過程的平衡,同時有助于學(xué)生深入了解溶液理論。

P26資料卡片——對可逆反應(yīng)進(jìn)行了明確定義,并將反應(yīng)限度為100%以及為0%的反應(yīng)作為特殊情況處理,那么所有的化學(xué)反應(yīng)就實現(xiàn)了統(tǒng)一。有利于學(xué)生加深對于可逆反應(yīng)的理解,在可逆反應(yīng)的基礎(chǔ)上建構(gòu)化學(xué)平衡。

六、學(xué)情分析(三維目標(biāo)起點(diǎn)狀態(tài))

知識與技能:

1、了解溶解度的概念,明確蔗糖在水中不能無限溶解,在過飽和溶液中會有結(jié)晶析出。

2、了解溫度能夠影響固體物質(zhì)在水中的溶解度。

3、了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念并能夠進(jìn)行簡單計算。

4、知道催化劑與溫度能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率。

5、對可逆反應(yīng)有一定的了解。

過程與方法:

1、有一定實驗探究與合作學(xué)習(xí)的能力。

2、有一定的知識遷移能力但是不強(qiáng)。

3、抽象思維能力不強(qiáng)。

情感態(tài)度價值觀:

1、認(rèn)識到控制化學(xué)反應(yīng)速率在生產(chǎn)生活中有重要的意義。

2、知道在工業(yè)生產(chǎn)(高爐煉鐵)中存在化學(xué)反應(yīng)的限度問題,改變化學(xué)反應(yīng)的限度可以提高轉(zhuǎn)化率。

七、三維目標(biāo)設(shè)計

知識與技能:

1、通過對溶解平衡這一可逆過程的理解和遷移,使學(xué)生建立起化學(xué)平衡的概念,并理解可逆反應(yīng),明確可逆反應(yīng)的表達(dá)方式。

2、通過實驗探究以及小組合作學(xué)習(xí),提高實驗探究能力、科學(xué)素養(yǎng)以及團(tuán)隊協(xié)作能力。

2、通過對化學(xué)平衡概念的理解,歸納出一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時的特征。3、能用平衡狀態(tài)的特征來判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡。

過程與方法:

1、從學(xué)生已有關(guān)于溶解的知識——溶解平衡,導(dǎo)入化學(xué)平衡,通過對溶解平衡的理解和遷移,使學(xué)生建立起化學(xué)平衡是個動態(tài)平衡的概念。

2、通過實驗探究以及小組合作學(xué)習(xí)的形式探究可逆過程、可逆反應(yīng)以及化學(xué)平衡的特點(diǎn)。

3、引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)平衡的概念,討論并歸納出反應(yīng)達(dá)到平衡時所具有的特征。

4、通過適當(dāng)?shù)木毩?xí)讓學(xué)生用已歸納的平衡特征來判斷在一定條件下,一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到某種程度時是否達(dá)到平衡。

5、通過課下查閱資料,提高搜集信息、篩選信息以及提取信息的能力。

情感態(tài)度價值觀:

1、認(rèn)識到化學(xué)平衡普遍存在于在我們的日常生活中與工業(yè)生產(chǎn)中,改變化學(xué)平衡在人類的生產(chǎn)生活中具有重要的意義。

2、化學(xué)平衡的核心內(nèi)容——動態(tài)平衡,日常生活中的溶解平衡、環(huán)保等平衡問題與化學(xué)理論密切聯(lián)系在一起——化學(xué)與生活息息相關(guān)。

八、教學(xué)重難點(diǎn)分析

教學(xué)重點(diǎn):

1、對可逆過程以及可逆反應(yīng)的認(rèn)識和理解。

2、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程以及概念理解。

3、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征。

4、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。

教學(xué)難點(diǎn):

1、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程。

2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征以及判斷。

重難點(diǎn)確定理論依據(jù):

對于本節(jié)內(nèi)容而言,一切教學(xué)活動都是圍繞化學(xué)平衡展開,化學(xué)平衡這一節(jié)是下一章“水溶液中的離子平衡”的理論基礎(chǔ),同時也是選修二“化學(xué)反應(yīng)速率與限度”的延伸,無論在教材中還是在化學(xué)學(xué)科的知識體系中,都有著十分重要的地位,因此是對于可逆過程以及可逆反應(yīng)的認(rèn)識和理解、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程以及概念理解、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征以及化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷都是教師教學(xué)的重點(diǎn)。

對于學(xué)生而言,他們對可逆過程以及可逆反應(yīng)的認(rèn)識都比較淺顯,而在此基礎(chǔ)上建立起來的化學(xué)平衡又十分抽象,不利于他們的理解,因此化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征以及判斷是教學(xué)難點(diǎn)。

九、教學(xué)方法

多媒體演示法、提問法、談話法、實驗探究法、講解法

十、教學(xué)過程

教學(xué)環(huán)節(jié)

教師活動

學(xué)生活動

設(shè)計意圖

環(huán)節(jié)一

可逆過程及平衡

【提問】:大家結(jié)合我們的日常生活并回顧以前學(xué)過的知識,思考一下,蔗糖能夠在水中無限的溶解嗎?

【講解】我們以前就已經(jīng)學(xué)習(xí)過蔗糖、食鹽等固體是不能在水溶液中無限溶解的,因為他們都有一定的溶解度。

【PPT展示】展示一杯飽和蔗糖溶液,杯內(nèi)仍有沒有溶解的蔗糖固體。

【提問】大家思考一下,當(dāng)蔗糖溶液達(dá)到飽和的時候,溶解現(xiàn)象還存在嗎,如果存在,如何通過實驗驗證呢?

【教師引導(dǎo)】向飽和蔗糖溶液中加入繼續(xù)加入蔗糖晶體,蔗糖晶體的總質(zhì)量不會再減少,但是如果蔗糖晶體能夠在別的地方析出,就能證明蔗糖在析出的同時也在不斷的溶解,因為在一定溫度下,蔗糖的溶解度是一定的。大家思考一下,我們可以通過什么樣的手段讓蔗糖在別的地方析出呢?

【PPT展示】播放向蔗糖溶液中插入棉線并有蔗糖晶體在棉線析出的視頻,驗證先前提出的假設(shè)。

【板書】蔗糖溶液

可逆過程

在溶液達(dá)到飽和時,v溶解=v結(jié)晶

【總結(jié)】蔗糖溶解是一個可逆過程,溶液達(dá)到飽和時,并非是一個靜止的過程,而是蔗糖晶體的溶解速度與析出速度相同。

【提問】既然溶液中一直存在著溶解和結(jié)晶的過程,那在溶液還未達(dá)到飽和前,這兩種過程間的關(guān)系是怎樣的呢?在過飽和的情況下,這兩種過程之間的關(guān)系又是怎樣的呢?引導(dǎo)學(xué)生閱讀P25資料卡片。

【總結(jié)并板書】

未飽和時:v溶解>v結(jié)晶

過飽和時:v溶解

【思考并回答】

蔗糖在水中有一定的溶解度,因此不會無限度的溶解。

【仔細(xì)觀察】通過觀察圖片確定自己回答的正確性。

【思考并進(jìn)行交流】溶解現(xiàn)象可能仍然存在,只不過溶解過程與結(jié)晶過程速度一樣。

【實驗設(shè)計】通過回顧初中知識,想到向飽和蔗糖溶液中插入棉線,觀察是否有蔗糖晶體析出。

【仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象】得出飽和蔗糖溶液中同時存在溶解與結(jié)晶兩個過程,且v溶解=v結(jié)晶的結(jié)論。

【思考并回答】在沒有達(dá)到飽和前,v溶解>v結(jié)晶;在過飽和的情況下v溶解

回顧溶解度概念,讓學(xué)生明確蔗糖在水溶液中的溶解是有一定

“限度”的。

溫故知新,在溶解度、飽和溶液的基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過實驗探究蔗糖的溶解是一個可逆過程,在飽和溶液狀態(tài)下溶解與結(jié)晶達(dá)到平衡。

實驗設(shè)計過程如果學(xué)生沒有想到插入棉線,其他可行的方案也可以,教師可以進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)

明確蔗糖溶解過程是一個可逆過程,在達(dá)到平衡時正過程與逆過程的進(jìn)行速度一樣。在沒有達(dá)到飽和前,v溶解>v結(jié)晶;在過飽和的情況下v溶解

環(huán)節(jié)二

可逆反應(yīng)

【導(dǎo)入】我們剛剛研究了蔗糖溶解這一可逆過程,但是我們不僅接觸過像蔗糖溶解這樣的可逆過程,還接觸過可逆反應(yīng),比如說在高爐煉鐵中存在的焦炭和氧氣生成一氧化碳的反應(yīng),以及我們工業(yè)上的合成氨反應(yīng)。

【板書】可逆反應(yīng)

高爐煉鐵:

2C+O2=2CO

工業(yè)及合成氨:

2N2+3H2=2NH3

【討論】我們現(xiàn)在已經(jīng)舉出了幾個可逆反應(yīng)的例子,讓我們來歸納一下,到底什么樣的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)應(yīng)該用什么特殊的表示符號呢?

這個反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)嗎?

【總結(jié)】在相同的條件下能夠同時從正向和逆向兩個方向進(jìn)行化學(xué)的化學(xué)反應(yīng)稱為可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)要用可逆符號來表示。

【回顧】回顧從前學(xué)過的可逆反應(yīng),以及他們在工業(yè)生產(chǎn)的體現(xiàn)。

【交流討論】可逆反應(yīng)是正向和逆向均能進(jìn)行的反應(yīng),但是要在同樣的條件下,氧氣與氫氣生成水的過程與水電解生成氫氣和氧氣的過程反應(yīng)條件不一樣,所以不是可逆反應(yīng);可逆反應(yīng)要用可逆號而不是等號來表示。

從可逆過程過渡到可逆反應(yīng),是知識進(jìn)階,也是知識遷移的一個過程,符合學(xué)生的認(rèn)知順序,能夠讓學(xué)生更好的把握可逆過程與可逆反應(yīng)之間的關(guān)系。

通過交流討論以及教師引導(dǎo)明確可逆反應(yīng)的定義以及基本特征,能夠判斷可逆反應(yīng)。

環(huán)節(jié)三

化學(xué)平衡

【類比探究】我們已經(jīng)研究過,對于可逆過程,當(dāng)它達(dá)到平衡時,存在v溶解=v結(jié)晶的動態(tài)平衡,那么可逆反應(yīng)作為可逆過程的一種,是不是也存在這樣的平衡呢?

【追問】那在達(dá)到平衡之前,這個可逆反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的呢?

【PPT展示】二氧化氮在容器里的反應(yīng)過程,并引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察氣體顏色。預(yù)測達(dá)到平衡時的現(xiàn)象。

【繼續(xù)PPT展示】將剛剛的實驗裝置進(jìn)行熱水浴操作,氣體顏色改變,引導(dǎo)學(xué)生思考原因。

【講解】氣體顏色的改變意味著v正≠v逆了,說明平衡發(fā)生了移動,這意味化學(xué)平衡是可以改變的。

【回顧總結(jié)】在到達(dá)平衡時,這個體系有什么特點(diǎn)呢?

【總結(jié)歸納并板書】化學(xué)平衡

定義:

研究對象:可逆反應(yīng)

標(biāo)志:各組分濃度都不再改變

實質(zhì):v正=v逆

特征:

①逆:只有可逆反應(yīng)才有化學(xué)平衡

②等:v正=v逆

③動:反應(yīng)并沒有停止,而是達(dá)到了動態(tài)平衡。

④定:各組分的物質(zhì)的量濃度都不在改變。

⑤變:化學(xué)平衡是可以改變的。

【思考交流并回答】可逆反應(yīng)同樣存在這樣的平衡,在達(dá)到平衡時v正=v逆,反應(yīng)物不再減少,生成物也不再增加。

【回答】在到達(dá)平衡之前v正>v逆,,

反應(yīng)物不斷減少,生成物不斷增加。

【觀察并思考】

反應(yīng)達(dá)到平衡時,v正=v逆,反應(yīng)物與生成物的濃度不再改變,裝置里的氣體顏色不再改變。

【思考并回答】NO2變少了N2O2變多了,反應(yīng)進(jìn)行的程度加深了一些。

【歸納思考并回答】到達(dá)平衡時v正=v逆,反應(yīng)物與生成物的濃度不再改變,化學(xué)平衡會因為環(huán)境的影響而發(fā)生改變。

通過類比推理、知識遷移,以及小組間的合作交流,發(fā)掘出可逆反應(yīng)的平衡特征。

教師引導(dǎo),通過類比和遷移,自我構(gòu)建化學(xué)平衡的建立過程。

通過實驗探究,歸納思考、討論交流等方式發(fā)現(xiàn)化學(xué)平衡的特征

通過歸納總結(jié)以及教師講解,在化學(xué)平衡建立的基礎(chǔ)上掌握化學(xué)平衡的特征。

環(huán)節(jié)四

鞏固提升

【習(xí)題鞏固】

【例1】

在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是?。ˋC

A.

C的生成速率與C分解的速率相等

B.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生成3nmolB

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

【例2】

下列說法中可以充分說明反應(yīng):

在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是(

B

A.反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化

B.P和S的生成速率相等

C.反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存

D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化

【例3】

下列說法可以證明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是(

AC

)

A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成

B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂

C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂

D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成

【教師講解】

【思考作答】

回顧剛剛講到的化學(xué)平衡的相關(guān)知識,并通過邏輯推理,簡單運(yùn)算等方式來確定答案。

【聆聽講解】仔細(xì)聽教師講解,審查自己的錯誤以及思維漏洞。

這是三道均是判斷可逆是否達(dá)到平衡的題目,但是切入點(diǎn)卻不一樣,即從不同的方面來判斷各組分是否還在變化,可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡。有利于學(xué)生對化學(xué)平衡更加深層次的理解,同時也增強(qiáng)他們邏輯推理能力。

環(huán)節(jié)五

情感升華

【PPT展示】合成氨工業(yè)在人類歷史上起著至關(guān)重要的作用,如果沒有合成氨工業(yè),就不會有今天迅猛發(fā)展的農(nóng)業(yè),也就不能養(yǎng)活地球上的七十多億人口,盡管合成氨工業(yè)給人類帶來了極大的收益,但事實上反應(yīng):

2N2+3H2=2NH3

它的轉(zhuǎn)化率并不高,而提高合成氨的轉(zhuǎn)化率,仍然是科學(xué)家們一直在研究的問題,如何讓反應(yīng)朝我們希望的方向進(jìn)行?請大家思考這個問題并查閱相關(guān)資料,我們下一節(jié)課會講解影響化學(xué)平衡移動的因素。

【傾聽、思考】感受化學(xué)給人類文明帶來的巨大貢獻(xiàn),并結(jié)合合成氨工業(yè)中的可逆反應(yīng),加深對本節(jié)課知識的印象,同時積極思考老師留下的問題并進(jìn)行資料的查找。

通過講述化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用以及貢獻(xiàn),讓學(xué)生感受化學(xué)的魅力,提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,同時增強(qiáng)對社會發(fā)展的責(zé)任感。

十一:板書設(shè)計

主板書

三、化學(xué)平衡

研究對象:可逆反應(yīng)

定義:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的百分含量(濃度、質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))保持不變的狀態(tài)。

標(biāo)志:各組分濃度都不再改變

實質(zhì):v正=v逆

化學(xué)平衡特征:

逆、等、動、定、變

主板書

一、可逆過程

在溶液達(dá)到飽和時,v溶解=v結(jié)晶

未飽和時:v溶解>v結(jié)晶

過飽和時:v溶解

二、可逆反應(yīng)

特點(diǎn):在相同的條件下能夠同時從正向和逆向兩個方向進(jìn)行化學(xué)的化學(xué)反應(yīng)。

表示:可逆符號

到達(dá)平衡:v正=v逆

未達(dá)平衡:v正>v逆

副板書

練習(xí)題目的一些講解

十二:教學(xué)設(shè)計反思

困難:

1.

不能準(zhǔn)確判斷一課時教學(xué)具體能夠進(jìn)行到什么地方,因為沒有進(jìn)行過具體授課,因此無法確定每一部分的教學(xué)過程具體需要多長時間。

2.

評價方式比較單一,只有習(xí)題和口頭提問。

3.

教學(xué)設(shè)計過程中,不能準(zhǔn)確判斷哪一種教學(xué)活動更有助于學(xué)生理解。

解決策略:

1.

上網(wǎng)查找一些精品課程,同時學(xué)習(xí)老師發(fā)的一些案例,將一課時教學(xué)內(nèi)容確定在影響化學(xué)平衡的因素之前。

2.

應(yīng)該設(shè)計導(dǎo)學(xué)案對學(xué)生進(jìn)行評價。

篇8

化學(xué)平衡是高考的重點(diǎn)內(nèi)容之一, 在化工生產(chǎn)中也具有十分重要的實際意義, 因此, 有關(guān)化學(xué)平衡的試題, 通常是以化工生產(chǎn)為背景, 考核學(xué)生運(yùn)用化學(xué)平衡知識解決問題的能力。

[題目]乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料,可以利用下列反應(yīng)制取乙醇

2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)①,25℃時, K=2.95×1011

2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)②,25℃時, K=1.71×1022

(1)寫出反應(yīng)①的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______。

(2)條件相同時,反應(yīng)①與反應(yīng)②相比,轉(zhuǎn)化程度更大的是________。以CO2為原料合成乙醇的優(yōu)點(diǎn)是_________(寫出一條即可)。

(3)在一定壓強(qiáng)下,測得反應(yīng)①的實驗數(shù)據(jù)如下表。

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析:

①溫度升高,K值______(填增大、減小或不變)。

②提高氫碳比( ),對生成乙醇___(填有利、不利)。

(4)在右圖的坐標(biāo)中作圖說明壓強(qiáng)變化對反應(yīng)①的化學(xué)平衡的影響。圖中橫坐標(biāo)的含義是____,縱坐標(biāo)含義是_________。

[命題意圖]本題屬于原創(chuàng)題,首次用于2007年徐匯區(qū)高考化學(xué)模擬測試中。在知識與技能目標(biāo)上,本題重點(diǎn)考核學(xué)生對化學(xué)平衡的概念、平衡常數(shù)、影響平衡移動因素等知識的理解;在過程與方法目標(biāo)上,本題以化學(xué)平衡知識為背景,讓學(xué)生通過對文字、圖表的閱讀、觀察,考核他們的分析、比較、綜合、選擇、評價等解決問題的能力;在情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)上,本題重點(diǎn)放在喚起學(xué)生的環(huán)保意識,同時,讓學(xué)生感悟資源綜合利用的重要價值與意義。試題看似簡單,但由于在設(shè)計中突出了學(xué)科價值,將化學(xué)平衡原理和概念等學(xué)科知識,通過多種表述形式的轉(zhuǎn)換,增加了試題的新穎性與綜合性,提升了試題的難度,因此,本題適用于高三綜合復(fù)習(xí)后的模擬測試。

[評析與解題思路]高考的重要原則是公平,反映在試題上,就是設(shè)計的問題在學(xué)生解答時,具有獨(dú)立性,不會相互干擾。本題的四個小問題內(nèi)容相互聯(lián)系,形成整體,但在解答時又是獨(dú)立的,即不會產(chǎn)生因為前面試題的解答錯誤而影響后面試題的正確解答。

本題的表述簡單、明了、清晰;四個小問題由易到難編排,具有很好的層次。如:第一問,寫出反應(yīng)①平衡常數(shù)表述式,學(xué)生根據(jù)平衡常數(shù)的意義直接可寫出;第二問,學(xué)生要通過對二個平衡常數(shù)的比較,以及結(jié)合環(huán)保、資源的綜合利用等知識、經(jīng)驗來回答,能力要求顯然有了提高;第三問,要求學(xué)生通過對實驗數(shù)據(jù)的分析獲取信息,再通過獲取的信息來解決問題,難度更高;第四問,要求學(xué)生用圖象來說明壓強(qiáng)變化對反應(yīng)①的平衡影響,這一問還具有半開放性,能力要求更高。這樣的編排有利于測量學(xué)生的知識與能力水平,有利于提高試題的區(qū)分度。

本題選擇以二氧化碳、一氧化碳為原料合成乙醇的新方法為背景,給出了平衡常數(shù)以及相關(guān)數(shù)據(jù)等信息,要求學(xué)生通過比較的方法,即比較相同條件的平衡常數(shù)大小,得出正確結(jié)論,同時,通過學(xué)生回答以CO2為原料合成乙醇的優(yōu)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境問題、資源綜合利用問題,以及科技的發(fā)展與社會的進(jìn)步。

本題還突出了化學(xué)與生產(chǎn)的關(guān)系,除了讓學(xué)生回答以CO2為原料合成乙醇的優(yōu)點(diǎn)外,還在第三問中,要求學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)表分析獲得:隨溫度的升高,CO2轉(zhuǎn)化率降低;以及隨n(H2)/n(CO2)增大,CO2轉(zhuǎn)化率升高的信息。然后根據(jù)獲得的信息,綜合影響化學(xué)平衡移動因素,分析得出正確的結(jié)論。即K值隨溫度的升高而減?。?n(H2)/n(CO2)增大,有利于乙醇的生成。

化學(xué)高考命題改革中,開放性與半開放性試題的出現(xiàn)是一大亮點(diǎn),它改變了答案是唯一的考試習(xí)慣,給考生發(fā)揮個性提供了更大的空間。本題在這方面做了有益的嘗試,第四問設(shè)計成半開放形式,既適當(dāng)放大了學(xué)生發(fā)揮的空間,又照顧到評分標(biāo)準(zhǔn)的制定與評分公正性的把握。解答第四問,學(xué)生可以在題干要求的前提下,自己定義坐標(biāo)意義,解釋壓強(qiáng)變化對反應(yīng)①的平衡的影響。

總之本題最明顯的特點(diǎn)是,背景材料簡潔,突出學(xué)科特色與價值,把學(xué)科知識,學(xué)科思想方法,化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會、科技的聯(lián)系,自然無痕地滲透在學(xué)生審題、解題的思考與分析之中,既考核了學(xué)生掌握化學(xué)知識、應(yīng)用知識解決問題的水平,又考查了學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng),同時起到了引導(dǎo)學(xué)生感悟科學(xué)技術(shù)對社會進(jìn)步的重要意義,發(fā)揮了考試的教育功能。

[答案]

(1) ;

(2)反應(yīng)②,廢棄物利用,有利于環(huán)保(合理即可)

(3)①減小,②有利

(4)壓強(qiáng),CO2(或H2)的百分含量(圖I);或:壓強(qiáng),乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù),圖II。(答案合理即可)

篇9

化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量,用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加表示。主要受濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑四個外界條件的影響。反應(yīng)物(除固體、純液體外)濃度增大,反應(yīng)速率增大;對有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大;升高溫度,任何反應(yīng)速率均增大;使用催化劑,同等程度改變正、逆反應(yīng)速率?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng),當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,混合物中各組分濃度保持不變的狀態(tài)?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)與條件相關(guān),條件改變平衡移動,主要受濃度、壓強(qiáng)、溫度三個外界條件影響。增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡正向移動;減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡逆向移動;增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小方向移動;減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大方向移動;升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動。

理論部分概括起來不過幾句話,但學(xué)生在運(yùn)用這部分理論解題時,總是問題不斷,如果題目是將理論的考查間接地用圖像的形式呈現(xiàn)時,對大多學(xué)生而言,這更是難以逾越的障礙。本文對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像的類型進(jìn)行總結(jié),借圖像的具象加深對理論的理解。

一、常見的化學(xué)平衡圖像

以下圖像均為對反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔHp+q所作的分析:

1.v-t圖像

t1時,增大反應(yīng)物A的濃度,瞬間增大正反應(yīng)速率,在這一瞬間對逆反應(yīng)速率沒有影響,因此使得新的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡正向移動。t2時,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,但平衡逆向(逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng))移動,新的逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率。t3時,減小壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均減小,平衡逆向(逆反應(yīng)為氣體體積增大方向),新的逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率。t4時使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┩瘸潭仍龃笳?、逆反?yīng)速率,平衡不移動。

2.c(或百分含量)-t圖像

壓強(qiáng)P1達(dá)到平衡的時間于P2達(dá)到平衡的時間,因此P1P2(壓強(qiáng)大,反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡時間短),P1到P2為增大壓強(qiáng),平衡正向移動,反應(yīng)物A的百分含量減小。溫度T1和T2變化亦進(jìn)行類似分析,不再詳述。

3.c(或百分含量)-p(T)圖像

溫度相同時,壓強(qiáng)P2時A百分含量大于P1時A的百分含量,標(biāo)志平衡正向(氣體體積縮?。┮苿樱虼薖2到P1是壓強(qiáng)增大的過程。溫度T1至T2作壓強(qiáng)相同時的類似分析即可。

4. 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率-t圖像

使用催化劑,加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡的時間,平衡不移動,因此得出b是加入催化劑的曲線。

二、解題步驟和技巧

1.認(rèn)真看清圖像:一看橫、縱坐標(biāo)的物理意義;二看起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn);三看線的變化趨勢;四看濃度、溫度、轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)的量等物理量的變化;五看是否需要借助輔助線。

2.依據(jù)圖像信息,聯(lián)想平衡移動原理,分析可逆反應(yīng)的特點(diǎn):正反應(yīng)為吸熱還是放熱;正反應(yīng)為氣體體積縮小還是氣體體積增大。

3.充分利用“先拐先平”:即在化學(xué)平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡,先達(dá)到平衡的條件可能是溫度高、濃度大、壓強(qiáng)大或是使用了適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/p>

篇10

關(guān)鍵詞 化學(xué)平衡 移動過程 結(jié)果

中圖分類號:O6-051 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1疑問與思考

在講解化學(xué)平衡移動原理時,會得出這樣的結(jié)論――“V (正)>V (逆)平衡一定正向移動”;并且會提出了兩個概念――“化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向”和“化學(xué)平衡移動的方向”。在查閱教科書及相關(guān)大學(xué)教材,本人對化學(xué)平衡的移動的理解并與其他教師深入探討,認(rèn)為這兩個概念以及以下例題的結(jié)論都值得商榷。

例在恒溫和恒容條件下,1L 密閉容器中充入1molSO3 ,發(fā)生反應(yīng) 2SO3(g)? SO2(g) + O2(g),達(dá)到平衡后,再向容器中充入1mol SO3 ,此時平衡向什么方向移動?

結(jié)論①由勒夏特列原理可知,加入反應(yīng)物,使V (正)>V (逆),平衡向正反應(yīng)方向移動。

結(jié)論②由勒夏特列原理可知,對反應(yīng)前后體積變化的反應(yīng),增大體系的壓強(qiáng),平向體積縮小的方向移動。所以平衡向逆反應(yīng)方向移動。

用等效平衡的思想進(jìn)行推導(dǎo),如右圖1,ⅠⅢ的過程等效于ⅠⅡⅢ的整個過程。而ⅡⅢ的壓縮體積變化過程決定平衡的移動方向,所以平衡逆向移動,結(jié)論②正確。

本人覺得“過程”應(yīng)改為“結(jié)果”更合理。很明顯,這兩種建立平衡的過程(途徑)是不同的,只是最終的平衡結(jié)果是一樣的。這如同物理學(xué)中的路程與位移的關(guān)系,“等效平衡”相當(dāng)于只考慮“目的地”即化學(xué)平衡移動的結(jié)果;“平衡移動方向”相當(dāng)于考慮“途徑”即化學(xué)平衡移動的過程。

2 概念辨析

在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)的方向移動。其速率―時間圖2,t1到 t2這一段時間內(nèi)(即圖中陰影部分)才是指平衡的移動。增大反應(yīng)物濃度,結(jié)合勒夏特列原理,本人認(rèn)為上述例題中再加1 mol SO3,從圖中知道V (正)>V (逆),此時化學(xué)平衡一定向正反應(yīng)方向移動,所以結(jié)論①正確。

3商榷與研討

本人認(rèn)為,在處理改變外界條件使化學(xué)平衡發(fā)生移動問題時,應(yīng)該首先從真實的變化過程出發(fā),虛擬的平衡過程始終不能替代和抹殺真實的平衡移動過程。我們重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注――化學(xué)平衡真實的移動過程和移動結(jié)果,具體分析如下:

(1)改變某個外界條件時舊平衡的破壞瞬間之后(化學(xué)平衡開始移動的方向)與新平衡的建立(化學(xué)平衡移動的最終結(jié)果),即平衡移動的始態(tài)和終態(tài)的情況是例題中最常見的問題。如上述例題中“達(dá)到平衡后,再向容器中充入1molSO3,此時平衡向什么方向移動?”屬于始態(tài)問題,完全符合勒夏特列原理,所以此時的化學(xué)反應(yīng)向正反應(yīng)是在已經(jīng)建立平衡的舊平衡體系的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的,則該化學(xué)平衡也是向正反應(yīng)方向移動。

(2)真實平衡移動過程(途徑)是ⅠⅢ,平衡移動肯定向SO3分解的反應(yīng)方向進(jìn)行,但達(dá)新平衡后(平衡移動的結(jié)果),總的進(jìn)行程度即SO3的新轉(zhuǎn)化率怎樣,反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的百分含量與舊平衡比較如何,則無法從平衡移動的方向判斷,此時則可通過等效平衡ⅠⅡⅢ的過程來進(jìn)行判斷。ⅠⅡ(虛擬平衡)兩平衡的結(jié)果等效,SO3的轉(zhuǎn)化率相等;ⅡⅢ是在虛擬平衡的基礎(chǔ)上加壓,虛擬平衡在破壞瞬間之后逆向移動,所以SO3新平衡Ⅲ的轉(zhuǎn)化率比舊平衡Ⅰ降低。因此,虛擬等效平衡態(tài)只適合用于比較新平衡的結(jié)果與舊平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,各物質(zhì)的百分含量,而不能代替真實的平衡移動過程(途徑)。