資源簡介

人教版高中化學必修二
《化學反應的速率與限度》第三課時 教學設計
課題名 《化學反應的速率與限度》第三課時
教學目標 1．掌握可逆反應的定義和表示方法。 2．掌握化學平衡狀態建立的過程。 3.掌握化學平衡狀態的定義，特征和標志。
教學重點 化學平衡狀態建立的過程，化學平衡狀態的定義，特征和標志。
教學難點 化學平衡狀態的標志。
教學準備 教師準備：PPT 學生準備：預習課本
教學過程 新課導入 煉鐵高爐尾氣之謎 煉制1 t 生鐵所需要的焦炭的實際用量，遠高于按照化學方程式計算所需用量，從高爐爐頂出來的氣體中總是含有未利用的CO氣體。 開始，煉鐵工程師們認為是CO與鐵礦石接觸不充分造成的，于是設法增加高爐的高度。然而，令人吃驚的是，高爐增高后，高爐尾氣中的CO比例竟然沒有改變。 為什么增加煉鐵高爐的高度不能改變高爐尾氣中的CO比例呢？ 直到19世紀下半葉，法國化學家勒夏特列經過深入的研究，才將這一謎底揭開。 【設計意圖】 從煉鐵高爐尾氣之謎的故事引入新課，引起學生學習的興趣。 新課講授 三、化學反應的限度 1、可逆反應 、定義：在同一條件下，既能向正反應方向，又能向逆反應方向進行的反應，叫做可逆反應。 表示方法：書寫可逆反應的化學方程式時不用“ = ”而用“ ”。 注意：可逆反應總是不能進行到底，得到的總是反應物與生成物的混合物,反應會達到一定的限度。 例1、對于可逆反應2SO2+O2 2SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2足夠長時間后，18O原子（ ） A、只存在于O2中 B、只存在于O2和SO3中 C、只存在于SO2和O2中 D、存在于SO2、O2和SO3 【思考】可逆反應在一定條件下所能達到的或完成的最大程度是什么？ 在恒溫恒容的條件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，發生反應： N2 + 3H2 2NH3 ①當反應剛開始時，反應物和生成物的濃度哪個大？ ②當反應剛開始時，正反應和逆反應哪個反應速率大？ ③ 隨著反應的進行，反應物和生成物濃度如何變化？ ④ 隨著反應的進行，v(正)、 v(逆)怎樣變化？ ⑤根據上述分析畫出N2和H2反應過程中， v正 、v逆 隨時間變化的關系圖。 2．化學平衡狀態的建立過程 思考：當一個可逆反應達到平衡時，各物質的濃度保持不變，這時反應停止了嗎？ 3、化學平衡狀態： .定義：化學平衡狀態，就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，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態。 ②．化學平衡狀態的特征 (1)逆：可逆反應 (2)等：正反應速率=逆反應速率≠0 (3)動：動態平衡（正逆反應仍在進行） (4)定：反應混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定 (5)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡 意義：可逆反應在一定條件下所能達到的或完成的最大程度，即反應限度 ．可逆反應達到化學平衡狀態的標志 （1）直接標志： a.正反應速率等于逆反應速率 可為同一物質，也可為不同物質(其比值不一定為1) b.各組分的量不隨時間改變而改變 例2、對于反應 2SO2 + O2 2SO3 ，達到化學平衡狀態時， 試推斷 a.單位時間內有2 mol SO2消耗，同時有2 mol SO2 生成； b.單位時間內有2 mol SO3生成，同時有2 molSO3消耗； 注意：用同一種物質來表示反應速率時，當反應達到化學平衡狀態時，該物質的生成速率與消耗速率相等，即單位時間內生成與消耗某物質的物質的量相等。 例3、一定條件下，可逆反應 N2 + 3H2 2NH3 同一物質 ① 單位時間內，有1 mol N2反應掉，同時有_______生成 ② 單位時間內，有2 mol NH3生成，同時有__________消耗 ③ 單位時間內，有1 mol H2生成，同時有__________消耗 不同物質 ① 單位時間內，有1 mol N2反應掉，同時有__________生成，___________反應掉。 例4.在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1 mol X氣體和2 mol Y 氣體，發生如下反應：X(g)＋ 2Y(g) 2 Z(g)，不能作為 反應達到化學平衡狀態標志的是( ) A.單位時間內生成和消耗的X的物質的量相等 B.容器內各物質的濃度不隨時間變化 C.容器內X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2 D.單位時間消耗0.1 mol X的同時消耗0.2 mol Z （2）間接標志： a.各物質的物質的量不隨時間改變而改變 b.體系的壓強不隨時間改變而改變 c.氣體的顏色不隨時間改變而改變 d.氣體的密度或平均相對分子質量不隨時間改變而改變 【小結】對于不同類型的可逆反應，某一物理量不變是否可作為平衡已到達的標志，取決于該物理量在平衡到達前后（反應過程中）是否發生變化，若是,則可以作為依據；否則，不行。 如：對于反應前后的氣體物質的分子總數不相等的可逆反應來說，如：2SO2+O2 2SO3 可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達到平衡。 對于反應前后氣體物質的分子數相等的可逆反應，如： H2+I2(g) 2HI 不能用氣體的總壓、總體積、總物質的量不變來作為判斷反應是否達到平衡的標志，因為在此反應過程中，氣體的總壓、總體積、總物質的量都不隨時間的改變而改變。 【例5】 下列說法中可以充分說明反應: P(氣)+Q(氣) R(氣)+S(氣) , 在恒溫下已達平衡狀態的是（　　　） 反應容器內壓強不隨時間變化 B. P和S的生成速率相等 C. 反應容器內P、Q、R、S四者共存 D. 反應容器內總物質的量不隨時間而變化 例6．在固定體積的的密閉容器中發生反應： 2NO2 2NO + O2 該反應達到平衡的標志是：　　　　　　　　　 ①混合氣體的顏色不再改變 ②混合氣體的平均相對分子質量不變 ③混合氣體的密度不變 ④混合氣體的壓強不變 ⑤單位時間內消耗2nmolNO2的同時生成2nmolO2 ⑥O2氣體的物質的量濃度不變 例7．在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發生變化時,表明反應: A(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣) 已達平衡狀態的是 ( ) A. 混合氣體的壓強 B. 混合氣體的密度 C. B的物質的量濃度 D. 氣體的總物質的量 例8．下列說法可以證明反應 N2+3H2 2NH3 已達平衡狀態的是( ) A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵形成 B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H-H鍵斷裂 C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵斷裂 D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N-H鍵形成 例9．在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應 A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達到平衡的標志的是 ①C的生成 速率與C的分解速率相等 ②單位時間內生成amolA,同時生成3amolB ③A、B、C的濃度不再變化 ④A、B、C的分壓強不再變化 ⑤混合氣體的總壓強不再變化 ⑥混合氣體的物質的量不再變化 ⑦單位時間內消耗amolA,同時生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子數之比為1:3:2:2 四、化學反應條件的控制 1.化學反應條件控制的目的 2. 考慮因素：化工生產中調控反應條件時，需要考慮控制反應條件的成本和實際可能性。 3．“提高煤的燃燒效率”的研究 (1)燃料燃燒的條件 ①燃料與空氣或氧氣接觸； ②溫度達到燃料的著火點。 (2)影響煤燃燒效率的條件 (3)提高燃料燃燒效率的措施 ①盡可能使燃料完全燃燒，提高能量的轉化率。關鍵是燃料與空氣或氧氣盡可能充分接觸，且空氣要過量。 ②盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高能源利用率。 課堂小結
布置作業 練習冊上相應習題
板書設計 三、化學反應的限度 1、可逆反應 2．化學平衡狀態的建立過程 3、化學平衡狀態： .定義： ②．化學平衡狀態的特征:逆、動、等、定、變 ．可逆反應達到化學平衡狀態的標志 （1）直接標志： a.正反應速率等于逆反應速率 可為同一物質，也可為不同物質(其比值不一定為1) b.各組分的量不隨時間改變而改變 （2）間接標志： a.各物質的物質的量不隨時間改變而改變 b.體系的壓強不隨時間改變而改變 c.氣體的顏色不隨時間改變而改變 d.氣體的密度或平均相對分子質量不隨時間改變而改變 四、化學反應條件的控制 1.化學反應條件控制的目的 2. 考慮因素： 3．“提高煤的燃燒效率”的研究
教學反思 本節課理論性強，教師應多舉例題幫助學生理解化學平衡狀態的建立過程，化學平衡狀態的特征，化學平衡狀態的標志等重點知識。

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