高二化学选修四化学平衡导学案（3课时）。

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制作人：宝鸡石油中学高二化学组审核人：宝鸡石油中学高二化学组
授课时间：班级：姓名：组名：

第三节　化学平衡（第一部分：基本概念　学案）
学习目标:
（1）理解化学平衡状态等基本概念。
（2）理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。
（3）常识性了解化学平衡常数的意义。
学习过程
一、知识链接
（一）可逆反应与不可逆反应
正反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，逆反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
可逆反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
请判断水的分解和氢气在氧气中燃烧生成水，是否是可逆反应？

可逆反应的重要特征是转化率永远不可能达到100%，也就是反应一旦开始，那么，就不可能只存在反应物，或只存在生成物。
（二）化学平衡
化学平衡：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。
它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始都可以建立化学平衡状态。
化学平衡的前提：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
实质：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
标志：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
例题：在密闭容器中充入SO2和由O18原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡前，O18存在于（）
A、只存在于氧气中　B、只存在于和SO3中
C、只存在于SO2和SO3中　D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。
例题：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是()
A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。
B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。
C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。
D、在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。
三.化学平衡状态的特征：
1.逆：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
2.等：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
3.定：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
4.动：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
5.变：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
四、化学平衡状态的标志
某可逆反应是否处于化学平衡状态，它们的标志可以通过化学平衡状态的本质特征来进行衡量
（1）V正=V逆，它是判断化学平衡状态的主要标志。正、逆反应速率相等是针对反应体系中的同一反应物或同一生成物而言。由于该物质的生成速率与消耗速率相等，才使这种物质的浓度保持不变，说明可逆反应己达到化学平衡状态。
（2）反应混合物中各组分的浓度保持不变，是判断化学平衡状态的另一个主要标志。如果反应混合物中某一种物质的量浓度，质量分数，体积分数（对气体而言）等保持一定，都说明可逆反应已达到平衡状态。
（3）从其它角度也可以判断某可逆反应是否达到化学平衡状态，但要具体问题具体分析。例如对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应，可以通过以下几种情况来判断：
①当体系中物质的总物质的量不随时间变化时，说明反应已达到平衡状态.
②当恒温恒容时，体系的总压强有发生变化或当恒温恒压时，体系的总体积不发生变化　都可以说明反应已达到平衡状态。
③混合气体的平均含量不发生变化，也可以说明反应已达平衡状态.
④对于反应前后气体分子数相等的反应，无论反应是否达到平衡，体系中物质的总物质的量，总压强，总体积或混合气体的平均含量都不发生变化，不能确定反应是否中达到平衡状态.
课堂练习：
1．化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（）。
（A）可逆反应（B）任何反应（C）部分反应（D）气体反应
2．在2NO2N2O4的可逆反应中，下列状态属于平衡状态的是（）。
（A）υ正=υ逆≠0时的状态（B）NO2全部转变成N2O4的状态
（C）c（NO2）=c（N2O4）的状态（D）体系的颜色不再发生变化的状态
3．下列哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（）。
（A）1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成
（B）1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂
（C）1个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键断裂
（D）1个N≡N键断裂的同时，有6个H-H键形成

相关知识

化学平衡（第二课时）导学案

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。怎么才能让教案写的更加全面呢？考虑到您的需要，小编特地编辑了“化学平衡（第二课时）导学案”，仅供参考，欢迎大家阅读。

化学选修4：第二章第三节：化学平衡
第二课时
［复习提问］什么叫化学平衡？化学平衡的特征有哪些？?
［回答］化学平衡是是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量（溶液中表现为浓度）可以保持恒定的状态。化学平衡的特征：（1）反应物和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件（温度、压强）保持不变。（2）达到平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变；由于化学平衡状态时反应仍在进行，故其是一种动态平衡。达到平衡时正反应速率等于逆反应速率。
［过渡］尽管就这么几句话，但真正在学习中能否准确把握和处理好关于化学平衡的问题，还需大家对该概念及相关特征进行深入的理解。化学平衡状态的特征，不仅包括上边大家回答的那些，还有其他方面的特征，这就是今天咱们学习和讨论的主题——化学平衡常数。
［板书］三、化学平衡常数
［引导］请同学们阅读教材P28标题三下面的内容以及浓度关系数据表，分析并验算表中所给的数据，最后可以得到什么结论？
[探究活动］阅读教材和P29表2—1，对表中数据进行观察并归纳。
[总结]一定温度下：
［小结］在一定温度下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应物起始浓度为多少，最后都能达到化学平衡。这时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。
［板书］1.定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。
[练习]计算平衡常数：
起始时各物质的浓度/molL-1平衡时各物质的浓度/molL-1平衡时

c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)
000.010.010.0050.0050.0050.005
结论：达到平衡时=1.0（常数）
［启发］刚才得出的平衡常数K是由一个特殊的反应引出的，其，但如果对于任意一个可逆化学反应：mA+nBpC+qD其平衡常数K又该如何表示呢？
［回答］平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘积除以反应物浓度的化学计量数次方的乘积。即K=
［板书］2.表达式对于任意反应?
mA+nBpC+qD
K=
［提问］化学平衡常数实际上是化学平衡的又一特征，那么化学平衡常数K的大小有什么意义呢？
［回答］了解K的意义并回答：可以从平衡常数K的大小推断反应进行的程度，K只受温度影响，K越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比越大，也就是反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。
[板书]3.化学平衡常数的意义：K只受温度影响，K越大，反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。
［提问］什么叫反应物的转化率？
［回答］某指定反应物的转化率=×100%?
［讲解］根据平衡常数K的定义和表达式可知，即使是同一反应，若反应方程式书写不同则K的表示方式也不同。再则，这里所谓的浓度指的是气体或溶液的浓度，对于固体、纯液体的浓度一般规定为常数1，可以不写。
［练习］写出下列反应的平衡常数的表达式
①PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
②2HI(g)H2(g)+I2(g)
③CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
④Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g)
[解析]在写表达式时注意③、④中固体物质的浓度为1，不写出。
[答案]①K=，②K=,③K=c(CO2),④K=
[例1]：
[讲解]
[例2]：
[讲解]
[小结]略
[课堂练习]
1.已知t℃，pkPa时，在容积为VL密闭容器内充有1molA和1molB。保持恒温恒压，使反应A(g)＋B(g)C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%。试回答有关问题：
(1)欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2molA和2molB，则反应达到平衡时，容器的容积为，C的体积分数为。
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为t℃，使1molA和1molB反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40%，则该密闭容器的容积为。
2.对可逆反应aA（g）＋bB（g）cC(g)＋dＤ（g）达到平衡时，各物质的物质的量浓度满足以下关系：=K(为一常数)，K称为化学平衡常数，其反应的K值只与温度有关。现有反应：CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）＋Q。在850℃时，K＝1。?
(1)若升高温度到950℃时，达到平衡时K1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，则：
①当x＝5．0时，上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。
(3)在850℃时，若设x＝5.0和x＝6．0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a％、b％，则ab(填“大于”“小于”或“等于”)。
3.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）。其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题：?
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=。
（2）该反应为反应（选填吸热、放热）。?
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是。
a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变
c.v正（H2）=v逆（H2O）d.c(CO2)=c(CO)
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)。试判断此时的温度。

[板书设计]
三、化学平衡常数
1.定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。
2.表达式对于任意反应?
mA+nBpC+qD
K=
3.化学平衡常数的意义：K只受温度影响，K越大，反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。
[例1]：
[讲解]
[例2]：
[讲解]

高二化学化学平衡016

化学：2.3《化学平衡》学案（1）（新人教版选修4）
一、高考目标
1．知识目标：
（1）了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
（2）理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
2．能力目标
（1）通过实验探究，培养学生设计实验方案，分析实验现象，获取有价值信息的能力；
（2）培养学生分析处理实验数据，从数据中获取信息、总结规律的能力；
3．情感、态度与价值观
（1）体验化学实验对化学理论发展的贡献；
（2）通过化学平衡的相对性认识事物的相对性。
二、重点、难点内容解析
重点：化学平衡过程的建立。
难点：（1）理解平衡移动原理的涵义；
（2）学会等效平衡一类问题的处理。
三、导学提纲
第一讲：化学反应进行的限度
一．化学平衡状态及特征
1．化学平衡状态是指。
2．化学平衡状态的特征
(1)“逆”：化学平衡研究的对象是，各物质的转化率必小于。
(2)“动”：即化学平衡是，正反应和逆反应仍在进行。类似的体系还有哪些？
(3)“等”：是指，必须用同一物质来表示，这是化学平衡状态的本质特征。
(4)“定”：由于，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数）。
(5)“变”：外界条件改变导致，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。
．化学平衡的标志和判断先做《创新设计》P133典范1、跟踪1、2。总结本类型的做答规律
二．化学平衡常数
1、分别写出反应FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl、CH3COOH+NH3H2OCH3COONH4+H2O平衡常数表达式：、。
思考：2、平衡常数的意义3、平衡常数的影响因素
4、互为可逆的两个化学反应，平衡常数之积有何关系？总反应与各分步反应的平衡常数（K总、K1、K2、K3）有何关系？一定温度下，一个化学反应是否只有一个化学平衡常数？
三．影响化学平衡的条件与平衡移动原理
思考：影响化学平衡移动的条件有哪些？为什么是这些因素？它们是如何影响的？从理论上给出解释。

条件的变化V正、V逆变化平衡移动的方向理论解释
浓度增大反应物的浓度
减少生成物的浓度
减少反应物的浓度
增大生成物的浓度
压强2NO2（g）N2O4（g）增大
减小
温度2NO2N2O4△H0升高
降低
以N2+3H22NH3△H0画出增大反应物的浓度、减少反应物的浓度、加压、减压、升温、降温的平衡移动图像

四．平衡转化率
1、对于反应aA（气）+bB（气）cC（气）+dD（气），反应物A的平衡转化率的表达式；
2、在一个容积为2L的容器中，对于可逆反应2SO2（气）＋O2（气）2SO3（气），SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80％，则该反应的平衡常数为。
3、对于反应aA（气）+bB（气）cC（气）+dD（气），
（1）、增加A物质，则B的转化率；A物质的转化率。
（2）、若起始时物质的量之比A:B=1:1，则A和B的转化率之比=；
若起始时物质的量之比A:B=a:b，则A和B的转化率之比=；
（3）、若a+bc+d，在反应达平衡的基础上，以起始时物质的量之比投入A和B，则A和B的转化率
若a+b=c+d，在反应达平衡的基础上，以起始时物质的量之比投入A和B，则A和B的转化率
若a+bc+d，在反应达平衡的基础上，以起始时物质的量之比投入A和B，则A和B的转化率
五．对于气体反应的平衡体系，有以下几种情况，以N2+3H22NH3为例分析：
a．恒容时，（1）充入N2或H2，平衡；（2）充入Ar，平衡；
b．恒压时，充入Ar，平衡。
六．平衡图象
解题思路点拨：先看面，即横坐标、纵坐标的含义；再看线，是恒温线还是恒压线或者其它意思；最后看点即拐点、交点等，还要做适当的辅助线。联系化学平衡移动及反应速率的有关来解决。
跟踪练习：《创新设计》P140典例示范2；跟踪演练4、5
七．等效平衡
(1)在一定条件下(定温、定容或定温、定压)对同一可逆反应,无论反应从何处开始均可达到平衡且任何同一个的组分的含量相同,这样的平衡互称为等效平衡。
(2)等效平衡的规律
“两类反应”即前后气体体积数相等和前后气体体积数不相等；“两种容器”即恒温恒容、恒温恒压。
解题思路：①对于反应前后气体物质的量不等的反应
A定温、定容时.,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量与原平衡相等就可以建立等效平衡。
B.定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
②对于反应前后气体物质的量相等的反应
不论定温、定容时还是定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
(3)等效平衡的建立
一般通过建立假想平衡状态去比较分析新旧平衡,以下例来说明
在一密闭容器中充入1molNO2建立如下平衡:2NO2N2O4,测得NO2的转化率为a%。容积和温度不变的条件下再充入1molNO2,待新平衡建立时,又测得NO2的转化率为b%则a、b的大小关系为
解此类题一般建立如下思维模型:
由于压缩,平衡Ⅱ向右移动达到平衡Ⅲ时转化率增大,必有a1%b%,又由于相同条件下平衡Ⅰ与平衡Ⅱ等效,即转化率相等a1%=a%,所以a%b%,即ab

高二化学平衡膳食

课题2平衡膳食
教学目标
1、了解膳食结构的含义，能正确认识平衡膳食宝塔，并运用平衡膳食和有关数据初步评价自己的食谱是否合理。
2、了解合理摄入营养物质的重要性，巩固前一课题学习的各种营养的生理功能，认识营养均衡与人体健康的关系。
3、帮助学生学会用科学知识指导实际生活的方法，提高学生的科学素养。
过程与方法：
1、通过认识不同膳食对人体的作用，了解平衡膳食的重要性。
2、通过对平衡膳食宝塔的认识学会编制食谱的方法。
情感态度与价值观：通过学习认识平衡膳食的重要意义，使青少年养成不挑食、不偏食、不暴饮暴食的好的生活习惯。
教学重点：认识平衡膳食宝塔，编制合理食谱。
教学过程
[联想质疑]大家已经知道人体需要的营养素，也知道了这些营养素存在于多种多样的食物中，为了保持身体健康，人们不仅要摄入食物，还要注意平衡膳食。要做到平衡膳食，应该如何决定摄入事物的种类和数量呢？
一、探索膳食结构
[讲解]膳食结构的定义。
膳食结构：人们摄入的食物种类和数量的相对构成。
[交流研讨]
学生列出平时的早餐、午餐和晚餐食物的种类及数量，画出自己的饮食结构图。讨论以下问题：
（1）食物可分为哪几个类别？依据是什么？
（2）各类食物是否可以互相代替？
（3）每个人摄入的谷类总质量相同吗？若不同，可能的原因是什么？
（4）将自己的饮食结构图对照中国居民平衡膳食宝塔图，发现问题。
[讲解]平衡膳食的重要性，指出偏食、挑食的危害。
[结论]人体所需要的营养素存在于不同的食物中，不同种类的食物提供的主要营养素不同，同种营养素可能存在于不同食物中
二、认识平衡膳食宝塔
将自己的饮食结构图对照中国居民平衡膳食宝塔图，找出自己的饮食结构在品种和数量上有哪些欠缺，提出自己关心的问题。
[提问]列举你喜欢吃的食物并指出其含有哪些营养素。
[质疑]同种营养素在不同食物中的含量是否一样？
[活动探究]先引导学生回顾维生素C的性质及其检验方法。将学生分成两个小组，
第一小组探究不同水果（橙子和猕猴桃）中维生素C含量的比较；
第二小组来探究市售某品牌橙汁与现榨新鲜的橙汁中维生素C含量的比较。
[活动探究]分组活动、探究
第一小组：探究橙子、猕猴桃中维生素C含量的比较，设计实验并由实验现象得出结论。

第二小组：探究市售某品牌橙汁与现榨新鲜的橙汁中维生素C含量的比较，设计实验并由实验现象得出结论。
实验结束得出结论后，两小组派代表向全班同学汇报结果，双方成员相互提出自己关心的问题，
交流、讨论本实验的感受和收获。总结并阅读表2-2-1“部分营养素在不同食物中的平均含量”
读阅“资料在线”“平衡膳食中的营养素平衡”结合实际进行联想、思考阅读表2-2-3“中国居民膳食营养素参考摄入量”
[讲解]三大热能营养素：蛋白质、油脂、糖类。
[小结]同种营养素在不同食物中的含量不同。平衡膳食实际上就是营养素平衡。
[质疑]人体每天需要多少营养素呢？不同的个体需要的营养素的量相同吗?
[过渡]平时我们的一日三餐应如何配制呢？怎样做到合理膳食呢？
三、编制食谱
[讲解]确定食谱的一种方法：
1、确定人体每日各营养素的需要量
糖类摄入量（g）＝Q×（60%～70%）÷16.7kJg-1
脂肪类摄入量（g）＝Q×（20%～25%）÷37.7kJg-1
蛋白质摄入量（g）＝Q×（10%～15%）÷16.7kJg-1
2、确定具体食物的摄入量
[交流研讨]根据一名17岁男高中生某日食谱讨论：该同学一日三餐的食谱是否合理，指出不足及改善的办法？参照表2-2-1计算并完成教材中的表格
[本节小结]日常生活中，应该做到合理膳食，平衡营养，尤其是对于我们中学生，更应该注意全面地选择食物，养成良好的饮食习惯，做到食物多样化、不偏食、不挑食、不暴饮暴食，从而才能达到健康成长的目的。
[作业]
1、为家中某一成员编制一份合理的食谱。
2、课下调查比较市售各种品牌果汁中维生素的种类及含量，并与现榨新鲜果汁进行比较，分析果汁能否代替水果。
附：课堂练习
1、渤海特有的黄花鱼、鲈鱼、比目鱼、鱿鱼等能给人们带来的主要营养素是（）
A、维生素B、蛋白质C、淀粉D、葡萄糖
2、某人到医院检查完身体后，医生建议他多吃水果和蔬菜，你判断医生是让他补充（）
A、蛋白质B、糖类C、水分D、维生素
3、平衡膳食中的营养素平衡包括（）
①蛋白质、油脂和糖类的平衡②必须氨基酸和非必需氨基酸的平衡③不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的平衡④无机盐元素之间的平衡⑤维生素和其他营养素之间的平衡
A、只有①B、①和⑤C、①②④⑤D、①②③④⑤
4、黄瓜中富含维生素C和维生素B，已知维生素C在酸性环境中比较稳定，而高温时，维生素会被破坏，因此你认为应如何合理食用黄瓜（）
A、加醋凉拌B、煮汤C、热炒D、熏蒸
5、小华从小爱吃鱼和瘦肉，不喜欢吃蔬菜水果。于是特别疼爱他的奶奶就将小华的一日三餐安排为：早餐——肉丝面；午餐——红烧鱼、排骨汤、大米饭；晚餐——瘦肉粥、炸鸡腿。请你评价一下小华奶奶的这种膳食安排是否合理，并说明你的依据
6、下表列出了甲、乙两种食品的部分营养成分，请仔细阅读后回答下列问题。
营养成分单位每百克平均含量
食品甲食品乙
总热量KJ(千焦)21001700
糖类g7850
脂肪g286
蛋白质g246
钙mg930200
磷mg720150
（1）每100g食品中所含营养成分质量最大的是
（2）某同学准备去野外探险，选择上述食品，建议他携带食品（填“甲”或“乙”）
你建议的依据是。
参考答案：
1、B2、D3、D4、A
5、小华奶奶的这种膳食安排不合理。这种安排只注重了能量和钙质的补给，却忽视了绿叶蔬菜和水果中各种营养素的补给，长此以往，必然导致膳食营养失衡，引起某些疾病。
6、（1）食品甲中的糖类（2）甲；每100g食品能补充的能量和营养成分都比乙高

高二化学教案：《化学平衡学案》教学设计

本文题目：高二化学教案：化学平衡学案

第三节 化学平衡学案

学习目标：

①理解化学反应的可逆性;

②掌握化学平衡的涵义，理解化学平衡和化学反应速率之间的内在联系;

③理解勒夏特列原理的涵义，掌握浓度、压强、温度等条件对化学反应速率的影响;

④掌握化学平衡常数的含义及其简单计算;

⑤掌握化学平衡的有关计算，如平衡浓度转化率、反应前后气体压强变化，平衡混合气体的平均相对分子质量等。

学习重点：化学平衡的特征

浓度、压强和温度对化学平衡的影响

学习难点：化学平衡的建立

平衡移动原理的应用

学习过程：

一、 可逆反应与不可逆反应

结合初中你学过的溶解平衡问题，说一说日常生活中你遇到的平衡现象。

通过对以上平衡现象待分析，你能否为可逆反应下一定义：

可逆反应：

练习：在一密闭容器中通入2molSO2和1mol18O2(加入V2O5并加热)，若隔一段时间后做同位素示踪检测18O原子，在哪些物质中存在18O原子?经过足够长的时间，最终能否得到2mol SO3?

二、 化学平衡状态

讨论1：可逆反应CO+H2O(g) CO2+H2，在1L密闭容器中进行，已知起始时，CO和H2O(g)的物质的量均为0.05mol，请你画出反应物浓度和生成物浓度随时间变化的图形(c—t图)及反应速率(v正、v逆)随时间变化的图形(v—t图)并总结规律。

由以上分析，总结什么是化学平衡状态。

化学平衡状态是指：

化学平衡状态研究的对象是：

讨论2、(1)当一个可逆反应达到平衡时，各物质的浓度保持不变，这时反应是否停止了?(强调v正=v逆≠0;平衡是动态的，而不是静止的)

(2)为什么达到平衡状态时反应混合物中各物质的浓度保持不变?(强调动和静以及现象与本质的关系)

(3)化学平衡状态是不是永恒不变的?(强调化学平衡是有条件的、暂时的、相对的平衡，强调内因和外因的关系)

练习：在一定条件下，密闭容器中进行如下的可逆反应：N2+3H2 2NH3请判断下列情况是否说明该反应已经达到化学平衡状态：

(1) 反应物浓度等于生成物浓度;

(2) 容器中N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2;

(3) 单位时间内生成nmolN2同时生成3nmolH2;

(4) 反应物混合体系的压强不随时间段的变化而变化;

(5) H2的生成速率等于NH3的生成速率;

(6) 容器内混合其体的密度不再变化。

探究：外界条件对化学平衡的影响

1、 浓度对化学平衡的影响

仔细观察教材[实验2—5]和[实验2—6]可以得出什么结论?

结论：增大反应物浓度，正反应速率 ，平衡向 移动;

增大生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动;

减小反应物浓度，正反应速率 ，平衡向 移动;

减小生成物浓度，逆反应速率 ，平衡向 移动。

讨论：在v—t图中表示出增加FeCl3和增加NaOH溶液后，正、逆反应速率的变化情况。

练习：画出以下几种情况的速率—时间图

减小生成物浓度 减小反应物浓度 增大生成物浓度 增大反应物浓度

分组讨论：以上平衡移动的v—t图有何特点?

(讨论后每组选出一个代表回答)

a、 改变反应物浓度，只能使正反应速率瞬间增大或减小;改变生成物浓度，只能使逆反应速率瞬间增大或减小。

b、 只要正反应速率在上面，逆反应速率在下面，即v正>v逆化学平衡一定向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动。

c、 只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减小浓度，新平衡条件下的速率一定小于原平衡状态。

练习：可逆反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡的移动?CO浓度有何变化?

①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加氢气浓度

2、压强对化学平衡的影响

下表是450℃时，N2和H2反应生成NH3(N2+3 H2 2 NH3)的实验数据。

压强 /Mpa 1 5 10 30 60 100

NH3 /% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4

分析上述数据，你可以得出什么结论：

在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向 移动，减小压强，平衡向 移动。

讨论：1、对于H2(g)+I2(g) 2HI反应，若改变压强，平衡有何变化?为什么?

2、对于平衡混合物都是固体或液体的反应，改变压强，平衡怎样移动?

练习：下列反应达到化学平衡时，增大压强，平衡是否移动?向哪个方向移动?

①2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ②H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g)

③ H2O(g)+C(s) CO(g)+H2(g) ④CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)

⑤H2S(g) H2(g)+S(s)

3、温度对化学平衡的影响

观察[实验2—7]

NO2为 色气体，N2O4为 色气体

对于反应2 NO2(g) N2O4(g) △H=—56.9KJ/mol，升高温度，混合气体的颜色 ，

降低温度，混合气体颜色 。

升高温度，化学平衡向 方向移动

降低温度，化学平衡向 方向移动

练习：对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,正反应为放热反应。升高温度产生的影响是( )

A、v(正)增大，v(逆)减小 B、v(正)、v(逆)不同程度增大

C、v(正)减小，v(逆)增大 D、v(正)、v(逆)同等程度增大

4、催化剂对平衡无影响

讨论：催化剂对化学平衡有没有影响?工业生产往往采用催化剂，其目的是什么?

根据以上外界条件对化学平衡的影响可发现什么规律?

勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

三、 化学平衡常数

阅读教材28—29页，分析29页表可以发现什么规律?

化学平衡常数是指：

对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) K=

K值越大，说明平衡体系中 越大，它向正反应进行的 越大，即该反应进行的越完全， 越大。

讨论：K受什么因素影响?

阅读教材例1、例2完成练习。

【练习】高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反应为吸热反应)，其平衡常数可表示为K=c(CO2)/c(CO)，已知1100℃时K=0.263。

(1)温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值 ，平衡常数K值 。(均填增大、减小或不变)

(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L c(CO)=0.1mol/L在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态 (填是或否)，此时化学反应速率是v正 v逆，其原因是：此时c(CO2)/c(CO) v逆.

当堂达标：

1、对可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是

A.达到化学平衡时，4υ正(O2)=5υ逆(NO )

B.若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3 ，则反应达到平衡状态

C.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大

D.化学反应速率关系是：2υ正(NH3)=3υ正(H2O)

2、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是

A.容器中压强不变 B.混合气体中 c(CO)不变

C.υ正(H2)=υ逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

3、反应2A(g)+B(g) 2C(g);△H>0。下列的反应条件有利于生成C的是

A.低温、低压 B.低温、高压

C.高温、高压 D.高温、低压

4、已知反应mX(g)+nY(g) qZ(g)的△Hq，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是

A.通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动

B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍

C.降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小

D.增加X的物质的量，Y的转化率降低

5、某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：

X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);△H>0

下列叙述正确的是

A.加入少量W，逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时，反应达到平衡

C.升高温度，平衡逆向移动 D.平衡后加入X，上述反应的△H增大

6、.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数 K 和温度 t的关系如下表：

t℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

回答下列问题：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K = 。

(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。

(a)容器中压强不变 (b)混合气体中 c(CO)不变

(c)v正(H2)= v逆(H2O) (d)c(CO2)= c(CO)

(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)?c(H2)= c(CO)?c(H2O)，试判断此时的温度为 ℃ 。

答案：1、AD 2、C 3、C 4、B 5、B

6、(1)K =c(CO)?c(H2O)/c(CO2)?c(H2);(2)吸热;(3)b、c;(4)830

(1)根据化学平衡常数的表达式书写要求，即可写出 K 的表达式。

(2)从表中可知，K 的值随着温度的升高而逐渐增大，说明正反应是吸热反应

(3)化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变，以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据，因为有的反应若是气体体积不变的，则反应过程中容器的压强始终保持不变。

(4)根据 c(CO2)?c(H2)= c(CO)?c(H2O)，变形得 K =c(CO)?c(H2O)/c(CO2)?c(H2O)= 1.0，查表 K = 1.0时温度 830℃