（选必1）2.2.1化学平衡的状态（教案2）

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第二章 化学反应速率与化学平衡
   第二节 化学平衡
     第1课时 教学设计
【教学目标】
1．通过化学平衡状态的建立过程，知道化学平衡是一种动态平衡。
2．知道化学平衡状态的特征，判断反应是否达到化学平衡状态。
【教学重难点】
平衡状态的判断
【教学过程】
1.新课导入
[师]在科学研究和化工生产中，只考虑化学反应速率是不够的。例如，在工业生产中，除了需要考虑使原料尽可能快地转化为产品，还需要考虑使原料尽可能多地转化为产品，这就涉及到化学反应进行的限度，即化学平衡问题。
2.新课讲授
[板书]一、化学平衡的建立
[设疑]很多化学反应是可逆的。什么是可逆反应？可逆反应有什么特点？
[师]在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的化学反应。可逆反应用<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>连接，把从左向右进行的反应称作正反应，从右向左的进行的反应称作逆反应。可逆反应具有双向性、双同性、共存性。
[师]以合成氨为例，合成氨反应有关物质的浓度随时间变化如图所示。
[投影]


[学生活动]观察并表述各物质的浓度变化：由a图可知：N2与H2发生反应。随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。
由b图可知：NH3发生分解反应。随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。
[师]a图表示的是合成氨的正反应，b图表示的是合成氨的逆反应，试分析反应开始时、过程中及平衡时反应物、生成物质浓度的变化与正、逆反应速率的变化。
[生]开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为0，逆反应速率为0；反应过程中，反应物浓度逐渐减小，正反应速率也逐渐减小，生成物浓度逐渐增大，逆反应速率也逐渐增大；一段时间后，达到平衡，此时各组分浓度保持不变，正反应速率等于逆反应速率。
[师]我们可以借助图像来理解化学平衡的建立。
[投影]浓度—时间图像


速率—时间图像


[师]对于浓度时间图像，当可逆反应开始后，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度则由零开始逐渐增大。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。对于速率时间图像，当可逆反应开始时，v正最大，v逆为零。随着反应的进行，v正逐渐减小，v逆逐渐增大。反应进行到某一时刻，v正=v逆，此时，该可逆反应达到了化学平衡状态。
[过渡]在一定条件下，像合成氨这样的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡是一种动态平衡。
[板书]二、化学平衡状态
[师]根据化学平衡的概念，想一想化学平衡的使用范围、内在本质、外在标志、条件及特征。
[生]思考并回答。
[师]化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。这也是判断化学平衡的直接依据。
[设疑]判断化学平衡还有哪些依据？
[总结]化学平衡状态的判断方法
1.直接判断：
(1)v正=v逆≠0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)
(2)各物质的浓度保持不变。
2.间接判断：
(1)各物质的百分含量保持不变
(2)各物质的物质的量不随时间的改变而改变。
(3)各气体的体积不随时间的改变而改变。
(4)反应物的转化率保持不变。
(5)平衡体系的颜色保持不变。
(6)绝热的恒容反应体系中的温度保持不变。
3.特殊判断：

mA(g) + nB(g)<Object: word/embeddings/oleObject2.bin> pC(g) + qD(g)	是否达到平衡
混合物体系中各成分的含量	①各物质的物质的量或物质的量分数一定	是
	②各物质的质量或质量分数一定	是
	③各气体的体积或体积分数一定	是
	④总体积、总压强、总物质的量一定	不一定
正逆反应速率的关系	①单位时间内消耗m molA，同时生成m mol A	是
	②单位时间内消耗了n molB，同时消耗p molC	是
	③v(A):v(B):v(C): v(D) = m : n : p : q	不一定
	④单位时间内生成n molB，同时消耗q molD	不一定
压强	①其他条件不变， m + n ≠ p + q时，总压力一定	是
	②其他条件不变， m + n  =  p + q时，总压力一定	不一定
平均分子量M	① m + n ≠ p + q时，M一定	是
	② m + n ＝ p + q时，M一定	不一定
温度	其他条件一定时，体系温度一定	是
体系密度	其它条件一定时，密度一定	不一定
颜色	组成成分有颜色时，体系颜色不再变化	是
反应物转化率	转化率不变	是
浓度	反应体系中各物质的浓度不变	是
	反应体系中各物质的浓度增大或减小	否

3.课堂小结
[师]化学平衡状态判断的两种误区”。
①各组分的浓度相等证明反应达到平衡状态。
②各组分的分子数等于化学计里数之比证明反应达到平衡状态。
反应达到化学平衡状态时各组分的浓度保持不变，但不一定相等，也不一定等于化学计量数之比。
4.板书
2.2.1化学平衡状态

• 化学平衡的建立
  

二、化学平衡的状态
特征：逆、等、动、定、变
判断化学平衡状态的依据
v正=v逆≠0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)
各物质的浓度保持不变。