第三节一、知识与技能1、理解可逆反应、化学平衡的概念2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。二、过程与方法1、通过对化学平衡概念、化学平衡的特征的学习,培养演绎、归纳的能力,观察能力,识图能力以及思维的广阔性、深刻性和批判性。2、通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系,提高知识的归纳总结能力。三、情感态度与价值观1、利用化学平衡的动态特征,渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。2、加强新知识的运用,找到新旧知识的连接处是掌握知识的关键,培养严谨的学习态度和思维习惯。教学目标教学重点:化学平衡的概念和特征化工企业述职情况报告我是***车间党支部书记,车间主任。我在厂党委和生产副厂长的直接领导下,全面负责***车间的党支部建设和车间各项生产工作。在XX年度工作中,我主要做了以下几方面的工作:XX年年初我们制定了全年生产***:XX吨、***:3000吨的生产目标,但由于XX年我车间装置只开车运行了8个月,同时3月份***工段又改为生产***、所以全年只生产***1720吨,距离目标产量相差280吨,全年共生产***3950吨,超出目标产量950吨。***吨产品原材料消耗同比上年节约元,能耗成本比上年同期降低元;***吨产品原材料消耗同比上年节约元,能耗成本比上年同期降低元。今年1月,我车间热油炉因导热油使用时间过长,导致凝固点降低,造成了热油炉加热管烧毁的非计划停车事故,我们在全力恢复生产的同时,认真查找发生事故的具体原因。在厂领导和各科室的大力支持与帮助下,重新定做了加热管,使我们在最短时间内恢复了正常生产。在今年3月份,我车间按照工厂要求将***工段改为生产***,我带领车间干部员工精心组织筹划,仅用7天时间就完成了***工段的停车、清洗、置换和开车工作,顺利生产出合格的产学生活动:两人一组扳手腕比赛结果分析思考:你得到了什么启示?物理学中:力平衡作用于同一物体的两个力大小相等方向相反,合力为零化学中:溶解平衡可逆平衡什么是饱和溶液?在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗?阅读课本P25,学生思考1、蔗糖晶体溶解过程中存在哪两个相反的过程?2、随着时间的变化,这两种过程的速率如何变化?3、达到溶解平衡时,是不是这两过程均已停止?溶液有何特征?小结:溶解平衡的建立过程开始时:V(溶解)V(结晶)平衡时:(1)V(溶解)=V(结晶)≠0(2)溶解与结晶未停止蔗糖晶体蔗糖溶液结晶溶解(3)达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡那么,可逆反应的情况又怎样呢?1、什么是可逆反应?在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.可逆反应的特征:不能向一个方向完全进行到底,反应物的转化率不能达到100%一、可逆反应N2+3H22NH3在容积为1L的密闭容器里,加0.01molCO和0.01molH2O(g),CO+H2OCO2+H21、反应刚开始时:反应物浓度————,正反应速率————生成物浓度为————,逆反应速率为——最大最大00二、化学平衡的建立过程2、反应过程中:反应物浓度————,正反应速率,生成物浓度,逆反应速率。减小逐渐减小增大逐渐增大3、一定时间后,必然出现:正反应速率=逆反应速率V正V逆V正=V逆tV反应仍在进行,但是四种物质的浓度均保持不变,达到动态平衡,这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态反应开始V正V逆反应过程中V正减小,V逆增大到一定时间V正=V逆≠01、定义:化学平衡状态,就是指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(或百分含量)保持不变的状态。三、化学平衡:⑴、反应条件:2、化学平衡的性质:——一定条件是基础⑵、研究对象:——可逆反应是前提⑶、本质:v正=v逆⑷、标志:反应混合物组成成分的浓度保持不变3、化学平衡状态的特征:⑴、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应⑵、动化学平衡是动态平衡,虽然达到平衡状态,但正反应和逆反应并未停止⑶、等:化学平衡时,v正=v逆>0⑷、定:反应混合物各组分的浓度保持一定⑸、变:化学平衡建立在一定条件下,条件改变时,平衡就会被破坏,变为不平衡,并在新条件下建立新的平衡4、判断是否达到平衡状态的标志正逆反应速率相等和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志⑴、直接标志:①、速率关系:v正=v逆②、含量关系:反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数保持不变【例1】在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.C的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolBC.单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等D.单位时间生成nmolA,同时生成2nmolCAD【思考交流1】怎样理解v正=v逆?(1):不同物质表示的反应速率必须与计量数成正比(2):反应方向必须对立方法小结:判断平衡时,要注意【例2】下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()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N-H键形成方法小结:在判断化学平衡时,要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系,同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。迁移应用AC②、含量关系:反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数保持不变【例3】下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平衡状态的是()(A)P、Q、R、S的浓度不再变化(B)P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1(C)反应容器内P、Q、R、S共存(D)反应容器内总物质的量不随时间而变化A【思考交流2】怎样理解反应混合物中各组分的浓度保持不变方法小结:怎样理解反应混合物中各组分的浓度保持不变?“各组分的浓度保持不变”不能理解为与方程式的化学计量数成正比。也不能理解为各组分浓度相等。【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是(其中只有B气体有颜色)()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.气体的平均分子量D.气体的颜色BCD【思考交流3】怎样理解平衡与体系特征物理量的关系?方法小结:某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志,取决于该物理量在平衡到达前是否发生变化。若是则可;否则,不行。【例5】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量ABCD迁移提升方法小结:混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间的延长而改变(适用前提反应前后气体分子个数不相等)25能够说明N2+3H22NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是:①容器内N2、H2、NH3三者共存②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2④tmin内生成1molNH3同时消耗0.5molN2⑤tmin内,生成1molN2同时消耗3molH2⑥某时间内断裂3molH-H键的同时,断裂6molN-H键⑦容器内质量不随时间的变化而变化⑧容器内压强不随时间的变化而变化⑨容器内密度不再发生变化⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化你学会了吗?课时小结:一、化学平衡的建立化学平衡特征(前提.对象.本质.现象)常见平衡化学平衡概念→迁移→归纳↓分析判定平衡状态化学平衡的应用价值:已知合成氨工业,发生的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)如何使更多的N2(g)和H2(g)转变为NH3?练习:在500℃、钒触媒的作用下,某密闭容器中反应2SO2+O22SO3达到化学平衡状态时的标志是()ASO2的消耗速率等于SO3的生成速率BSO2的生成速率等于SO3的生成速率CSO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍DSO3的生成速率等于O2生成速率的2倍BD可逆反应达到平衡状态的标志可逆反应达到平衡时,V正=V逆,即单位时间内任一物质生成多少,就消耗多少。表现在外部的特点是:各物质的物质的量不变,总物质的量也不变,每一种物质的物质的量的百分含量也不变,混合气体的平均相对分子质量也不变,每种物质的浓度也不变,如温度、体积固定,反应容器内的总压,也不随时间的变化而变。(但对反应前后气体物质分子数相等的可逆反应,就不能用总压、平均分子质量是否随时间变化来判断是否达到了平衡。复习引入:1、影响化学反应速率的因素有哪些?如何影响?2、化学反应达平衡的标志是什么?平衡特征?3、V正=V逆在外界条件的作用下能否被改变?哪些条件能改变?如何改变?4、浓度、温度等外界条件的改变后,V正=V逆还一定成立吗?5、当V正≠V逆时,化学反应还处于平衡状态吗?反应会如何进行?定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立过程,称为化学平衡的移动。三影响化学平衡的条件以mA+nB=xC+yD为例,反应前投入一定量的A、BV正V逆一定时间正向移动V正≠V逆V正=V逆条件改变一定时间开始不平衡平衡1不平衡平衡2建立平衡建立新平衡破坏旧平衡根据平衡移动发生的过程分析平衡移动发生的本质原因是什么?哪些因素的改变可能会引起平衡移动?V正=V逆1浓度对化学平衡的影响实验:FeCl3与KSCN反应实验原理:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl根据实验原理分析当加入FeCl3或KSCN溶液后,试管中溶液颜色有什么变化?反应朝哪边进行?为什么增加任一反应物的浓度都能促进平衡朝正反应方向进行?(试从浓度的变化如何影响V正、V逆的速率来解释原因)能否用v-t(速率—时间)图象来表示这个过程?若用减少生成物浓度、减少反应物浓度、增加生成物浓度来代替增加反应物浓度,上面这些问题分别有何不同?【图象】:平衡移动过程,用速率—时间图象表示如下:时间VO平衡状态2Vˊ正=Vˊ逆t3t2Vˊ逆Vˊ正V正V逆t1V正=V逆平衡状态1条件改变平衡移动方向原因结果增大反应物浓度正反应方向υ正↑υ逆↑消耗反应物减小生成物浓度正反应方向υ正↓υ逆↓补充生成物增大生成物浓度逆反应方向υ正↑υ逆↑消耗生成物减小反应物浓度逆反应方向υ正↓υ逆↓补充反应物[小结](1)谁增耗谁,谁减补谁,但不能将外加条件削减为0。(2)此规律只适用于气态、溶液中的平衡混合物。对于固体纯液体来说,它们的浓度是常数,改变它们的量,平衡不移动。总结浓度变化引起平衡移动的规律:应用:硫酸工业中,常鼓入过量的空气与SO2反应原因?A、加入氢氧化钠发生什么反应?B、久置氯水的成分是什么?为什么?C、反应中增加HCl的浓度怎么反应?D、为什么氯气不溶于饱和食盐水?E、加入NaHCO3固体,[HClO]变化?Cl2+H2OHCl+HClO达平衡后在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度(或减少生成物的浓度),都可以使平衡向正反应方向移动,反之亦然。在密闭容器中进行CaCO3CaO+CO2,达平衡A、为什么在密闭容器中该反应才是可逆反应?B、加入CaCO3平衡如何移动?C、体积不变,充入CO2平衡怎么移动?对可逆反应N2+3H22NH3+Q达到平衡,填写下列空白:温度,体积不变,往其中通入N2,开始时V正,V逆—————,平衡向_______反应方向移动。增大增大正例:在一定条件下,对于密闭容器中进行的反应P(g)+Q(g)R(g)+S(s)下列说法中可以充分说明这一反应已经达到平衡状态的是()A.P、Q、R、S的浓度相等B.P、Q、R、S在密闭容器中共存C.P、Q、R、S的浓度不再变化D.用P的浓度表示的化学反应速率与用Q的浓度表示的化学反应速率相等C2压强对化学平衡的影响适用范围:反应中只要有气体物质存在,(无论是发应物还是生成物)对反应前后气体总