打包下载:高中化学人教版选修4 第二章 第3节 化学平衡 教案(共3(2)

2018-12-09 23:52

[小结]在一定温度下,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,又无论反应物起始浓度为多少,最后都能达到化学平衡。这时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。

[板书]1. 定义:在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。

[练习]计算平衡常数: 起始时各物质的浓度/mol·L-1 c(CO) 0 c(H2O) 0 c(CO2) 0.01 c(H2) 0.01 c(CO) 0.005 平衡时各物质的浓度/mol·L-1 c(H2O) 0.005 c(CO2) 0.005 c(H2) 0.005 平衡时 c(CO2)?c(H2)c(CO)?c(H2O) 结论:达到平衡时

c(CO2)?c(H2) =1.0(常数)

c(CO)?c(H2O)[启发]刚才得出的平衡常数K是由一个特殊的反应引出的,其但如果对于任意一个可逆化学反应:mA+nB

pC+qD其平衡常数K又该如何表示呢?

[回答]平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘积除以

?c(C)?p??c(D)?q反应物浓度的化学计量数次方的乘积。即 K=

?c(A)?m??c(B)?n

[板书]2. 表达式对于任意反应 mA+nB

pC+qD

?c(C)?p??c(D)?qK=

?c(A)?m??c(B)?n

[提问]化学平衡常数实际上是化学平衡的又一特征,那么化学平衡常数K的大小有什么意义呢?

[回答]了解K的意义并回答:可以从平衡常数K的大小推断反应进行的程度,K只受温度影响,K越大,表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比越大,也就是反应进行的程度越大,反应的转化率也越大;反之K越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率也越小。

[板书]3. 化学平衡常数的意义:K只受温度影响,K越大,反应进行的程度越大,反

应的转化率也越大;反之K越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率也越小。

[提问]什么叫反应物的转化率? [回答]某指定反应物的转化=

指定反应物的起始浓度?指定反应物的平衡浓度指定反应物的起始浓度

[讲解]根据平衡常数K的定义和表达式可知,即使是同一反应,若反应方程式书写不同则K的表示方式也不同。再则,这里所谓的浓度指的是气体或溶液的浓度,对于固体、纯液体的浓度一般规定为常数1,可以不写。

[练习]写出下列反应的平衡常数的表达式 ①PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) ②2HI(g) H2(g)+I2(g) ③CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ④Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g)

[解析]在写表达式时注意③、④中固体物质的浓度为1,不写出。 [答案]①K=

c(PCl3)?c(Cl2)c(PCl5),②K=?c(H)?22c(H2)?c(I2)?c(H2O)?4,③K=c(CO2),④K=?c(H)?4

2 [板书计划] 三、化学平衡常数

1. 定义:在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。

2. 表达式对于任意反应 mA+nB

pC+qD

?c(C)?p??c(D)?qK=

?c(A)?m??c(B)?n

3. 化学平衡常数的意义:K只受温度影响,K越大,反应进行的程度越大,反应的转化率也越大;反之K越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率也越小。

教学反思:

第三课时

(第三节 化学平衡习题课)

[设问]是不是反应速率越快,生成物产量就越高? [回答]不一定。

[问题]产量的高低取决于什么? [回答]反应进行的限度。

[导课]反应进行的限度即化学平衡移动的有关问题,下面我们处理化学平衡有关的习题。

[板书]化学平衡习题课 [提问]什么叫化学平衡状态?

[回答]一定条件下的可逆反应,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保持不变的状态。

[学生回答时教师板书]定义

[提问]化学平衡有哪些特征?请同学们用几个字概括。 [学生回答时教师板书]特征:逆、等、动、定、变、同。 [指定学生分析以上几个字的含义]

[过渡]从平衡状态的特征来看,同一反应物的正、逆反应速率相等就说明达到了平衡状态,那么对于不同反应物或生成物,如何从速率间的关系证明反应达到了平衡状态呢?下面我们看一道题。

[投影]

例1. 在一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 A. 单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol AB。 B. 容器内的总压强不随时间变化

C. 单位时间内生成2n mol的AB,同时生成n mol的B2。 D. 单位时间内生成n mol A2同时生成n mol B2。

解析:A. 根据生成n mol AB,说明消耗了n mol A2。而已知单位时间生成n mol的A2说明此可逆反应生成速率不等于消耗速率,未达平衡状态。

B. 该可逆反应全是气体且反应前后分子数相等。故不能通过容器内的总压强随时间的变化来判断它是否达到化学平衡状态。

12C. 根据生成2n mol AB的同时生成n mol B2。“生成2n mol AB”同时说明消耗n mol B2,对于B2气体来说其生成速率等于消耗速率。说明该可逆反应的正、逆反应速率相等。 D.该选项已知条件中未给出消耗A2、B2的物质的量。因此不能说明正反应速率和逆反应速率间的关系。

答案:C

[练习]请同学们自己完成下面的练习题。

1. 对于一定条件下的可逆反应:A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标A. A、B、C的浓度不再变化。

B. 容器内总压强不再改变

C. 单位时间内生成n mol A,同时生成3n D. A、B、C的分子数之比为1∶3∶答案:AB

2. 在2NO2(g) N2O4(g)的可逆反应中,下列不属于平衡状态的是 A. 反应物的转化率等于生成物的产率。 B. NO2在混合气体中体积分数保持不变。 C. 平衡体系的颜色不再改变。

D. 单位时间内有1 mol N2O4变为NO2的同时,有2 mol NO2变为N2O4。 答案:A

[问题]请同学们根据以上练习,总结一下化学平衡的标志有哪些? [学生回答后教师小结并投影显示] 化学平衡状态的标志:

1. 对于同一反应物或生成物的正反应速率等于其逆反应速率。

2. 一种物质的正反应速率与另一种物质的逆反应速率之比等于方程式化学计量数之比。

3. 各组分的浓度或分子数或含量不随时间改变而改变。 4. 反应物的转化率或生成物产率不随时间改变而改变。

5. 对于反应前后气体体积不相等的反应,容器内总压强或气体总体积不随时间改变而改变。

6. 对于反应体系某物质有颜色的反应,体系颜色不随时间改变而改变。也可说明已达平衡状态。

[过渡]如何衡量一个可逆反应达到平衡状态时,正反应进行的程度大小? [回答]用化学平衡常数的大小来衡量。 [板书]化学平衡常数

[问题]请同学们写出下列反应达到化学平衡状态时平衡常数的数学表达式。 [投影显示] ①H2(g)+I2(g) ②N2(g)+3H2(g) 教学反思:

2NH3


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