化學反應的方向與限度(第2課時-化學平衡狀態(tài))(教案)-2024-2025學年高二化學同步備課系列

2.2.2化學反應的方向與限度（第2課時）一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標1.從可逆反應化學平衡狀態(tài)的建立過程，認識化學平衡是一種動態(tài)平衡。2.熟知化學平衡狀態(tài)的特征，建立化學平衡狀態(tài)判斷方法的思維模型。二、教學重難點重點：1.化學反應的可逆性及化學平衡的建立；2.化學平衡狀態(tài)的判定。難點：化學平衡狀態(tài)的判定。三、教學方法探究法、總結(jié)歸納法、分組討論法等四、教學過程【導入】問題導入【問】何為可逆反應？請舉實例說明可逆反應的特征?！旧吭谙嗤瑮l件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應。書寫可逆反應的化學方程式時，不用“=”，用“?”。特征：【講解】化學平衡狀態(tài)的建立(1)在一定條件下，把1molO2和2molSO2充入一密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應。根據(jù)要求填表：O2＋2SO22SO3反應物濃度v正c(SO3)v逆開始時c(O2)最大c(SO2)最大最大00進行中c(O2)減小c(SO2)減小減小增大增大平衡時c(O2)不變c(SO2)不變不變不變不變(2)用濃度—時間(c－t)、速率—時間(v－t)圖像表示以上過程(補充完整圖像，t1之后為平衡狀態(tài))，在圖1中標出各曲線代表物質(zhì)的化學式?；瘜W平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反應里，當正、逆兩個方向的反應速率相等時，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度保持恒定的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡?；瘜W平衡狀態(tài)的特征【強化鞏固】(1)只有可逆反應才存在平衡狀態(tài)()(2)化學平衡狀態(tài)是一定條件下可逆反應進行到最大限度的結(jié)果()(3)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，正逆反應的速率都為0()(4)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時反應物和生成物的濃度相等()(5)化學反應達到化學平衡狀態(tài)時，反應混合物中各組分的濃度一定與化學方程式中對應物質(zhì)的化學計量數(shù)成比例()(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×【講解】化學平衡狀態(tài)的判斷標志(1)直接標志——“正、逆相等”①v正＝v逆a.同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率；b.在化學方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率或消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比；c.在化學方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于化學計量數(shù)之比。②各組分的濃度保持一定a.各組分的濃度不隨時間的改變而改變；b.各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)不隨時間的改變而改變。(2)間接標志——“變量不變”①反應體系中的總壓強不隨時間的改變而變化(適用于反應前后氣體體積不等的反應)。②對于反應混合物中存在有顏色物質(zhì)的可逆反應，若體系中顏色不再改變，則反應達到平衡狀態(tài)。③全是氣體參加的反應前后化學計量數(shù)改變的可逆反應，平均相對分子質(zhì)量保持不變。④對同一物質(zhì)而言，斷裂化學鍵的物質(zhì)的量與形成化學鍵的物質(zhì)的量相等?！局v解】判斷某反應是否達到平衡的“三看”“三注意”三看：一看反應是否為可逆反應；二看物質(zhì)的狀態(tài)；三看氣體的化學計量數(shù)。三注意：一注意不同物質(zhì)的平衡濃度之間無必然關(guān)系；二注意公式M＝eq\f(m,n)在討論混合氣體的平均相對分子質(zhì)量時的應用；三注意公式ρ＝eq\f(m,V)在討論混合氣體密度時的應用。用“總壓強、混合氣體的密度、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)的注意事項(1)恒溫恒容條件下，用“總壓強、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)時，要特別關(guān)注反應前后氣體分子總數(shù)的變化，如：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)是否平衡壓強當m＋n≠p＋q時，總壓強一定(其他條件一定)是當m＋n＝p＋q時，總壓強一定(其他條件一定)不一定混合氣體的eq\x\to(M)當m＋n≠p＋q時，eq\x\to(M)一定是當m＋n＝p＋q時，eq\x\to(M)一定不一定(2)恒溫恒容條件下，用“混合氣體的密度”判斷平衡狀態(tài)時，要特別關(guān)注反應前后是否有非氣態(tài)物質(zhì)參與反應，如關(guān)注各物質(zhì)的狀態(tài)是否平衡密度ρC(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)不一定H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定)不一定【強化鞏固】下列說法可以證明H2(g)＋I2(g)2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是________(填序號)。①單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時，生成nmolHI②一個H—H鍵斷裂的同時有兩個H—I鍵斷裂③百分含量w(HI)＝w(I2)④反應速率v(H2)＝v(I2)＝eq\f(1,2)v(HI)⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1⑥溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化⑦溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再變化⑧溫度和體積一定時，混合氣體顏色不再變化⑨溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化【生】②⑥⑧【講解】利用極端假設(shè)法確定各物質(zhì)的濃度范圍可利用極端假設(shè)法判斷可逆反應中各物質(zhì)的濃度范圍，假設(shè)反應正向或逆向進行到底，求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值，從而確定它們的濃度范圍。如下反應：平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為0＜c(X2)＜0.2mol/L，0.2mol/L＜c(Y2)＜0.4mol/L，0＜c(Z)＜0.4mol/L?！緩娀柟獭吭谝幻荛]容器中進行反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.6mol·L－1、0.3mol·L－1、0.6mol·L－1，當反應至正、逆反應速率相等時，可能存在的狀態(tài)是()A.SO2為1.2mol·L－1、O2為0.6mol·L－1B.SO2為0.75mol·L－1C.SO2、SO3均為0.45mol·L－1D.SO3為1.2mol·L－1【生】B【課堂小結(jié)】師生共同完成。一、可逆反應二、化學平衡狀態(tài)的特征三、化學平衡狀態(tài)的判斷【課堂練習】1、在一定溫度下，將2molNO2氣體通入恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應：2NO2(g)N2O4(g)。下列不能說明反應達到平衡的是()A.N2O4濃度不再改變B.NO2的分解速率等于N2O4的生成速率C.混合氣體的顏色不變D.混合氣體中NO2百分含量不變答案B2、已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)