
化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)的重要理論之一,是中學(xué)化學(xué)中所涉及的溶解平衡、電離平衡、水解平衡等知識(shí)的核心,對(duì)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)起著指導(dǎo)作用。通過(guò)本節(jié)的教學(xué),不僅僅要幫助學(xué)生理解有關(guān)知識(shí),更重要的是要幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn),以及化學(xué)平衡是相對(duì)的、當(dāng)外界條件改變時(shí)平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)等觀點(diǎn),訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法,并著力培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生在應(yīng)用化學(xué)理論解決一些簡(jiǎn)單的化工生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的同時(shí),體會(huì)化學(xué)理論學(xué)習(xí)的重要性。
教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)
教學(xué)目標(biāo):
1.知道化學(xué)平衡的含義。
2.會(huì)判斷可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)。
核心素養(yǎng):
1. 證據(jù)推理與平衡思想:會(huì)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)。
2. 宏觀辨識(shí)與社會(huì)責(zé)任:知道控制反應(yīng)條件的意義以及相應(yīng)的措施。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.化學(xué)平衡的建立及其特征
2.化學(xué)平衡標(biāo)志判斷
教學(xué)過(guò)程
化學(xué)平衡是指在一定條件下的可逆反應(yīng),在反應(yīng)之初,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,隨著反應(yīng)進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減?。ǚ磻?yīng)物濃度減低),逆反應(yīng)速率增大(生成物濃度增大),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變。
一、化學(xué)平衡的根本標(biāo)志:
1、化學(xué)平衡的根本標(biāo)志1:速率 V正= V逆≠0
(1)對(duì)于同一種物質(zhì)來(lái)說(shuō):該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率,如:V(生成)= V(消耗)。
(2)對(duì)于不同的物質(zhì):速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,但必須是不同方向的速率,如:V(生成)∶V(消耗)=m∶n。
(3)化學(xué)鍵斷裂情況=化學(xué)鍵生成情況。對(duì)同一物質(zhì)而言,斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。對(duì)不同物質(zhì)而言,與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和分子內(nèi)的化學(xué)鍵多少有關(guān)。如:反應(yīng)N2+3H2 2NH3,當(dāng)有3mlH-H鍵斷裂,同時(shí)有6mlN-H鍵斷裂,則該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡。
例1:能說(shuō)明反應(yīng) N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
A、3V正(H2)=V正(N2)
B、單位時(shí)間內(nèi)消耗H2的速率與生成H2的速率相同
C、單位時(shí)間內(nèi)有n ml N2生成的同時(shí)有n ml NH3生成
D、NH3的分解速率和N2的消耗速率速率相同
2、化學(xué)平衡的根本標(biāo)志2:濃度
反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不在改變(固體的濃度不變不能作為標(biāo)志)。以下情形可體現(xiàn)濃度不再改變:各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量、轉(zhuǎn)化率(或產(chǎn)率)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積百分?jǐn)?shù)不再改變或有色物質(zhì)(如Br2、I2、NO2等)顏色不再改變。
例如:反應(yīng)2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) 、 H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g)
NO2、I2等體系的顏色不再改變,即NO2、I2的濃度不再改變時(shí)可作為平衡的標(biāo)志。
例2:一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
A、c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
B、N2,H2和NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變
C、N2與H2的物質(zhì)的量之和是NH3的物質(zhì)的量2倍
D、斷開1ml N≡N的同時(shí)斷開3ml H-H
二、化學(xué)平衡的間接標(biāo)志:
所謂“間接標(biāo)志”是指在特定環(huán)境、特定反應(yīng)中能間接衡量有氣體參與的某一可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志,通常指總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度等,能間接體現(xiàn)。
這些物理量都應(yīng)該具備這樣的特征:在普通狀態(tài)一直變化,而一旦不變了說(shuō)明已達(dá)到平衡。
總之:會(huì)變的量保持不變說(shuō)明已達(dá)平衡。
例3:反應(yīng)2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),可以作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
①單位時(shí)間內(nèi)生成n m1 O2的同時(shí)生成2nml NO2
②混合氣體的顏色不再改變
③容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化
④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A、①②③⑤ B、②④⑤ C、①④⑤ D、③④⑤
知識(shí)總結(jié):
1.化學(xué)平衡根本標(biāo)志1:速率 V正= V逆 ≠0
2.化學(xué)平衡根本標(biāo)志2:濃度
反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變(固體的濃度不變不能作為標(biāo)志)。以下情形可體現(xiàn)濃度不再改變:各物質(zhì)的物質(zhì)的量、質(zhì)量、轉(zhuǎn)化率(或產(chǎn)率)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積百分?jǐn)?shù)不再改變或有色物質(zhì)(如Br2、I2、NO2等)顏色不再改變。
3.化學(xué)平衡的間接標(biāo)志:會(huì)變的量保持不變說(shuō)明已達(dá)平衡。
間接標(biāo)志是指在特定環(huán)境、特定反應(yīng)中能間接衡量有氣體參與的某一可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志,通常指總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度等,能間接體現(xiàn)。
4.當(dāng)今世界各國(guó)能源研究的前沿課題之一就是如何提高燃燒效率,節(jié)約能源。如果我們能把煤等燃料的燃燒利用率提高一倍,就相當(dāng)于將這些燃料的使用時(shí)間延長(zhǎng)一倍。
燃料燃燒不充分,不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少,浪費(fèi)資源,而且還會(huì)產(chǎn)生大量的CO等氣體。這些氣體及燃燒時(shí)產(chǎn)生的固體顆粒等隨煙氣排出后,會(huì)污染空氣,危害人體健康。
為了提高鍋爐的供熱效率,工業(yè)上常采用粉碎固體燃煤的方法,從而使固體燃煤可以和液體燃料一樣,采用“噴霧”式的燃燒工藝,以增大燃料與空氣的接觸面積,提高燃燒效率。煤的氣化和液化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑。
課后作業(yè):
1. 筆記:課件9頁(yè)(重點(diǎn)筆記)
2.專題6-§1-4化學(xué)平衡狀態(tài)(同步練習(xí))
3. 預(yù)習(xí)專題6-§2-1放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)。
教學(xué)反思
化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)的重要理論知識(shí),在中學(xué)化學(xué)理論中占重要地位。它的大部分知識(shí)內(nèi)容抽象、理論性很強(qiáng),學(xué)生學(xué)起來(lái)覺的很吃力。因此課堂教學(xué)的主體目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,學(xué)法上老師精講,學(xué)生多練以達(dá)到掌握知識(shí)的目的。
這是一份高中化學(xué)蘇教版 (2019)必修 第二冊(cè)專題6 化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元 化學(xué)反應(yīng)中的熱教案,共4頁(yè)。教案主要包含了放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),熱化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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