資源簡介

新授課
第二章 化學反應速率與化學平衡
第6課時 化學平衡狀態
【學習目標】
1.認識化學平衡狀態,理解化學平衡狀態的特征。 2.掌握平衡狀態的判定方法。
【學習活動】
學習任務
目標一：認識化學平衡狀態,理解化學平衡狀態的特征。 任務1：對于可逆反應：N2 + 3H2 2NH3，在恒溫恒容的條件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，進行合成氨的反應。在合成氨的反應中有關物質的濃度隨時間變化的示意圖如下。 （1）通過示意圖分析N2、H2、NH3濃度是如何變化？ （2）該可逆反應的v正 、v逆取決于什么因素？反應剛開始時， v正 、v逆 的大小比較？隨著反應的進行，v正 、v逆 的大小如何變化（用v-t圖像表示其變化情況）？v正、v逆 的變化將導致二者出現什么結果？ 【概念生成】 化學平衡:在一定條件下的可逆反應，當正、逆反應的速率相等時，反應物和生成物的濃度均保持不變，即體系的組成不隨時間而改變，這表明該反應中物質的轉化達到了“限度”，這時的狀態我們稱為化學平衡狀態，簡稱化學平衡。 任務2：1.當可逆反應達到平衡時,反應停止了嗎 對于反應N2+3H22NH3,達到平衡時,v正(N2)=v逆(H2),對嗎 2.當可逆反應達到平衡狀態時,表現出哪些特征？
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2新授課
第二章 化學反應速率與化學平衡
第6課時 化學平衡狀態
【學習目標】
1.認識化學平衡狀態,理解化學平衡狀態的特征。 2.掌握平衡狀態的判定方法。
【學習活動】
學習任務
目標一：認識化學平衡狀態,理解化學平衡狀態的特征。 任務1：對于可逆反應：N2 + 3H2 2NH3，在恒溫恒容的條件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，進行合成氨的反應。在合成氨的反應中有關物質的濃度隨時間變化的示意圖如下。 （1）通過示意圖分析N2、H2、NH3濃度是如何變化？ 參考答案：隨著反應的進行，體系中NH3的濃度逐漸增大，而N2和H2的濃度逐漸減小。到達t1時刻時，N2、H2、NH3的濃度均不再改變， （2）該可逆反應的v正 、v逆取決于什么因素？反應剛開始時， v正 、v逆 的大小比較？隨著反應的進行，v正 、v逆 的大小如何變化（用v-t圖像表示其變化情況）？v正、v逆 的變化將導致二者出現什么結果？ 參考答案：v正取決于反應物濃度；、v逆取決于生成物濃度。反應開始時：反應物濃度最大，v正最大；生成物濃度為零，v逆為零；v正＞v逆。 反應進行到一定程度時，v正=v逆，反應物與生成物濃度不再變化，反應達到最大限度，即化學平衡狀態。 【概念生成】 化學平衡:在一定條件下的可逆反應，當正、逆反應的速率相等時，反應物和生成物的濃度均保持不變，即體系的組成不隨時間而改變，這表明該反應中物質的轉化達到了“限度”，這時的狀態我們稱為化學平衡狀態，簡稱化學平衡。 任務2：1.當可逆反應達到平衡時,反應停止了嗎 對于反應N2+3H22NH3,達到平衡時,v正(N2)=v逆(H2),對嗎 參考答案：反應沒有停止,只是正、逆反應速率相等,但不為零。 不對。平衡時v正(N2)=v逆(H2)。 2.當可逆反應達到平衡狀態時,表現出哪些特征？ 參考答案：（1）逆：即化學平衡的研究對象是可逆反應。 （2）等：即v正＝v逆。 （3）動：即化學平衡是一種動態（ “動態”或“靜態”）平衡，即v正＝v逆≠0，反應并未停止。 （4）定：在達到化學平衡的混合體系中，各組分的濃度保持不變，各組分的百分含量保持不變 。 （5）變：化學平衡是在一定條件下的平衡，若條件改變，使v正≠v逆，則平衡狀態改變。
目標二：掌握平衡狀態的判定方法。 任務1：德國化學家哈伯(F.Haber,1868～1934)從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨。于1908年申請專利，即“循環法”，在此基礎上，他繼續研究，于1909年改進了合成工藝，氨的產率達到8%。這是工業普遍采用的直接合成法。合成氨反應式如下：N2＋3H22NH3，假設該反應在體積不變的密閉容器中發生反應，分析思考下列問題： （1）容器內混合氣體的密度不隨時間變化時，該反應是否達到平衡狀態？ 參考答案：因容器的體積不變，而混合氣體的總質量不改變，則無論平衡與否，混合氣體的密度均不變，不能判斷反應是否達到平衡狀態。 （2）根據問題（1）分析哪些物理量能夠作為合成氨反應達到平衡的標志？ 參考答案：壓強、濃度等隨著反應進行而變化的物理量，如果不再變化，說明化學反應已達平衡狀態。 （3）單位時間內生成2n mol NH3，同時消耗n mol N2時，該反應是否達到平衡狀態？ 參考答案：兩反應速率均表示正反應速率，反應進行的任何階段均成比例，不能判斷反應是否達到平衡狀態。 【方法小結】 化學平衡狀態的判斷 (1)直接標志 ①v正＝v逆≠0(即同一物質的消耗速率與生成速率相等)。 ②各物質的濃度保持不變。 (2)間接標志 ①各物質的濃度不隨時間改變而改變; ②各物質的物質的量不隨時間改變而改變; ③各氣體的壓強不隨時間改變而改變; ④氣體的顏色不隨時間改變而改變; ⑤氣體的密度不隨時間改變而改變; ⑥氣體的平均相對分子質量不隨時間改變而改變。 任務2：根據平衡狀態的判斷方法，思考下列情況下，可逆反應是否達到化學平衡狀態。 常見的判斷依據：以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例 類型判斷依據是否是平衡狀態混合物體系中各成分的含量①各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數一定平衡②各物質的質量或各物質質量分數一定平衡③各氣體的體積或體積分數一定平衡④總體積、總壓強、總物質的量一定不一定平衡正、逆反應 速率的關系①在單位時間內消耗了m mol A同時生成m mol A平衡②在單位時間內消耗了n mol B同時消耗了p mol C平衡③在單位時間內生成n mol B，同時消耗了q mol D不一定平衡④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q不一定平衡壓強①m＋n≠p＋q時，總壓強一定 (其他條件一定)平衡②m＋n=p＋q時，總壓強一定 (其他條件一定)不一定平衡混合氣體平均相對分子質量①m＋n≠p＋q時，一定平衡②m＋n=p＋q時，一定不一定平衡溫度任何反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時平衡顏色反應體系內有色物質的顏色一定平衡體系的密度恒溫恒容時，密度一定不一定平衡恒溫恒壓時，若m＋n≠p＋q，則密度一定時平衡恒溫恒壓時，若m＋n==p＋q，則密度一定時不一定平衡
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
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