1、第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率教学目的知识技能1、 了解化学反应速率的概念和表示方法2、 整理和总结相关的基本概念、基本规律，把零散知识串成线、结成网过程与方法1、通过有关化学反应速率概念的计算，掌握计算化学反应速率的方法，提高有关化学概念的计算能力2、提高根据化学方程式的判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。3、通过实验测定某些化学反应速率情感价值观 通过学习过程例学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题重 点化学反应速率的表示方法难 点化学反应速率的计算知识结构与板书设计第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化
2、学反应速率1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。V = C/ t 单位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。二、化学反应速率的测定1、基本思路2、基本性质3、化学方法教学过程备注引入提出问题讨论：（1）怎样判断化学反应的快慢？（2）通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗？第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率讨论在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢，那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢？讲化学反应速
3、率的表示方法；用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为： V = C/ t 单位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。V = C/ t 单位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）例题例1、在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在2s末时，测得容
4、器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。 解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（mol）： 1 3 0 2s末量（mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4 变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4 则 VN2=0.2/22=0.05 mol/（Ls） VH2=0.6/22=0.15 mol/（Ls） VNH3=0.4/22=0.1 mol/（Ls） 投影理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。3.由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因
5、此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积来加快反应速率。4、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说有： VA ：VB ：VC ：VD = CA ：CB ：CC ：CD = nA ：nB ：nC ：nD= a ：b ：c ：d2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中
6、的系数比。例题例2、可逆反应A（g）+ B（g）= C（g）+ D（g） ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是A. VA=0.15mol/Lmin B. VB=0.6 mol/LminC. VC=0.4 mol/Lmin D.VD=0.01 mol/Ls二、化学反应速率的测定1、基本思路讲因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以可以加以利用2、基本性质(1) 直接可观察的性质，如释放气体的体积和体系的压强(2) 依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导
7、电能力等(3) 在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率 3、化学方法投影学生实验2-1实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸实验步骤： 取一套装置，加入40 mL 1mol/L的的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 取另一套装置，加入40 mL 4mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，收集10 mL气体。所用的时间比所用的时间短加入试剂反应时间min反应速率Mol/(Lm
8、in)1mol/LH2SO4长小4mol/LH2SO4短大实验结果：实验结论：4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。注意事项：锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同40mL的硫酸溶液要迅速加入 装置气密性要好，且计时要迅速准确思考与交流还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应速率？ 锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H = Zn2+ + H2 ，因此我们还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、稀硫酸浓度的变化等来测定化学反应速率跟踪练习1、“碘钟”实验中，3II3 2SO42 的反应速率可以用I3 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习
9、小组在20 进行实验，得到的数据如下表：实验编号c(I)/ molL10.0400.0800.0800.1600.120c()/molL10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列问题：(1) 该实验的目的_。(2) 显色时间t1_。(3) 温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 下进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为_(填字母)。(A)22.0 s (B)22.0 s44.0 s (C)44.0 s (D)数据不足，无法判断(4) 通过分析比较上表数据，得到的结论是_。2、在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分
10、别用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下关系2V(B)=3V(A)，3V(C)=2V(B)。则此反应可表示为( A ) A、2A+3B=2C B、A+3B=2CC、3A+B=2C D、A+B=C教学回顾：第二节 影响化学反应速率的因素教学目的知识技能（1）理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。（2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。过程与方法（1）掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法；（2）通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，
11、提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。情感价值观（1）通过实验培养学生严谨的科学态度，知道科学研究的一般方法。（2）通过目前催化剂研究的遗憾，激发学生投身科学的激情。重 点压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响难 点压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响知识结构与板书设计一、决定化学反应速率的因素：反应物本身的性质二、外界条件对化学反应速率的影响：（一）浓度对化学反应速率的影响（二）压强对化学反应速率的影响（三）温度对化学反应速率的影响（四）催化剂对化学反应速率的影响（五）其它因素对化学反应速率的影响教学过程备注 导入有些
12、反应速率很快，如盐酸与氢氧化钠的中和反应，而有些反应速率很慢，如石油的形成。可见，不同物质化学反应速率相差很大，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。一、决定化学反应速率的因素：反应物本身的性质二、外界条件对化学反应速率的影响：（一）浓度对化学反应速率的影响演示课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应补充实验 不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表编号Na2S2O3溶液 水硫 酸出现浑浊的时间（秒） 1 10ml 0 10ml 2 5ml 5ml 10ml当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢
13、？当增加反应物的浓度时，单位体积内活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。【对结论的再理解】1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大 2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。3.固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔，以减缓太快的反应速率。2. 制Fe（OH）2时，
14、通过降低NaOH溶液的含氧量（给溶液加热）来降低Fe（OH）2被氧化的速率。（二）压强对化学反应速率的影响【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的？【收集事实】途径：已有的实验知识（提出以下几个实验）对比 1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。 2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。 3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。（讨论）给上述三个反应的容器加压，三个反应的反应物的浓度是怎样变化的？【事实的处理】列表比较编号反应物的状态加压后反应物浓度变化加压后反应的速率变化 1 2 3对于有气体参加的反应来
15、说，其他条件不变时，增大体系的压强，反应速率会加大。【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？（明确）1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。 2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。【结论的再理解】1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在
16、分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。 2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。3.恒容时加入惰性气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。（三）温度对化学反应速率的影响演示课本21页实验2-3同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸5毫升反应的对比表编号0.1mol/LNa2S2O30.1mol/L的H2SO4反应温度（）出现浑浊的时
17、间（秒）15ml5ml冷水25ml5ml热水结论：在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。经过实验测定，温度每升高10，反应速率通常要增大到原来的24倍。回顾1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。 2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。【解释】为什么升高温度会使反应速率加快？当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，使活化分子的百分比增大，因而单位体积内活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。【对结论的再理解】对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增
18、大。【应用】1.在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率。 2. 合成氨工业中，是在500的条件下进行反应，以加快反应进行的速度。 3. 为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。【科学探究】课本21页科学探究：不同温度下碘化钾与稀硫酸反应（淀粉指示颜色）的速率不同。（四）催化剂对化学反应速率的影响【演示】22页演示实验2-4：过氧化氢分解的对比实验 （1）过氧化氢分解实验的对比表编号无催化剂时的反应情况有催化剂时的反应情况 1 （2）用KClO3制氧气实验的对比表编号无催化剂时的反应情况有催化剂时的反应情况 1【结论】催化剂能加快化学反应速率。【解释
19、】为什么催化剂能加快化学反应速率？当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故化学反应速率加大。【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。如不作特殊说明，均指正催化剂。 3. 对可逆反应而言，正催化剂使正、逆反应速率都加快，且加快的程度相同。相反，负催化剂使正、逆反应速率都减小，且减小的程度相同。（五）其它因素对化学反应速率的影响光、磁场、超声波、
20、颗粒大小、溶剂性质等随堂练习1一般都能使反应速率加快的方法是（ B ）。 升温；改变生成物浓度；增加反应物浓度；加压（A） （B） （C） （D）2NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2对此反应，下列叙述正确的是（ AC ） （A）使用催化剂能加快反应速率 （B）改变压强对反应速率没有影响 （C）冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大 （D）无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响4把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由如图2-1-1表示，在下列因素中，盐酸的浓度，镁条的表面积，溶液的温度，氯离子的浓
21、度，影响反应速率的因素是（ C ）。（A） （B） （C） （D） 5煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（ AB）。（A）把块状矿石碾成粉末 （B）向炉内喷吹氧气（C）使用Fe2O3作催化剂 （D）降低体系的温度 6在密闭容器中发生2SO2+O2 2SO3反应，现控制下列三种不同的条件：在400时，10molSO2与5molO2反应；在400时，20molSO2与5molO2反应； 在300时，10molSO2与5molO2反应； 问：开始时，正反应速率最快的是_；正反应速率最慢的是_。 教学回顾：课题：第三节 化学平衡(一) 教学目的知识技能1、理解化学平衡
22、状态等基本概念。2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。过程与方法1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态，从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。2、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。3、加强新知识的运用，找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键，培养学生严谨的学习态度和思维习惯。情感态度价值观通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等，提高学生的归纳和总结能力；通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高知识的总结归纳能力。重 点化学平衡的概念及特征难 点化学平衡状态的判断知识结构与板书设计第三节 化学平衡一、可逆反应与不可逆反应溶
23、解平衡的建立开始时v（溶解）v(结晶)平衡时v（溶解）=v（结晶）结论：溶解平衡是一种动态平衡二、化学平衡状态1、定义：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保持不变的状态。化学平衡状态的特征：教学过程备注引入我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题化学平衡。第三节 化学平衡如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么
24、反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。一、可逆反应与不可逆反应思考大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。讲所以说刚才回答说不溶了是不恰当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果，以帮助大家理解溶解过程。投影演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。讲这时候我们就说，蔗糖的溶解达到了平衡状态，此时溶解速率等于结晶速率，是一个动态平衡。溶解平衡的建立开始时v（溶解）v(结晶)平衡时v（溶解）=v（结晶）结论：溶解平衡
25、是一种动态平衡探讨我们学过那些可逆反应？可逆反应有什么特点？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.可逆反应不能进行完全，相等V正时间速率V逆例在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),的体系中各组分的速率与浓度的变化 投影二、化学平衡状态1、定义：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保持不变的状态。化学平衡状态的特征：(1)动：动态平衡v(正)=v(逆)0(2)等：v(正)= v(逆)(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。(4)变：条件改变，原平
26、衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。小结对于不同类型的可逆反应，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（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。教学回顾：课题：第三节 化学平衡(二) 教学目的知识技能理解化学平衡的概念,使学生理解浓度、压强对化学平衡的影响过程与方法1、通过浓度实验，逐步探究平衡移动的原理及其探究的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学实验方法，2、 通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的观察能力和实验探究能力情感态度价值观激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点重 点浓度、压强、温度
27、、催化剂对化学平衡的影响难 点平衡移动的原理分析及应用知识结构与板书设计第三节 化学平衡(二)一、浓度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，正反应速率加快，平衡向正反应方向移动，增大生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动。二 压强对化学平衡的影响1、其他条件不变时，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。2、如反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强不会使平衡移动。三、温度对化学平衡的影响：在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。在其它条件不变的情况下，
28、温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。四、催化剂对化学平衡的影响使用催化剂不影响化学平衡的移动。五、可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。教学过程备注复习提问1、平衡状态的特征及实质？2、影响速率的外界因素有哪些？第三节 化学平衡(二)一、浓度对化学平衡的影响科学探究实验2-5 投影滴加310滴浓硫酸滴加1020滴6 mol/LNaOHK2Cr2O7溶液橙色黄色科学探究实验2-6投影编号12步骤（1）滴加饱和FeCl3
29、溶液滴加浓的KSCN溶液现象颜色加深颜色加深C生增大增大步骤（2）滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象试管都有红褐色沉淀，且溶液颜色变浅C生都减小活动结合溶液颜色变化，进行分析，填写表格。投影操作现象C生V正V逆V正与V逆平衡原混合液保持不变保持不变保持不变保持不变相等不移动滴加浓FeCl3溶液后达到平衡加深增大增至最大后减小增大V正V逆向右移动问上述两个实验中，化学平衡状态是否发生了变化，你是如何判断的？从中你能否知化学平衡的因素？投影填写下列表格，总结浓度是如何影响化学平衡的浓度的变化 v正 v逆的变化 结果平衡移动平衡移动结果增大反应物浓度 减少反应物浓度增大生成物浓度减少生成物浓度活动
30、根据表格，完成V-T图投影在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度，正反应速率加快，平衡向正反应方向移动，增大生成物浓度，逆反应速率加快，平衡向逆反应方向移动。过渡 哪些状态物质受压强影响比较大？如何影响的？压强也能够影响化学反应速率，那究竟如何改变呢？ 讲 压强对化学平衡的影响：固态、液态物质的体积受压强影响很小，压强不使平衡移动。反应中有气体参加：压强减小浓度减小平衡向体积减小的方向移动，反之亦然。二 压强对化学平衡的影响1、其他条件不变时，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，减小压强；平衡向气体体积增大的方向移动。2、如反应前后气体体积没有变化的反应，改变压强不会使平衡移动。活动根据压强
31、对平衡的影响画出增大压强的V-t图投影三、温度对化学平衡的影响：科学探究实验2-7 投影图2-5投影根据气体颜色变化指导学生填写表格。条件改变平衡移动方向结果升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低，但比原来的高降低温度向放热反应方向移动体系温度升高，但比原来的低活动结合表格，让学生完成升温的V-t图。投影图片在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡商着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。过前面讲到温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率有影响，而且这一节内容也讲到了温度、压强和浓度都对化学平衡有影响，那么催化剂对化学平衡有没有影响呢？活动结合表格，让学生完成使
32、用催化剂后的V-t图。投影四、催化剂对化学平衡的影响-使用催化剂不影响化学平衡的移动。讲化学平衡只有在一定的条件下才能保持，当一个可逆反应达到化学平衡状态后，如果改变浓度、压强、温度等反应条件，达到平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变，从而达到新的平衡状态。由此引出化学平衡的移动。五、可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。 过前面讲述了浓度、压强和温度等多种因素对化学平衡的影响，有人就把这么多因素的影响总结出一条经验规律-勒夏特列原理。勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强、温度）平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。讲需要我们注意的是，勒夏特列
33、原理中的“减弱”这种改变，不是“消除”。勒夏特列原理只考虑有单个条件改变。勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系。小结本节课以实验和讨论的方法主要学习温度和催化剂对化学平衡的影响以及归纳了勒夏特列原理，加深了影响化学平衡因素的理解，重点温度和催化剂对化学平衡的影响，难点是勒夏特列原理的理解。教学回顾：课题：第三节 化学平衡(三) 教学目的知识技能理解化学平衡常数的概念，掌握有关化学平衡常数的简单计算过程方法能用化学平衡常数、转化率判断化学反应进行的程度情感价值观培养学生的逻辑思维能力和科学态度；培养学生理论联系实际能力重 点理解化学平衡常数的概念及化学平衡常数的简单计算难 点理解化学平衡常数与反应
34、进行方向和限度的内在联系知识结构与板书设计三、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 K=3、书写平衡常数表达式时，要注意：(1) 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可以看做“1”而不代入公式。(2) 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关4. 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。5、化学平衡
35、常数的应用（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K值越小，表示反应进行得越不完全 ，反应物转化率越小 。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫该反应的浓度商。QcK ，V正V逆，反应向正反应方向进行QcK ，V正=V逆，反应处于平衡状态QcK ，V正105时，该反应进行得就基本基本完全。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何
36、方向进行：对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫该反应的浓度商。QcK ，V正V逆，反应向正反应方向进行QcK ，V正=V逆，反应处于平衡状态QcK ，V正V逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向移动。2、若条件变，引起V正V逆，平衡发生移动。在平衡移动过程中，生成物浓度增大，使V逆增大，反应物浓度降低，使V正降低，直至V正=V逆，达到新的平衡状态，用如图所示：投影 【学生画出其它改变反应物浓度的v-t图】 、正 、正=逆、 正 正=逆 逆、 逆t
37、 t1 t2 t3 二、浓度对化学平衡的影响规律：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，使化学平衡向正向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动讲在这里我们要注意的是，浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的改变，固体或纯液体无法改变浓度；生产中往往增大成本低的原料浓度，提高成本高的原料的转化率并提高产量。随堂练习可逆反应H2O(g) +C(s) CO(g)+H2(g) ，一定条件下达到平衡状态后，改变下列条件，能否引起平衡移动？1、增大水的浓度 2、加入更多的碳 3、增大H2 的浓度三、压强对化学平衡的影响实验探究以工业合成NH3反应为例说明压强对化学平衡的影响实验原理：N2(
38、g)+3H2 (g) 2NH3(g) 是一个体积减小的反应实验数据：450时实验数据压强/MPa15103060100NH3 %2.09.216.435.553.669.4实验结论：在可逆反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g)的平衡混合物中，压强增大，混合气体中NH3的体积分数增大，即反应向生成NH3的方向移动；减小压强，混合所中NH3 %减小，即反应向生成N2和H2方向移动。投影规律：对于体系有气体，且反应前后气体体积有变化的可逆反应，增大压强，使化学平衡向气体体积减小的方向移动；压强减小，使化学平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前后气体体积无变化的反应，平衡不移动。讲我们要注意
39、的是，在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，充入一不反应的气体，平衡不移动。在容积可变的恒压容器中，充入一不反应气体，尽管总压不变，但浓度减小，相当于减小压强。向体积增大的方向移动。也就是说，压强要想改变平衡，必须能改变浓度。随堂练习下列反应达到化学平衡时，压强增大，平衡是否移动？若移动，向哪个方向移动？2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) H2O (g) +CO(g) CO2 (g)+H2(g) H2O(g) +C(s) CO(g) +H2(g) CaCO3(s) CaO(s) +CO2(g)H2S(g) H2(g) + S(s) 四、温度对化学平衡的影响实验探究NO2和N2O4
40、的相互转化p28页图2-5规律：升高温度，反应向吸热方向进行降低温度，反应向放热方向进行【学生画出其它改变反应物浓度的v-t图】五、催化剂对化学平衡的影响讲使用催化剂，V正、V逆同等程度的改变，V正=V逆。所以催化剂对化学平衡无影响。投影投影小结改变反应条件对平衡移动的影响条件适应范围对化学平衡的影响导致的结果浓度除固体外增大反应物浓度（减小生成物浓度），向正反应移动，减小反应物浓度（增大生成物浓度）向逆反应移动反应物浓度减小（生成物浓度增加）反应物浓度增加（生成物浓度减小）增大浓度，结果是减小浓度压强适应气体增大压强，向体积缩小的方向移动减小压强，向体积增大的方向移动体积缩小，减小压强体积增
41、大，增大压强增大压强，结果是减小压强温度全部升高温度，向吸热反应方向移动降低温度，向放热反应方向衔动反应吸热，温度降低反应放热，温度升高升高温度，结果是降低温度讲化学平衡有自我调节能力，总是力求保持原态。法国科学家勒沙特列把化学上这种“自我调节”作用，概括为平衡移动原理。六、勒沙特列原理定义：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动小结在这里我们要注意的是，仅适用于已达到平衡的体系，对所有动态平衡都适用，不能用勒沙特列原理解释的是，使用催化剂，不使平衡发生移动。平衡移动的结果是减弱外界条件的影响，而不是消除外界条件的影响。教学回顾：课题： 专题二 等效平衡教学目的知识技能
42、1、 运用平衡原理解决实际问题2、 解决较简单的等效平衡问题过程方法1、 提高抽象分析能力，知识的综合运用能力2、 提高分析比较能力重 点等效平衡问题难 点化学平衡移动原理的应用知识结构与板书设计专题二 等效平衡一、定义： 同一可逆反应在相同条件下，无论从正反应开始，还是从相应的可逆反应开始，或从中间某一时刻开始，经过足够长时间，反应都能达到平衡状态，且化学平衡状态完全相同，此即等效平衡。二、规律1、恒温、恒压下，对一可逆反应，由极端假设法确定出两初始状态的物质的量比相同，则在谈到平衡后两平衡等效2、恒温、恒容下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要物质的量比值与原平衡相同，则平衡等效3
43、、对于反应前后气体分子数改变的反应，只有物质的量与原始值相同，二者才等效教学过程备注讲对于一个给定的可逆反应，如果其它条件不变，不论采取体积途径，即反应是由反应物开始还是从生成物开始，是一次投料还是分多次投料最后都可建立同一化学平衡状态，此时，平衡混合物中各物质的百分含量相等。但初始有关物质的量必须符合一定的关系。专题二 等效平衡一、定义： 同一可逆反应在相同条件下，无论从正反应开始，还是从相应的可逆反应开始，或从中间某一时刻开始，经过足够长时间，反应都能达到平衡状态，且化学平衡状态完全相同，此即等效平衡。讲若平衡等效，则意味着相应物质的体积分数、浓度、转化率或产率相等。但对应各物质的量可能不
44、同。二、规律1、恒温、恒压下，对一可逆反应，由极端假设法确定出两初始状态的物质的量比相同，则在谈到平衡后两平衡等效投影 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1 mol 4 mol 等效于 1.5 mol 6 mol 0 mol 0.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 则a、b、c关系：(a + 1/2 c) ：( b + 3/2 c)=1：4投影例1、某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中，充入3L A和2L B，发生如下反应：3A(g) + 2B(g) xC(g) + yD(g) ，达到平衡时，C的体积分数为W%。若维持温度、压强不变，将0.6L A、
45、0.4L B、4L C和0.8L D。作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为W%，则X = _，Y = _解： 3A(g) + 2B(g) xC(g) + yD(g) 假设C完全反应起始0.6L0.4L4L0.8L改变12/X8/X4L4y/X终12/x+0.6 8/x+0.4 0 0 x=5 y=1讲解题思路：体积分数不变建立等效平衡恒温恒压条件下物质的量成比例采用三段法，后一种情况推倒为前一种情况2、恒温、恒容下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要物质的量比值与原平衡相同，则平衡等效投影 H2(g) + I2(g) 2HI(g) 起始量 1 mol 2 mol 0
46、mol 等效于 2mol 4 mol 0 mol 2 mol 5 mol 2 mol a mol b mol c mol 则a、b、c关系：(a + ) ：( b + )=1：2投影例2、某温度下，在一容积恒定的密闭容器中发生如下反应：CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g)+Q。当反应达到平衡时，测得容器中各物质均为 n mol ，现欲使H2的平衡浓度增大一倍，当其他条件不变时，下列措施可行的是( D ) A、升高温度 B、加入催化剂 C、再加入 n mol CO,n mol H2O D、再加入2n mol CO2,2n mol H2 3、对于反应前后气体分子数改变的反应，只有物
47、质的量与原始值相同，二者才等效投影 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 起始量 1 mol 3 mol 0mol等效于 0mol 0 mol 2mol 0.5 mol 1.5 mol 1 mol a mol b mol c mol 则a、b、c关系：(a + 1/2 c) = 1 ; ( b + 3/2 c)=3投影例3、在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2 通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)。当反应达到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器维持温度不变，令a、b、c分别代表SO2、O2、SO3的
48、物质的量，若a、b、c取不同的值，必须满足一定关系都能保证达到平衡时各组分体积分数不变，则：(1) a=b=0,则c=_(2) a=0.5，则b=_,c=_(3) a与c、b与c的关系_解：(1) 2 mol (2) 0.25 mol ，1.5 mol (3) a+c=2 b+c/2=1小结本节通过等效平衡的规律，深入理解勒夏特列原理是解决有关化学平衡问题的基础，通过典型例题，对原理作了深层剖析，以培养学生运用知识的灵活性，也为以后的盐类水解打下基础教学回顾：专题三 化学平衡的有关计算教学目的掌握平衡计算的基本方法培养学生分析、归纳、综合计算能力培养学生严谨的学习态度和思维习惯重 点平衡问题的
49、处理主要是定性法、半定量法难 点极端假设、等效假设、过程假设知识结构与板书设计1、物质浓度的变化关系 2、反应物的转化率转化率 = 3、产品的产率产率 = 4、计算模式：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) 起始量 m n 0 0变化量 ax bx cx dx平衡量 m-ax n-bx cx dx5、平均相对分子质量的变化规律6、气体密度的变化规律教学过程备注讲有关化学平衡的计算，有浓度(起始浓度、转化浓度、平衡浓度)、转化率、产率、平衡时各组分的含量以及气体的平均相对分子质量，气体体积、密度、压强、物质的量等。其常用的关系有：1、物质浓度的变化关系 投影反应物：平衡浓度=
50、起始浓度转化浓度生成物：平衡浓度 = 起始浓度+转化浓度各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的化学计量数之比。2、反应物的转化率转化率 = 3、产品的产率产率 = 4、计算模式：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) 起始量 m n 0 0变化量 ax bx cx dx平衡量 m-ax n-bx cx dx讲在这里我们要注意的是，各量的单位必须统一，转化量与计量数成比例时，转化量可以是物质的量，物质的量浓度或速率，但不能是质量投影例1、在一定条件下，某密闭容器中发生了如下反应：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)+Q，反应达到平衡后，SO2、O2、SO3的
51、物质的量之比为3：2：5，保持其他条件不变，升温达到新的平衡时，SO2和O2的物质的量分别是1.4 mol 和0.9 mol ，此时容器内SO3的物质的量为_讲由题意可知，温度升高，平衡向逆反应方向移动 解： 2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)+Q，起始量 3x 2x 5x变化量 2y y 2y平衡量 3x+2y 2x+y 5x-2y则：3x+2y= 1.4 2x+y = 0.9X= 0.4 y = 0.1n(SO3)= 5x-2y= 1.8 mol 投影例2、恒温下，将A mol N2与B mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2 (
52、g) 2 NH3(g) (1) 若反应进行到某时刻T时，氮气的物质的量为13 mol ，氨气的物质的量为6 mol 则A= _(2) 反应达到平衡时，混合气体体积为716.8L，(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)25%，计算氨气的物质的量(3) 原混合气体与平衡时混合气体的总物质的量之比为_(4) 原混合气体中，A：B=_(5) 达到平衡时，N2和H2的转化率之比_(6) 平衡混合气体中，n(N2):n(H2):n(NH3)= _解：(1) N2(g)+3H2 (g) 2 NH3(g)起始量 A B 0 变化量 平衡值 13 6 A= 16 mol (2) n = 716.8/22.
53、4 = 32 mol n(NH3 )= 32*25% = 8 mol (3) N2(g) + 3H2 (g) 2 NH3(g)起始量 A B 0 变化量 X 3X 2X平衡值 A-3X B-3X 2X=8 X= 4A-3X+B-3X+2X= 32A+B=40 32:40=4:5(4) B= 24 A:B= 2:3(5) (N2)= x/A (H2 ) = 3x/B (N2): (H2 ) =1:2(6) (a-x):(b-3x):2x = 12:12:8= 3:2:25、平均相对分子质量的变化规律投影以 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 气体平均摩尔质量M = 平衡前后
54、，m不变，则：若m+n = p+q 则M不变若m+n p+q ，平衡正向移动，则n减小，M增大若m+n 液态 固态 （2）与物质的量成正比5、反应熵变S=反应产物总熵-反应物总熵6、熵增的过程就是自发过程四、焓变与熵变对反应方向的共同影响。体系自由能（吉布斯自由能）变化（G、单位：KJ/mol）：G = H - TS（吉布斯亥姆霍兹公式）G = H - TS 0 反应不能自发进行。教学过程备注情景创设汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g） + 2CO（g） = N2（g
55、） + 2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？引入上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向的问题。第四节 化学反应进行的方向讲在我们讨论问题之前，先来说两个概念，自发过程和自发反应一、自发过程和自发反应1、自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。2、自发反应：在给定条件下，能自发地进行到显著程度的反应3、非自发反应：不能自发地进行，必须借助某种外力才能进行的反应。问根据生活经验，举例说说我们见过的自发
56、过程。过科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵判据，为反应方向的判断提供了必要的依据。二、反应方向的焓判据。思考与交流19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。投影图2-7讲经验表明，那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系能量趋向于从高能态转变为低能状态，这时体系会对外部做功或者释放能量，由此总结而得的经验规律就是所谓的焾判据。如水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。焓判据
57、：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。若H0，正向反应能自发进行；若H0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。讲多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。而且有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行，如：N2O5（g）= 4NO2（g）+ O2（g） H = 56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+ CH3COOH（aq）= CO2（g）+CH3COONH4（aq）+ H2O（l） H = 37.3KJ/mol； 因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。三、反应方向的熵判据。思考与交流同学们在
58、相互探讨一下由“有序”变“无序”的自然现象，举例说明。密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽（包括挥发性固体），会通过分子扩散自发形成均匀混合物。物质溶于水自发地向水中扩散，形成均匀的溶液等。讲为解释这一类与能量无关的过程的自发性，科学家提出了另一推动体系变化的因素：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。投影图2-81、熵判椐：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。问如何理解“熵”的含义？2、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。问混乱度的增加意味着体系变得更加无序。3、熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。 小结体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序熵增的过程
59、。4、熵的大小判断： （1）气态 液态 固态 （2）与物质的量成正比讲需要注意的是，一个体系的熵不能永远增加，最终会达到一个最大的无序状态，此时，体系呈现有确定的(不变的)性质，尽管分子水平上的变化仍在发生。我们讲的化学体系，当它具有不变的可观察的性质，就处在平衡状态，所以当一个体系达到它的最大熵时，即处于平衡状态 。5、反应熵变S=反应产物总熵-反应物总熵讲产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。需大家特殊注意的是，两种气体的混合也是熵增加的过程。6、熵增的过程就是自发过程讲有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：-10的液态水会自动结冰成为
60、固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；2Al（s）+ Fe2O3（s）= Al2O3（s）+ 2Fe（s） S = -39.35Jmol-1K-1。因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。四、焓变与熵变对反应方向的共同影响。讲在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：体系自由能（吉布斯自由能）变化（G、单位：KJ/mol）：G = H - TS（吉布斯亥姆霍兹公式）讲 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。G = H - TS 0 反应不能自发进行。投影小结类型HSG
61、及反应方向反应实例1，焓减，熵增，任何温度下均自发，自由能减少2H2O2 （l）= 2H2O (l) +O2(l) 2+,焓增，熵减，任何温度均不自发，自由能增加3O2(g) = 2O3(g)3+,焓增，熵增+，常温不自发，高温自发N2O4 (g) = 2NO2 (g)4，焓减，熵减，常温自发，高温不自发N2(g) + 3H2 (g) = 2NH3 (g)总结能量判据和熵判据的应用：1、由能量判据知放热过程（H0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知许多熵增加（S0）的过程是自发的；3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：G = H - TS）将更适合于所有的反应过程；4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；5、在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果；6、反应的自发性也受外界条件的影响。教学回顾：