2019-2020年高中化學 2.2《化學平衡》第二課時教案 大綱人教版.doc
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2019-2020年高中化學 2.2《化學平衡》第二課時教案 大綱人教版 [復習提問]什么叫化學平衡?化學平衡的特征有哪些? [回答]化學平衡是指在一定條件下的可逆反應里,正反應速率和逆反應速率相等,反應混合物各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。其特征有:一定條件下、可逆反應、“動”、“定”、“等”等。 [師]盡管就這么幾句話,但真正在學習中能否準確把握和處理好關(guān)于化學平衡的問題,還需大家對該概念及相關(guān)特征進行深入的理解,這里我們先做一個練習(鞏固化學平衡知識)。 [投影練習]1. 在一定溫度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一個一定容積的密閉容器 催化劑 △ 里,發(fā)生如下反應:2SO2+O2 2SO3,當此反應進行到一定程度時,反應混合物就處于化 學平衡狀態(tài)?,F(xiàn)在該容器中,維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol)。如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達到平衡時,反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)若a=0,b=0,則c= 。 (2)若a=0.5,b= 和c= 。 (3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c) 。 [生]運用化學平衡知識思考、分析、討論 [解析]本題是對可逆反應和化學平衡狀態(tài)的理解以及利用題給信息將化學問題以及內(nèi)在規(guī)律抽象為數(shù)學問題,利用數(shù)學工具解決化學問題的思維能力的綜合考查。 對于平衡狀態(tài)的建立,只與條件相關(guān),即與溫度、壓強(或容器的容積)、反應物或生成物的起始量的相對關(guān)系有關(guān),而與反應進行的方向無關(guān)。因此對于該條件下的反應,初始態(tài)是2 mol SO2和1 mol O2的混合物,或是2 mol純凈的SO3,兩者是等價的,最終到達的平衡狀態(tài)完全相同。因此(1)中答案應為c=2。而(2)中初始態(tài)包含了三種氣態(tài)物質(zhì),此時需要進行思維轉(zhuǎn)換,將初始物質(zhì)的加入量轉(zhuǎn)換為相當于a=2,b=1,就可以達到題設的平衡狀態(tài)?,F(xiàn)在a=0.5,則b==0.25,此時與題干所設初始態(tài)的差別是Δa=2-0.5=1.5,Δb=1-0.25= 0.75,由此SO3的初始加入量c必須轉(zhuǎn)化為等效于a=1.5和b=0.75的量,根據(jù)該反應方程式的化學計量數(shù)比推斷知c=1.5。(3)中要求將具體問題抽象為普遍規(guī)律,此時必須把握“把所有初始物都轉(zhuǎn)換為反應物,則必須相當于2 mol SO2和1 mol O2的混合物,把所有的初始物轉(zhuǎn)換為生成物,則必須相當于2 mol純凈的SO3”。才能得出正確結(jié)論:必須同時滿足a+c=2和2b+c=2兩個關(guān)系式。 [答案](1)c=2 (2)b=0.25,c=1.5 (3)a+c=2,2b+c=2 [過渡]化學平衡狀態(tài)的特征,不僅包括上邊大家回答的那些,還有其他方面的特征,這就是今天咱們學習和討論的主題——化學平衡常數(shù)。 [板書]三、化學平衡常數(shù) [引導]請同學們閱讀教材P39標題二下面的內(nèi)容以及表2—1,分析并驗算表中所給的數(shù)據(jù),最后可以得到什么結(jié)論?并把教材P38中那組數(shù)據(jù)也代入表中進行處理。 [生]閱讀教材和表2—1,對表中數(shù)據(jù)進行觀察并驗證,并把P38中的一組實驗數(shù)據(jù)代入表中進行處理: 起始時各物質(zhì)的濃度/molL-1 平衡時各物質(zhì)的濃度/molL-1[來源:] 平衡時[來源:] [來源:][來源:學.科.網(wǎng)] c(CO)[來源:][來源:] c(H2O)[來源:] c(CO2) c(H2) c(CO)[來源:] c(H2O) c(CO2)[來源:學+科+網(wǎng)] c(H2) 0 0 0.01 0.01 0.005 0.005 0.005 0.005 1.0 結(jié)論:達到平衡時 =1.0(常數(shù)) [問]上述系列實驗中是不是都是從正反應開始的? [回答]不是。有的從正反應開始,有的從逆反應開始。 [追問]大家可以看到反應物的起始濃度并不相等,但結(jié)果經(jīng)過足夠長的時間都怎么樣了? [回答]都達到化學平衡狀態(tài)。 [問]表2—1中是如何處理平衡時各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)的? [回答]把平衡混合物中各生成物濃度的乘積作分子,把各反應物濃度的乘積作為分母,求其比值。 [問]結(jié)果如何? [回答]是一個常數(shù),幾乎都等于1.0。 [小結(jié)]在一定溫度下,可逆反應無論是從正反應開始,還是從逆反應開始,又無論反應物起始濃度為多少,最后都能達到化學平衡。這時生成物的濃度乘積除以反應物濃度的乘積,所得到的比是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù),用符號K表示。 [板書]1. 定義:在一定溫度下,可逆反應達到平衡時,生成物濃度乘積除以反應物濃度乘積所得到的比是一個常數(shù),叫化學平衡常數(shù),用K表示。 [啟發(fā)]剛才得出的平衡常數(shù)K是由一個特殊的反應引出的,其K=,但如果對于任意一個可逆化學反應:mA+nB pC+qD其平衡常數(shù)K又該如何表示呢? [生]閱讀注釋①,理解并回答:平衡常數(shù)實際上是平衡混合物中各生成物濃度的化學計量數(shù)次方的乘積除以反應物濃度的化學計量數(shù)次方的乘積。即 K= [板書]2. 表達式對于任意反應 mA+nB pC+qD K= [師]化學平衡常數(shù)實際上是化學平衡的又一特征,那么化學平衡常數(shù)K的大小有什么意義呢? [生]自學,了解K的意義并回答:可以從平衡常數(shù)K的大小推斷反應進行的程度,K越大,表示化學反應達到平衡時生成物濃度對反應物濃度的比越大,也就是反應進行的程度越大,反應的轉(zhuǎn)化率也越大;反之K越小,表示反應進行的程度越小,反應物的轉(zhuǎn)化率也越小。 [問]什么叫反應物的轉(zhuǎn)化率? [回答]某指定反應物的轉(zhuǎn)化率=100% [師]這里提醒大家,無論是化學平衡常數(shù)K,還是反應物的轉(zhuǎn)化率均不要求大家掌握其計算,只需了解其意義即可。 [板書]3. 意義:K值的大小,表示一定溫度下,該反應達到平衡時,反應進行的程度,K值越大,正反應進行的程度越大。 [師]化學平衡常數(shù)還有一個特點,那就是不隨反應或生成物的濃度的改變而改變,只 △ 要溫度不變,K就不變,溫度發(fā)生變化,K也就變化,如H2(g)+I2(g) 2HI(g) △ [投影顯示]表2—2,不同溫度反應:H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù) 溫度/℃ 350 425 490 平衡常數(shù) 66.9 54.4 45.9 [師]從表2—2大家可推知:該反應溫度高時反應程度大還是低溫時反應程度大?(正向) [生]根據(jù)平衡常數(shù)K的意義K值越大反應正向進行程度越大,故該反應低溫時反應程度較大。 [板書]4. 特點:平衡常數(shù)K受溫度制約,溫度一定K一定,溫度變化K變化。 [師]根據(jù)平衡常數(shù)K的定義和表達式可知,即使是同一反應,若反應方程式書寫不同則K的表示方式也不同。再則,這里所謂的濃度指的是氣體或溶液的濃度,對于固體、純液體的濃度一般規(guī)定為常數(shù)1,可以不寫。 [投影練習]2. 寫出下列反應的平衡常數(shù)的表達式 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]在寫表達式時注意③、④中固體物質(zhì)的濃度為1,不寫出。 [答案]①K=,②K=,③K=c(CO2),④K= [小結(jié)]本節(jié)課我們主要學習了有關(guān)化學平衡常數(shù)的知識,作為化學平衡的又一特征要求大家對其定義、表達式及意義等有一個常識性的了解即可,不要求深層次進行計算。 [布置作業(yè)]P41三 ●板書設計 三、化學平衡常數(shù) 1. 定義:在一定溫度下,可逆反應達到化學平衡時,生成物的濃度乘積除以反應物濃度的乘積所得到比是一個常數(shù),叫化學平衡常數(shù),用K表示。 2. 表達式 對于任意可逆反應: mA+nB pC+qD K= 3. 意義:K值的大小表示在一定溫度下該反應達到平衡時,反應進行的程度,K值越大,正反應進行的程度越大,反應物的轉(zhuǎn)化率越大。 4. 特點:平衡常數(shù)K受溫度制約:溫度一定K一定,溫度變化K變化。 ●教學說明 由于化學平衡知識既是本節(jié)又是本章的重點,所以本節(jié)課一開始并沒有急于引入化學平衡常數(shù),而是通過一個典型例題來鞏固學生對化學平衡的理解,之后才轉(zhuǎn)入化學平衡常數(shù)的教學,教學中通過讓學生自學、教師引導、設問、啟發(fā)等手段,得出了化學平衡常數(shù)的定義、表達式、意義及特點,為把握準常識性了解這一認知要求,教學中說明了不要求深入計算,以免使學生陷入誤區(qū)。 [參考練習] 1.下列說法中正確的是( ) A. 達到化學平衡,反應物反應掉的越多,化學反應速率越快 B. 可逆反應達到化學平衡狀態(tài)較快,說明化學反應速率較快 C. 化學反應中,物質(zhì)含有的活化分子數(shù)越多,化學反應速率越快 D. 可逆反應維持的時間越長,生成物的百分含量必定越高 答案:B 2.已知氟化氫氣體中存在平衡關(guān)系 2H3F3 3H2F2 正反應為吸熱反應 H2F2 2HF 正反應為吸熱反應 若平衡體系中混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為42gmol-1,則H3F3的體積數(shù)為( ) A.大于10% B.等于10% C.小于10% D.無法確定 答案:A- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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