高二化学教案高二第二章化学平衡 最新.docx
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高二化学教案高二第二章化学平衡最新
第二章化学平衡
第一节化学反应速率
学习目标
1：
了解化学反应速率的概念和表示方法。
2：
了解决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质；了解浓度对化学反应速率的影响。
3，了解改变化学反应速率的意义
4，学会化学反应速率计算的方法
5：
正确认识浓度、压强、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。
重点化学反应速率的概念，表示方法。
难点：
外界条件对化学反应速度的影响
教学过程：
1：
师生共同回顾以下两个实验：
（1）Na、K分别和水反应的对比实验；
（2）Mg、Al分别和同浓度同体积盐酸反应的对比实验。
2.：
提出问题讨论：
（1）怎样判断反应的快慢？
（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？
【明确】1.为了定量的描述化学反应的快慢，我们需要一个能定量描述化学反应快慢的量。
2.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的量。
化学反应速率的表示方法
【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？
一、化学反应速率
1.定义：
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/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）
化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为
【例题】在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。
解：
N2+3H22NH3
起始量（mol）：
130
2s末量（mol）：
1-0.23-0.60.4
变化量（mol）：
0.20.60.4
则VN2==0.2/2×2==0.05mol/（L·s）VH2==0.6/2×2==0.15mol/（L·s）
VNH3==0.4/2×2==0.1mol/（L·s）
【明确】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.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。
4.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。
即：
VN2：
VH2：
VNH3====1：
3：
2
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：
d
6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。
例如：
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/L·minB.VB==0.6mol/L·minC.VC==0.4mol/L·minD.VD==0.01mol/L·s
对化学反应速率要注意以下几个问题：
1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位，时间单位通常可用s、min、h表示，因此反应速率的与常见单位一般为mol/（l·s）、mol/（l·mon）或mol/（l·h）。
2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。
3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算：
对于反应
来说，则有
。
4、一般说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。
二、外界条件对化学反应速率的影响：
（一）在其它条件不变的情况下，浓度对化学反应速率的影响
【表征性抽象】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。
【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？
（明确）当增加反应物的浓度时，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+bBcC+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，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）在其它条件不变的情况下，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
【表征性抽象】对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，增大体系的压力，反应速率会加大。
【原理性抽象】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。
（三）在其它条件不变的情况下，温度对化学反应速率的影响
【提出问题】温度是怎样对化学反应速率进行影响的？
【收集事实】途径：
1.观察演示实验。
2.回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。
『演示实验』10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比实验
『复习回顾』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。
【实验事实的处理】1.化学用语化（写方程式）
（1）Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O
或S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O
（2）Cu+2H2SO4（浓）===CuSO4+2SO2↑+2H2O
（3）Mg+2H2O===Mg（OH）2+2H2↑
2.表格化
（1）同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比表
编
号
0.1mol/L的
Na2S2O3
0.1mol/L的
H2SO4
反应温度
（℃）
反应中出现浑浊的时间
（秒）
1
10ml
10ml
冷水
2
10ml
10ml
热水
（2）Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况对比表
编号
Cu与浓硫酸在常温条件下反应
Cu与浓硫酸在加热条件下反应
1
2
（3）Mg条分别与冷水和沸水的反应情况对比表
编号
Mg条与冷水反应
Mg条与热水反应
1
2
【表征性抽象】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2~4倍。
【原理性抽象】为什么升高温度会使反应速率加快？
（明确）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，是活化分子的百分比增大，因而活化分子数量增多，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。
（四）催化剂对化学反应速率的影响
【提出问题】催化剂是怎样影响化学反应速率的？
【收集事实】途径：
1.观察演示实验。
2.回顾已有知识
（演示实验）过氧化氢分解的对比实验
（复习回顾）用KClO3制氧气的实验
【实验事实的处理】1.写化学方程式
（1）2H2O2==2H2O+O2↑
（2）2KClO3==2KCl+3O2↑
2.列表对比
（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
（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
2
【表征性抽象】催化剂能加快化学反应速率。
【原理性抽象】为什么催化剂能加快化学反应速率？
（明确）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。
例：
（1）在加热条件下：
2Cu+O2==2CuO
2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O
（2）氮的氧化物破坏臭氧：
NO+O3==NO2+O2
NO2+O==NO+O2
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。
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。
【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。
大约85%的反应需要催化剂。
尤其是现代大型化工业、石油工业中，很多反应还必须使用性能良好的催化剂。
例；接触法制硫酸工业。
【课堂练习】1.要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A（气）+B（固）==2C（气）+Q（Q＞0）的正反应速率显著加快，可采用的措施是（不考虑固、气态间的接触面积）（）
A．降温B.加入BC.增大体积使压强减小D.加入A
2.把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速度V随时间t变化如图。
其中t1——t2速度变化的原因是___________________；t2——t3速度变化的原因是_________________________________。
V
t1t2t3
【实验事实的处理】1.写化学方程式或离子方程式
（1.）Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O
或S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O
（2.）2Mg+O2===2MgO
（3.）CaC2+H2O===C2H2↑+Ca（OH）2
2.列表对比
（1）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
（2）.镁条分别在空气中和纯氧中燃烧的情况对比表
编号
镁条与空气反应
镁条与纯氧气反应
现象
速率
（3）电石分别在水中和饱和食盐水中反应的情况对比表
编号
电石与水的反应
电石与饱和食盐水的反应
现象
速率
第二节化学平衡
【教学目标】
1、学习化学平衡的观点
2、体验理解化学平衡的特征
3、结合平衡是相对的、有条件的、动态的，让学生感受辩证唯物主义论点
4：
了解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。
5：
掌握用化学平衡的移动原理来定性定性地分析化学平衡问题。
6：
了解平衡移动原理的重要意义，学会解决问题的科学方法。
【教学重点】化学平衡状态的特征，化学平衡移动原理
教学难点：
化学平衡概念的建立
教学过程：
一、化学平衡状态：
定义：
在一定条件下，可逆反应中正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态，叫做化学平衡状态。
特点：
“动、定、变”特点：
动：
化学平衡是一种动态平衡v（正）=v（逆）。
定：
条件不变时，各组分浓度保持不变。
变：
条件改变时，化学平衡发生移动。
平衡建立：
在一定条件下，反应应是从一定速率开始的，而逆反应是从零开始的，随时间推移，正、逆反应速率相等，反应达到平衡。
①反应物与生成物处于动态平衡，V正=V逆
②反应物与生成物浓度保持一定，百分组成保持一定；（或说反应物与生成物的含量保持一定）
③影响平衡的外界条件改变，平衡状态即被破坏，发生平衡移动。
为了使学生较好地理解动态平衡的含义，还可以引用适当的比喻。
例如：
当水槽中进水和出水的速度相等时，槽内水量保持不变；当商场在一定时间里进出人数相同时，商场内人数保持不变等。
实验步骤如下：
（1）出示天平和装了
水的一个矿泉水瓶Ⅰ，等待静止平衡，不动时称为平衡状态；
（2）一个空矿泉水瓶剪去上部，下部刺一个小孔；
（3）按图4所示向Ⅱ空瓶内不断倒水，使它出现与Ⅰ瓶水位等高的状态，而且保持这一水位。
告诉学生这时水位不变了，也可以称为平衡了。
请思考Ⅰ与Ⅱ两种平衡有何不同。
[学生得结论]Ⅰ为静态平衡，Ⅱ为动态平衡。
不可逆反应：
在同一条件下，不能同时向两个方向进行的反应。
可看成正、逆反应的趋势差别很在，反应“一边倒”。
CO+H2O（g）===CO2+H2
12000C1L密闭容器中
C（CO）
C（H2O）
C（CO2）
C（H2）
第一次
t0
0.01
0.01
0
0
t末
0.006
0.006
0.004
0.004
第二次
t0
0
0
0.01
0.01
t末
0.006
0.006
0.004
0.004
第三次
t0
0.003
0.003
0.007
0.007
t末
0.006
0.006
0.004
0.004
CO+H2O（g）===CO2+H2
8000C1L密闭容器中
C（CO）
C（H2O）
C（CO2）
C（H2）
第一次
t0
0.010
0.010
0
0
平衡
0.005
0.005
0.005
0.005
第二次
t0
0
0
0.010
0.010
平衡
练习一：
对于可逆反应2SO2+O2===2SO3：
下列那种情况达到了化学平衡状态？
1、反应容器内，SO2、O2、SO3共存时的状态
2、SO2的分解速率等于SO3的生成速率的状态。
3、单位时间内，每消耗2molSO2同时生成1molSO2。
4、单位时间内，每消耗1molSO2同时消耗2molSO3。
练习二：
下列说法对不对，为什么？
1、可逆反应达到化学平衡时，反应停止了，所以各组分浓度不变了。
2、可逆反应达到化学平衡时，反应物浓度等于生成物浓度
3、可逆反应达到化学平衡时，即使改变温度条件，平衡状态也不会改变。
二、化学平衡及特征
1、定义
2、注意点
（1）
（2）
（3）
3、特征
4、标志
（1）微观标志
（2）宏观标志
规律
（1）
（2）（3）
（4）（5）（6）
[练习]
1、可逆反应和不可逆反应：
可逆反应：
在同一条件下，能同时向正、逆两个方向进行的反应。
如：
N2+3H22NH3+QN2O42NO2-Q
不可逆反应：
在同一条件下，不能同时向两个方向进行的反应。
可看成正、逆反应的趋势差别很在，反应“一边倒”。
正、逆反应是相对的：
N2+3H22NH3
2NH3N2+3H2
问：
点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化合生成水，电解水时又可生成氢气和氧气，这是不是一个可逆反应？
为什么？
接问：
可逆反应能否进行到底？
（不能），因而对于任何一个可逆反应都存在一个反应进行到什么程度的问题。
练习：
1.可以说明密闭容器中可逆反应P+QR+S在恒温下已达平衡的是（B）
A.容器内压强不随时间变化B.P和S生成速率相等
C.R和S的生成速率相等D.P、Q、R、S的物质的量相等
2.在1大气压390℃时，可逆反应：
2NO22NO+O2达到平衡，此时平衡混合气体的密度是相同条件下H2密度的19.6倍，求NO2的分解率。
（答：
34.6%）
第三节化学平衡的条件
学习目标：
1：
了解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。
2：
掌握用化学平衡的移动原理来定性定性地分析化学平衡问题。
3：
了解平衡移动原理的重要意义，学会解决问题的科学方法。
重点：
化学平衡移动原理
教学过程：
复习：
1．下列说法中，可以充分说明P（g）+Q（g）
R（g）+S（g）在恒温下已达到平衡的是（）
A反应容器内的压强不随时间变化B、反应容器内P、Q、R、S四者共存
C．P、S的生成速率相等D、反应容器内的总物质的量不随时间变化
2．某温度，在一2L密闭容器中，A、B、C三种物质的物质的量随时间的变化曲线入图。
则；反应物是；生成物是；。
T时刻表明
该反应的化学方程式为。
（用A、B、C代表物质）
什么叫化学平衡的移动
影响化学平衡的条件：
化学平衡状态是与外界条件有关的。
外界某种条件改变时，使正、逆反应速率不等，平衡混合物中各组成物质的百分含量（或浓度）也随之改变，原来的平衡被破坏直到建立新条件下的另一种平衡状态。
这种改变的过程，叫化学平衡的移动。
影响化学平衡的重要条件有：
浓度、压强、温度。
（1）浓度对化学平衡的影响：
以FeCl3+3KSCN为例说明。
结论：
在其它条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；反之，则向逆反应方向移动。
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
（2）压强对化学平衡的影响：
压强改变
v正v逆的变化
结果
平衡移动
平衡移动结果
增大压强
减小压强
结论：
在其它条件不变的情况下，增大压强会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使平衡向着气体体积增大的方向移动。
（3）温度对化学平衡的影响：
以2NO2N2O4+Q为例说明。
结论：
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。
温度改变
v正v逆的变化
结果
平衡移动
平衡移动结果
升高温度
降低温度
（4）关于催化剂：
因使正、逆反速率同等程度地加快，故不能使平衡发生移动。
但能缩短达到平衡的时间。
勒沙特列原理：
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
4.催化剂对反应速率的影响
（1）内容：
使用催化剂可以改变反应速率。
注意：
①这里的改变包括加快或减慢。
加快反应的为正催化剂，减慢反应的为负催化剂
②催化剂具有选择性，不同反应有不同的催化剂。
③催化剂不能改变化学反应（例如：
不能改变生成物的量）
④可逆反应中催化剂对正逆反应的改变程度相同
⑤催化剂有一定的活化温度，不同催化剂的活化温度不同。
思考：
在用氯酸钾分解制氧气时加入二氧化锰后能否提高氧气的量？
（2）解释：
使用催化剂能够降低反应能量，这样就会有更多的反应物分子成为活化分子，大大提高单位体积内活化分子的百分率，从而成千上万倍地增大化学反应速率。
5.其它因素的影响
固体颗粒大小：
颗粒越小，接触面积越大，反应速率越大。
光、电磁波、激光、紫外线、超声波：
都是给体系供能，通常是加快反应。
溶剂的性质也能改变化学反应速率。
小结：
外因对化学反应速率影响的微观解释（填“增大”或“不变”）
影响
因素
单位体积内分子总数
活化分子百分数
单位体积内活化分子数
单位体积单位时间有效碰撞次数
化学反应速率
增大浓度
增大压强
升高温度
正催化剂
[例1]对于可逆反应：
2SO2+O22SO3+Q，下列说法哪些是正确的，为会么？
（1）达到平衡时，反应物和生成物的浓度相等；
（2）达到平衡时，SO2、O2、SO3的浓度之比为；
（3）加入催化剂V2O5可以缩短到达平衡的时间；
（4）由于反应前后分子数不同，所以改变体系压强影响化学平衡（缩小体积）；
（5）对于放热反应，升高温度正反应速率减小，逆反应速率增
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