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选修4 化学平衡 教案

选修4 化学平衡 教案
选修4 化学平衡 教案

2-3 化学平衡

【教学目标】之知识与技能

1、了解可逆反应和不可逆反应的概念

2、描述化学平衡建立的过程,建立起化学平衡的概念

3、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响

4、掌握平衡移动原理(勒夏特列原理)并能运用其解决平衡问题

【教学目标】之过程与方法

1、从学生已有的关于饱和溶液的溶解平衡,导入化学平衡,通过对溶液节平衡的理解和迁移,让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念

2、通过边讲边实验的形式引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论。师生共同归纳出平衡移动原理,达到既激发学生兴趣又启发思维的目的

【教学目标】之情感态度与价值观

1、化学平衡是宇宙中各种平衡的一个小小分支,它和日常生活中的溶解、环境、生态等平衡问题都与生活息息相关;27中“生命元素”在人体中为此着平衡,其含量由生命活动需要而定,既不可多,也不可少,否则就会破坏平衡,影响人体健康——化学与生命息息相关

【教学重点】?????1、化学平衡概念的建立

2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响

3、化学平衡移动原理的应用

【教学难点】?????1、化学平衡概念的建立

2、温度、浓度、压强对化学平衡的影响

3、化学平衡移动原理的应用

【教学方法】实验探究、推理、讨论 【课时安排】10课时

【教学过程】

第一课时

【知识回顾】什么是可逆反应?可逆反应有什么特点?

一、可逆反应

1、定义: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

2、表示方法:用“”表示。如:H 2 + I 22HI

【讲解】可逆反应中所谓的正反应、逆反应是相对的,一般把向右进行的反应叫做正反应,

向左进行的反应叫做逆反应。

【学与问】反应2H 2 + O 2

2H 2O 与2H 2O 2H 2↑ + O 2↑是否是可逆反应?

【讲解】可逆反应是在同一个条件下,同时向两个方向发生的反应才叫可逆反应。这两个反

应是在不同条件下进行的反应,因此不是可逆反应 【讲解】由于可逆反应同时向两个方向发生反应,因此无论反应多长时间,都不能向任何一

个方向进行到底,如3H 2+ 2N 2

2NH 3 ,只能尽可能多地将氮气和氢气转

化为氨气,反应最终能进行到什么程度,这就是我们今天要研究的问题——化学平衡

3、特点:参加反应的物质不能完全转化 二、化学平衡

1、化学平衡状态的建立 ⑴溶解平衡的建立

催化剂 高温高压

电解

点燃

反思:

本节知识较难理解,概念少讲,在练习过程中逐步融会贯通

【实验探究】将CuSO 4粉末逐渐加入到20 mL 水的烧杯中到烧杯底部有适量晶体出现

?

????起始:υ(溶)最大 υ(析) =0

中间:υ(溶)逐渐减小,υ(析) 逐渐增大,但υ(溶)>υ(析) 最终:υ(溶) =υ(析) >0,即达到溶解平衡状态 【讲解】若不改变条件,υ(溶)=υ(析)>0将一直进行下去,也即溶解平衡是一个动态平衡。

比如将晶形不完整的晶体放入到其饱和溶液中一段时间后,晶体会变得完整、有规

则,但晶体的质量并不发生变化

溶解平衡图像 化学平衡图像:从反应物达到平衡

⑵化学平衡的状态建立

【讲解】以可逆反应CO(g) + H 2O(g)

CO 2(g) + H 2(g)为例,若反应开始时只有

CO 和

H 2O ,没有CO 2和H 2 ,此时c(CO)、c(H 2O)最大,因此υ(正)最大,c(CO 2) =c(H 2)=0 mol/L ,因此υ(逆)=0。随着反应的进行,反应物不断减少,生成物逐渐增加,υ(正)逐渐减小,υ(逆)逐渐增大,当反应进行到某一时刻,υ(正)=υ(逆),此时,反应达到

了其“限度”,反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化,但反应仍然在进行着,只是υ(正)=υ(逆),我们把这样的状态叫作化学平衡状态,简称化学平衡 ⑶定义: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,就叫做化学平衡状态,简称化学平衡 【思考与交流】根据前面的分析,请大家思考:化学平衡研究的对象是什么?

2、化学平衡的特征

⑴逆:化学平衡研究的对象是可逆反应

【思考与交流】当反应达到平衡时,有什么特点? ⑵等:化学反应处于化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,但都不等于零,即:υ(正)=υ(逆)>0

【思考与交流】反应是否还在进行?为什么?

⑶动:化学平衡是动态平衡,反应处于平衡状态时,化学反应仍在进行,反应并没有停 【思考与交流】平衡状态下的反应体系中各成分的量是否发生变化?

⑷定:化学反应处于化学平衡状态时,反应化合物中各组分的浓度保持一定,体积分数

保持一定

【思考与交流】平衡能否一直保持不变?

⑸变:化学平衡是有条件的平衡状态,当外界条件变化,原有的化学平衡被破坏,直到

建立新的化学平衡。 3、化学平衡的标志

⑴微观标志:υ(A 正)=υ(A 逆) >0 ——实质

【讲解】υ(正)=υ(逆) 指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等

⑵宏观标志:反应混合物中个组分的浓度和体积分数保持不变

【练习】在一定温度下,反应A 2(g) + B 2(g)2AB(g)达到平衡的标志是( C ) A .单位时间内生成n molA 2同时生成n molAB B .容器内总压不随时间变化

C .单位时间内生成2n molAB 同时生成n molB 2

D .单位时间内生成n molA 2同时生成n molB 2

催化剂 加热

υ 0

第二课时

4、化学平衡状态的判断 ⑴基本依据:??

?①υ(A 正) ==υ(A 逆) >0,只要能证明此即可

反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变

⑵常见方法:以xA +yB zC 为例

①直接的

Ⅰ、速率:?

??a 、υ(A 正) ==υ(A 逆)

b 、υ(A 耗) ==υ(A 生)

c 、υ(A 耗) ∶υ(A 生) == x ∶y

d 、υ(B 耗) ∶υ(C 耗) == y ∶ z

【练习】《红对勾——讲义手册》P33:例3、P34:2

Ⅱ、各物质的质量分数保持不变

【讲解】根据理想气体状态方程:pV = nRT 我们还可以推导出下列结论:

②间接:???a

、混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间改变而改变(x+y≠z )b 、各物质的浓度、物质的量、质量不随时间改变而改变

c 、各气体的压强、体积不随时间改变而改变

d 、混合气密度、平均分子量、压强不随时间改变而改变(x+y≠z )

【问题探究】当外界条件改变时,已经建立的化学平衡会不会发生什么变化?

【讲解】我们知道,化学平衡是有条件的平衡,在一定条件下才能保持平衡状态,当平衡的

条件发生改变时,原平衡就会被破坏,反应混合物里各组分的含量会随之改变,然后在新的条件下重新建立平衡,我们把这样的过程叫作化学平衡的移动

三、化学平衡的移动

1、定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动

2、化学平衡移动的原因

化学平衡移动的原因是反应条件的改变引起反应速率的变化,使υ(正)≠υ(逆),平衡混合物中各组分的含量也发生相应的变化

3、化学平衡移动的标志 ⑴微观:外界条件的改变使原平衡体系υ(正)=υ(逆)的关系被破坏,使υ(正)≠υ(逆),然后

在新的条件下,重新建立υ(正)=υ(逆)的关系,才能表明化学平衡发生了移动 【学与问】如果外界条件的改变使得υ(正)、υ(逆)同等程度地改变,平衡是否发生移动? 【讲解】如果外界条件的改变使υ(正)、υ(逆)变化的倍数相同,那么对反应中任何一种物质而

言:消耗了多少就会生成多少,因此体系中各物质的浓度不发生改变,所有此时平

衡不移动 ⑵宏观:反应混合物中各组分的体积分数发生了改变,才能说明化学平衡发生了移动 【思考与交流】当外界条件发生改变时,我们如何才能判断平衡移动的方向?

4、化学平衡移动方向的判定

【讲解】外界条件的改变,首先影响的是化学反应速率,因此要判断平衡的移动方向,我们

首先必须知道条件改变对υ(正)、υ(逆)的影响哪个大些

υ

⑴υ(正) >υ(逆):化学平衡向正反应方向(右)移动

⑵υ(正) <υ(逆):化学平衡向逆反应方向(左)移动

⑶υ(正)=υ(逆):化学平衡不移动

【小结】

????

?1、化学平衡状态的判断依据:???①υ(A 正) ==υ(A 逆) >0,只要能证明此即可

②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变 2、平衡移动方向的判断:?

????⑴υ(正) >υ(逆):化学平衡向正反应方向(右)移动⑵

υ(正) <υ(逆):化学平衡向逆反应方向(左)移动⑶υ(正)=υ(逆):化学平衡不移动

【作业】

υ υ υ

第三课时

【引言】上节课我们学习了化学平衡移动方向的判断方法,那么,外界条件的改变化学平衡

将向哪个方向移动呢?这节课我们就来具体研究外界条件对化学平衡的影响 四、外界条件对化学平衡的影响 1、浓度

【实验探究】演示实验2-5

【现象】1号试管橙红色变深,2号试管黄色变深

【结论】???增大产物浓度时平衡向逆反应方向移动

减小产物浓度时平衡向正反应方向移动

【结论】⑴

???增大反应物浓度时平衡向正反应方向移动减小反应物浓度时平衡向逆反应方向移动

【思考与交流】为什么改变反应物的浓度会引起化学平衡的移动?

【讲解】当增大反应物浓度时,正反应速率增大,随之生成物浓度也逐渐增大,逆反应速率

也增大,但逆反应速率增大量不及正反应速率增大量,所以平衡向正反应方向(右)移动,如图⑴。若减少生成物浓度,则逆反应速率减小,随之反应物浓度降低,正反应速率也减小,但正反应速率减小的程度不及逆反应速率减小程度,所以平衡向正反应方向(右)移动,如图⑵。反之亦然,如图⑶⑷ ①增大反应物浓度 ②减少生成物浓度

③增大生成物浓度 ④减少反应物浓度

【思考与交流】是否增加反应物或减少生成物的量都能使平衡向正反应方向移动;增加生成

物或减少反应物的量都能使平衡向逆反应方向移动?

【结论】否。增大固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动 【思考与交流】对反应mA(g) + n B(g)

pC(g) + qD(g) ,若增大反应物A 的浓度,平衡将

向哪个方向移动?反应物A .B 的转化率将怎样变化?

【结论】对反应mA(g) + n B(g)pC(g) + qD(g) ,若增大反应物A 的浓度,平衡将向正反

υ

υ υ

υ

应方向移动。反应物B 的转化率将增大,而A 则减小

【思考与交流】本规律在化工生产上有何利用价值?

【讲解】在化工生产上,往往采用增大容易取得或成本较低的反应物的浓度的方法,使成本

较高的原料得到充分的利用 ⑵速率-时间图(见上,从图像分析可得以下结论)

①改变反应物的浓度,只能使正反应的速率瞬间增大或减小;改变生成物的浓度,只能使逆反应的速率瞬间增大或减小

②只要υ(正) 在上面,υ(逆) 在下面,即υ(正)>υ(逆),化学平衡一定向正反应方向移动,反之亦然

③只要增大浓度,不论增大的是反应物还是生成物的浓度,新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减少浓度,新平衡条件下的反应速率一定小于原平衡状态 2、温度

【学与问】温度的变化对化学反应速率有何影响?υ(正)和υ(逆)将如何变化?

【讲解】升高温度,将增大化学反应速率,υ(正)和υ(逆)都将增大;降低温度,将减小化学反应速率,υ(正)和υ(逆)都将减小

【学与问】温度的变化如何改变同一反应的υ(正)和υ(逆)的倍数? 【实验探究】演示实验2-7 【实验现象】??

?温度升高,混合气体颜色加深,NO 2浓度增大温度降低,混合气体颜色变浅,NO 2浓度减小

【思考与交流】如何解释这样的现象? 【讲解】对于反应:aA(g) + bB(g)

cC(g) △H 有

⑴在其他条件不变时:???升高温度,平衡向吸热方向移动

降低温度,平衡向放热方向移动

【学与问】升高温度后,化学平衡发生移动,反应速率在移动后与移动前有何关系?

【讲解】升高温度,化学平衡移动后,在新的平衡状态下,化学反应速率一定大于原平衡状

态的化学反应速率,反之亦然 【学与问】分析以上图像,升温和降温对正、逆反应的速率有何影响?

【讲解】升高温度,可逆反应的速率都增大,但吸热反应增大的程度要大于放热反应,反之

亦然

【小结】

?

??

??1、浓度对化学平衡的影响:???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增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动 2、速率-时间图像的特点

【作业】

υ

吸热反应 υ

放热反应

第四课时

【学与问】压强的变化对化学反应速率如何影响?υ(正)和 υ(逆)怎样变化?

3、压强

【思考与交流】压强的变化如何改变不同反应的υ(正)和υ(逆)的倍数?

3 【思考与交流】请分析合成氨的反应,找出加压后平衡右移和反应方程式中系数的关系? 【结论】在其他条件不变时:??

?增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动减小压强,平衡向着气体体积增大的方向移动

【思考与交流】对于等体积的气体反应,压强改变将怎样影响化学平衡?如H 2(g)+I 2(g)2HI(g)

【讲解】对于反应:aA(g) + bB(g)cC(g)

①a + b >c 改变压强的速率-时间图像 ②a + b = c 改变压强的速率-时间图像

⑴在其它条件不变时:??

?增大压强,会使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

⑵在其他体积不变时:若反应前后气体体积不变,则平衡不移动 【思考与交流】浓度变化和压强变化的速率-时间图像有何区别? 【讲解】??

?压强改变的瞬间,正、逆速率都改变,故

υ-t 图像出现“断点”

浓度改变的瞬间,只有浓度发生改变的方向的速率发生变化,υ-t 图像无“断点”

【学与问】对于反应aA(s)+bB(l)cC(l)达到平衡后,改变压强,平衡将怎样移动?

【讲解】对于无气体参加的化学平衡,改变压强不能使化学平衡发生移动 【学与问】对于反应aA(g) + bB(g)

cC(g),若a+b=c ,达到平衡后改变压强,平衡将做怎

样的移动?

【讲解】对于反应前后气态物质的总体积不变的化学平衡(a+b=c),压强的改变对平衡无影响

(但将同等程度的改变正、逆反应速率)

【学与问】一定条件下的密闭容器中,反应 N 2 + 3H 22NH 3达到平衡后,再充入一定量的氩气,平衡将做怎样的移动?

【讲解】充入“无关气体”,如He 、Ne 、Ar 或不参加反应的N 2 等有以下两种可能情况:

⑶充入“无关气体”对平衡的影响

①恒容时

充入“无关气体”→引起总压增大,但各反应物的浓度不变→平衡不移动 ②恒压时

充入“无关气体”→引起总体积增大→使各反应物浓度减小→各气体的分压减小→平衡向气体体积增大的方向移动

【结论】压强的改变如果没有引起气体体积的变化,则不能引起平衡的移动

P

P

五、勒夏特列原理

1、定义:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强、浓度),平衡就向能够减弱这

种改变的方向移动

【学与问】对于一个正在进行的可逆反应,改变其中一个条件(如温度、压强、浓度),平衡

应该怎样移动? 【讲解】勒夏特列原理不适用于未达到平衡的体系 【思考与交流】如何理解“减弱这种改变”这句话?

2、要点:?????a 、增大某种物质的浓度,化学平衡就向这种物质浓度减小的方向移动

b 、增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动

c 、升高温度,化学平衡向吸热方向移动

六、催化剂对化学平衡移动的影响

【思考与交流】催化剂能改变化学反应速率,那么向一个已经达到平衡的反应体系中加入催化剂,平衡将如何移动?

【讲解】由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率,化学平衡不移动

【讲解】对于未达到平衡的反应体系,使用催化剂可以缩短达到平衡所需的时间

【小结】???1、压强对平衡的影响:???

增大压强,会使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

2、催化剂对平衡的影响:不影响

3、勒夏特列原理:削弱外界条件对平衡的影响

υ

第五课时

七、化学平衡常数

【问题探究】当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请你分析教材P29的表进行归纳

【讲解】从H 2和I 2的反应可以看出,在可逆反应中,无论平衡是从哪个方向形成的,只要温

度相同,生成物浓度的系数次方的乘积跟反应物浓度的系数次方的乘积之比为一个常数,这个常数就叫作化学平衡常数,简称平衡常数

1、定义:达到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数次方

的乘积所得的比值,常用K 表示 2、表达式:对于一般的可逆反应,mA(g)+ nB(g)

pC(g)+ qD(g),当在一定温度下达

到平衡时,K =c p

(C)·c q

(D)

c m (A)·c n (B)

【讲解】化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是一个常数,只

要温度不变,对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值;一般情况下使用

平衡常数不注明单位 3、影响因素:

【练习】设在某温度时,在容积为1L 的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混合,反应后生

成氨气。实验测得,当达到平衡时,氮气和氢气的浓度各为2mol/L ,生成氨气的浓

度为3mol/L ,求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。 (答案:K=0.5625;氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol/L 和6.5mol/L) 4、书写平衡常数关系式的规则

【学与问】在进行有关平衡常数的计算时,对于反应中有固体、纯液体参加的反应,应该如

何处理? ⑴如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如:

CaCO 3(s)CaO(s)+CO 2(g) K =c(CO 2)

CO 2(g)+H 2(g)

CO(g)+H 2O(l) K =

c(CO)

c(CO 2)c(H 2)

【学与问】在稀溶液中进行的反应,如果有水参加反应,那么水的浓度该如何表示?

⑵稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中,如:

Cr 2O 7

2—

+H 2O 2CrO 4

2—

+2H +

K =c(CrO 42—)c 2(H + )

c(Cr 2O 72—)

【学与问】在水溶液中进行的反应,水的浓度不需要表示,那么在非水溶液中进行的反应呢?

⑶非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反应

C 2H 5OH+CH 3COOH CH 3COOC 2H 5+H 2O K =

c(CH 3COOC 2H 5)c(H 2O)

c(C 2H 5OH)c(CH 3COOH)

【学与问】反应:H 2(g)+I 2(g)

2HI(g)、12H 2(g)+1

2

I 2(g)

HI(g)、2HI(g)

H 2(g)+I 2(g),

它们的平衡常数是否相同?为什么?

【讲解】例如:373K 时N 2O 4和NO 2的平衡体系。

N 2O 4(g)

2NO 2(g) 2N 2O 4(g)

4NO 2(g) 2NO 2(g)

N 2O 4(g)

K 1=c(NO 2)2c(N 2O 4) K 2=c(NO 2)4c(N 2O 4)2 K 3=

c(N 2O 4)c(NO 2)2

即K 12=K 2=

1

K 32

,所以平衡常数必须与反应方程式相互对应

⑷化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数:

???①若反应方向改变,则平衡常数改变,正、逆反应的平衡常数互为倒数②

若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,则平衡常数扩大或缩小相应次方倍 5、平衡常数的应用

【思考与交流】在25℃时:H 2+Cl 2

2HCl ,K =5.3×1033;H 2+Br 22HBr ,K =5.3×1028;

H 2+I 22HI ,K =49;请结合以前的知识推测平衡常数跟反应的难易程度

有何关系?

⑴化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K 值越大,平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物转化率也越大。可以说,化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现 【科学探究】mA(g)+ nB(g)

pC(g)+qD(g),在一定温度的任意时刻,反应物与生成物的浓

度如下关系:Q =c p

(C)·c q

(D)

c m (A)·c n

(B)

; 当:?????Q <K 时,说明产物的浓度还没有达到平衡浓度,平衡在向正反应方向移动

Q =K 时,说明产物的浓度达到平衡浓度,反应达到平衡Q >K 时,说明产物的浓度比平衡浓度大,平衡向逆反应方向移动

⑵可以利用平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡:?

???

?Q <K 时,平衡在向正反应方向移动Q =K 时,反应达到平衡Q >K 时,平衡向逆反应方向移动

【思考与交流】对于反应H 2(g)+I 2(g)2HI △H <0,其平衡常数跟温度有如下关系:请据表分析,平衡常数与反应的热效应有什么关系?

⑶利用K 可判断反应的热效应:???若升高温度,K 值增大,则正反应为吸热反应若升高温度,K 值减小,则正反应为放热反应

【练习】见教材P29~30的例题

【练习】现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H 2O(g)

CO 2(g)+H 2(g),知

CO 和H 2O 的起始浓度均为2 mol/L 经测定该反应在该温度下的平衡常数K =2.60,

试判断,⑴当CO 转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?⑵达平衡状态时,CO 的转化率应为多少?⑶当CO 的起始浓度仍为2 mol/L ,H 2O 的起始浓度为6 mol/L 时,CO 的转化率为多少?(答案:⑴不平衡,反应向正方向进行 ⑵61.7% ⑶86.5%)

【小结】平衡常数:???1

、定义:

2、表达式的书写

3、影响因素:只受温度影响

4、平衡常数的应用

【作业】P33习题9

第六课时 等效平衡

八、等效平衡

【科学探究】在一定温度、容积不变的密闭容器中,对于合成氨反应以下四种初始量,在这

四种情况下,若将NH 3的量全部转化为 N 2和H 2 的量,跟第①种情况相同,因

此,达到平衡状态时,此四种情况下的各物质的浓度、体积分数均相同,且υ(正) =υ(逆) 也相同。也即虽然初始投入的量标题,但最终达到了相同的平衡状态,这样的平衡就叫做等效平衡

N 2 + 3H 2 2NH 3 ①n o (mol) 1 3 0 ②n o (mol) 0 0 2 ③n o (mol) 0.6 1.8 0.8

④n o (mol) 0.2 0.6 1.6

1、定义:在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到平衡时,同种物质的质量分数相同,这样的平衡称

为等效平衡

2、等效平衡的分类:以 mA(g) + n B(g)pC(g) + qD(g)为例 ⑴恒温恒容时(温容等)

①当x+y≠p+q 时,在恒温恒容的条件下,改变起始加入情况,只要通过可逆反应的化学计量数之比换算成反应左右两边同一物质的量与原平衡相同,则两平衡等效

mA(g) + n B(g) pC(g) + qD(g) 第一次加入n m n 0 0

???

??第二次加入n x y z w

△n m q w n q w p q w w

折算的n x + m q w y + n

q

w 0 0 ∴若二者为等效平衡,则有:?

??

m =x +

m

q w n =y + n

q w z = p q

w

【例题】在一定温度下,将2 molN 2和6 molH 2充入固定容积的密闭容器中,发生如下反应:

N 2 (g)+ 3H 2(g)2NH 3(g),达到平衡后,若保持温度不变,令a 、b 、c 分别为初始

加入的N 2 、H 2、NH 3 的物质的量,重新建立平衡,混合物中各物质的量仍和上述相同。请填空:⑴若a = 0,b = 0,则c = ________;⑵若a = 1,c = 2,则b = ____;⑶A .B .c 取值必须满足的一般条件是(用两个式子表示:其中一个只含a 和c ,另

一个只含b 和c )_____

【分析】对与平衡状态的建立,只与条件有关,即与温度压强(或容积)、反应物与生成物的

相对关系有关,而与反应进行的方向无关。因此对于该条件下的反应,初始状态是2 molN 2和6 molH 2的混合物,依据反应方程式可知2 molN 2和6 molH 2与4 molNH 3是

等价的,最终达到的平衡状态完全相同。若N 2 、H 2、NH 3的起始量分别为A .B .c ,依据反应:

N 2 + 3H 2 2NH 3 原始物质的量n 1(mol ) 2 6 0 起始物质的量n 2(mol ) a b c

NH 3完全转化△n'(mol ) 12c 3

2c c

起始物质的量n 2'(mol ) a+12c b+3

2

c 0

则要达到等效平衡应满足的关系为:???a+1

2c =2b+32c =6

即:???2a+c =4

2b+3c =12

∴?

???

?⑴若a = 0,b = 0,则c = 4⑵若a = 1,c = 2,则b = 3⑶2a + c = 4,2b + 3c =12 ②当x+y = p+q 即反应前后气体体积不变的可逆反应,在恒温恒容时,只要反应物(或生成物)的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。

【例题】在密闭容器中加入以下四种情况:属于等效平衡的是 ABC

????? I 2

(g) + H 2

(g) 2HI(g)A .起始n (mol) 3 3 0

B .起始n (mol) 4 4 2

C .起始n (mol) 0 0 1

D .起始n (mol) 1 2 1

⑵恒温恒压下的等效平衡(温压比)

在恒温恒压条件下,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成反应式左右两边同一物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡相同即等效。

【例题】在一个盛有催化剂,容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应:

N 2 + 3H 22NH 3。已知加入1 mol N 2 和4 mol H 2时,达到平衡后生成a mol NH 3(见下表已知项)。在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号①~③的状态,填写表中的空白。

【分析】①??

?由于原起始状态:n (N 2)∶n (H 2)∶n 平(NH 3)=1∶4∶a ∴当n (N 2) =1.5mol ,n (H 2)=6mol 时,n 平(NH 3)=1.5a

②?????起始加入1molNH 3 相当于N 2 0.5mol 和H 2 1.5mol

要满足n (N 2)∶n (H 2)∶n 平(NH 3) = 1∶4∶a 则H 2的起始加入量为0.5mol×4-1.5mol = 0.5mol ,N 2的起始加入量为0

③?

????设起始时n (NH 3)=x ,则相当于:

n (N 2)=(m + x 2) mol n (H 2) =(n + 3x

2

) mol

则: (m + x 2) ∶ (n + 3x 2

) =1∶4 x =2(n -4m)

设n 平(NH 3)= y ,则1∶a =(m + x

2

)∶y y = (n -3m) a

【练习】t ℃时,向某密闭容器中加入1 mol N 2 和3 mol H 2合成NH 3,达到平衡时测得NH 3

的体积分数为m%;若起始加入N 2、 H 2、NH 3的物质的量分别为x 、y 、z ,使上述反应达到平衡后,NH 3的体积分数仍为m%。则x 、y 、z 分别满足:

⑴恒温恒容:?????①若x = 0,y = 0,则z = 2

②若x = 0.25,则y = 0.75 ,z = 1.5 ③x 、y 、z 应满足的一般条件是: y = 3x ,x + y + 2z = 4

⑵恒温恒压:

?

????①若x = 0,y = 0,则z > 0

②若x = 0.25,则y = 0.75 ,z ≥ 0

③x 、y 、z 应满足的一般条件是: y = 3x 和 z≥0(当x 、y 均大于0时,z 才能为0)

【小结】?????1、恒温恒容:???⑴反应前后气体体积要变:初始投入量相等,即温容等⑵反应前后气体体积不变:初始投入量之比相等 2、恒温恒压:初始投入量之比相等,即温压比

【作业】

第七课时 化学平衡图像

1、有关化学平衡图像的分析思路

⑴看懂图像:?????一看 :面。弄清楚横坐标、纵坐标的含义二看:线。看清曲线的走向和变化趋势

三看:点。分析原点、交点、转折点、终点等含义四看:辅助线。等温线、等压线等五看:量变。判断图像中相关量的关系

⑵联想规律:外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律

⑶作出判断下结论:反应物的聚集状态,反应的热效应,气体体积的增大或减小等 2、常见的化学平衡图像的识别(以aA(g) + bB(g) c C(g);△H >0为例)

⑴v —t 图像 ①只改变浓度 增大反应物浓度,正反应速率增大,逆反应速率在瞬间不变,随后也增大,υ(正)>υ(逆) ,平衡正向移动。反之亦然。

②只改变压强

增大压强,正、逆反应速率均增大,但υ(正)增大的倍数大于υ(逆)增大的倍数,平衡正向移动,即:a + b >c

③只改变温度

升高温度,正、逆反应速率均增大,但υ(正)增大的倍数大于υ(逆)增大的倍数,平衡正向移动,即正反应是吸热反应。

百分含量—t 图

υ

t 降低温度

υ t 升高温度

υ

t υ

t υ

t υ

t

①温度T 2比温度T 1先达平衡,则T 2>T 1;从T 2到T 1,温度降低,A%增大,说明平衡向逆方向移动,即正反应方向是吸热反应,

②压强P 2比压强P 1先达平衡,则P 2>P 1;从P 2到P 1,压强减小,A%增大,说明平衡向逆方向移动,即a + b >c 【讲解】先拐先平数据大

⑶百分含量—T (或P )图

①百分含量—T 图:选定任一等压线,可看出随温度升高,A%增大,说明平衡向逆反应

方向移动,逆反应为吸热反应;作一垂直于横轴的直线(等温线),可看出压强增大,A%增大,说明平衡想逆反应方向移动,逆反应为气体体积减小的反应,即: c >a + b

②百分含量—P 图:选定任一等温线,可看出随压强增大,A%减小,说明平衡向正反应翻译移动,即正反应为气体体积减小的反应,即 c >a + b ;作一等压线,可看出随温度升高,A%增大,说明平衡向逆反应翻译移动,逆反应为吸热反应。

3、图像题的分类

⑴已知反应物、生成物的量随时间变化的曲线,推断反应方程式:如A 图

⑵已知反应的速率(v 正、v 逆)与时间的关系曲线,推测改变的单一反应条件:如BCD 图 ⑶已知不同温度活压强下反应物的转化率(α)与时间的关系曲线或反应物(生成物)百分含量与时间的关系曲线,推测温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系:如E 、F 、G 图

⑷已知不同温度下的转化率—压强图像活不同压强下的转化率—温度图像,推断可逆反应的热效应活反应的气体物质间的化学计量数的关系:如图H 、I

F

E

υ

D

υ

t

υ

t

A

等压线

等温线

练 习

1、已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g) + 2B(g)3C(g) + D(s) 正反应为放热反应,

下图中曲线a 代表一定条件下该反应的过程,若使a 曲线变成b 曲线,可采取的措施是 B

C

A .增大A 的浓度

B .缩小容器体积

C .加入催化剂

D .升高温度

【分析】a 与b 的转化率相等,说明平衡未移动,但达到平衡所需时间减少,说明υ增大 2、可逆反应2A(?) + B(?)

2C(g) 正反应是放热反应,气体平均相对分子质量随温度变化

有如图所示曲线,则下列叙述正确的是 B D

A .A 和

B 可能都是固体 B .A 和B 可能都是气体

C .A 和B 一定都是气体

D .若B 为固体,则A 一定是气体

【分析】在曲线上任取两点,分别作横轴和纵轴的垂线分别交于如图所示。∵T

1<T 2

∴升高

温度平衡逆向移动。又∵1M <2M ∴逆反应是M 减小的反应。根据M =

m(总)

n(总)

:① 若A .B 都是气体,则反应m(总)不变,n(总)增大,M 减小;②若A 为气体,B 不是气体,则m(总)减小,n(总)不变,M 减小; ③ 若A 不是气体,B 为气体,则m(总)减小,n(总)减小,M 不能判断

3、对于反应2A + B 2C ,在反应过程中C 的百分含量随温度的变化如图所示,则:

⑴T 0 对应的υ(正)与υ(逆)的关系是 相等 ⑵正反应是

放 热反应

【分析】在T 0时C%达到最大值,即此时反应达到平衡。

在此前反应向正反应方向进行。此后升高温度,C%减小,说明平衡向逆反应方向进行,故此反应为放热反应。因B 点的温度高于A

点,故B 的速率大于A 的速率

─M1

M2

122题图

α

1题图

I

H

G

⑶A .B 两点正反应速率的大小关系是υ(A)<υ(B) 【∵T(A) <T(B),∴υ(A)<υ(B)】 ⑷温度T <T 0 时,C%逐渐增大的原因是: 反应向正反应方向进行,还未达到平衡 4、在一密闭容器中,aA(g)

bB(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当

达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60%,下列说法正确的是 A C A .平衡向正反应方向移动

B .物质A 的转化率减少

C

.物质B 的质量分数增加 D .a >b

5、在一定温度和压强下,合成氨反应达到平衡时,下列操作不会引起平衡移动的是 C

A .恒温恒压时充入氨气

B .恒温恒容时充入氮气

C .恒温恒容时充入氦气

D .恒温恒压时充入氦气 6、对于可逆反应A(g) + 2 B(g)

2C(g),(正反应是吸热反应),下图中正确的是 D

7、在一定条件下,反应:H 2(g) + I 2(g)

2HI(g);△H <0达到平衡,要使混合气体颜色加

深,可采用的方法是 BC

A .降低温度

B .升高温度

C .增大压强

D .减小压强 【分析】要使混合气体颜色加深,就要使平衡逆向移动。 8、对于可逆反应N 2 + 3H 2

2NH 3 ;△H <0,有关该反应的平衡移动如图,则影响该平

衡移动的原因是 D

9、体积相同的甲、乙两容器中,分别充如相同物质的量的

SO 2和O 2,在相同温度下发生反应

2SO 2(g) + O 2(g)2SO 3(g)并达平衡,在这过程中,甲容器体积不变,乙保持压强不变,

若甲容器中SO 2 的转化率为p% ,则乙容器中SO 2 的转化率 B

A .等于p%

B .大于p%

C .小于p%

D .无法判断

10、一定量的混合气体,在密闭容器中发生反应:xA(g) + yB(g)zC(g),达平衡后,测得

A 气体的浓度0.5mol·L -1,当在恒温下,将容器体积扩大一倍再达平衡时,测得A 的浓度

为0.3mol·L -1

,则下列叙述正确的是 A D

A .x + y >

z B .平衡向右移动 C .B 的转化率升高 D .C 的体积分数降低 【分析】c' = c

2=0.25 mol/L <0.3 mol/L ,即容器体积扩大一倍,若平衡不移动,则其浓度为

0.25 mol/L ,但实际是0.3 mol/L ,即A 的浓度增大了,所以平衡向左移动

11、在某容积一定的密闭容器中,反应:A(g) + B(g)xC(g);△H <0,且符合图Ⅰ(见下

页)所示关系。由此推断对图Ⅱ的正确说法是 AD

(利用等效平衡和平衡移动原理)

甲 乙' 乙 α=p% α=p% 平衡右移,α增大,α>p%

υ A .升高温度,同时加压

B .降低温度,同时减压

C .增大反应物浓度,使用催化剂

D .增大反应物浓度,同时减小生成物浓度 D C υ

B υ

A

A .P 3>P 4,Y 轴表示A 的转化率

B .P 3>P 4,Y 轴表示B 的百分含量

C .P 3>P 4,Y 轴表示混合气体的密度

D .P 3>P 4,Y 轴表示混合气体的平均相对分子质量

12、一个真空密闭容器中盛有1molPCl 5,加热到200℃时发生反应PCl 5(g)PCl 3(g)+Cl 2(g)

反应达到平衡时PCl 5的分解率为a%;若在同一温度下最初投入的是2 mol PCl 5 ,反应达

平衡时PCl 5的分解率为b%,则a 、b 的关系是 A

A .a >b

B .a <b

C .a =b

D .不能确定

13

、在恒压容器a 与恒容容器b 中,分别充入体积比为1∶3的N 2和H 2混合气体。若开始时

两容器的体积相等,且在相同的温度下达到平衡时,两容器中N 2的转化率 A (分析同上) A .a 中大 B .b 中大 C .A .b 一样大 D .无法判断 14、1molA 气体和1molB 气体在密闭容器中发生如下反应

A(g) + nB(g)mC(g),反应进行

一段时间后测得A 的转化率为50%。同温同压下,还测得反应前混合气体的密度是反应

后混合气体密度的3/4。则n 和m 的数值可能是 D

A .n= 4,m= 4

B .n = 3,m = 3

C .n = 2,m = 2

D .n = 1,m = 1 15、在一恒容的容器中充入2 molA 和1 molB 发生反应:2A(g) + B(g)xC(g),达平衡后,

C 的体积分数为W%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A :0.6 mol ,B :

0.3 mol ,C :1.4 mol 充入容器达到平衡后,C 的体积分数仍是W%,则x 值 C A .只能为2 B .只能为3 C .可能是2,也可能是3 D .无法确定 16、(2006四川)一定温度下,在2 L 的密闭容器中,X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变

化的曲线如下图所示:下列描述正确的是 C

A .反应开始到10 s ,用Z 表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)

B .反应开始到10 s ,X 的物质的量浓度减少了0.79 mol/L

C .反应开始到10 s 时,Y 的转化率为79.0%

D .反应的化学方程式为:X(g) + Y(g)

Z(g)

17、(2006广东)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,对于密闭容器中的反应:

N 2 (g) + 3H 2 (g)2NH 3 (g),673K 、30 MPa 下n(NH 3)和n(H 2)随时间变化的关系如图所

示。下列叙述正确的是 A D

1 2 t 17题图

16题图

Y

A .点a 的正反应速率比点b 的大

B .点c 处反应达到平衡

C .点d (t 1时刻)和点e (t 2时刻)处n(N 2)不一样

D .其他 条件不变,773K 下反应至t 1时刻,n(H 2)比上图中d 点的值大

【分析】在t 1之前反应没有达到平衡,故浓度越大反应速率越快,∴υ(a)>υ(b);点c 时只是

氨气和氢气的物质的量相等,但此后二者的物质的量在随时间变化,故没有达到平衡状态;点d 和点e 处已达到平衡状态,故氮气的物质的量不再发生变化,∴点d 和e 处氮气的物质的量相等。温度为773K >673K ,而该反应为放热反应,故升高温度平衡逆向移动,∴其他 条件不变,773K 下反应至t 1时刻,n(H 2)比上图中d 点的值大

18、(2006江苏)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,

得到如下规律,根据以下规律判断,下列结论正确的是 C

①2A(g)+B(g)2C(g)

②2A(g)C(g) ③3A(g)+B(g)2C(g) ④A(g)+B(g)2C(g) A .反应①:△H >0,P 2>P 1 B .反应②:△H <0,T 1 >T 2 C .反应③:△H >0,T 2 >T 1 或△H <0 ,T 2 <T 1 D .反应④:△H <0 ,T 2 >T 1 19、(05广东)在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO 2(g)

O 2(g) + 2NO(g)

△H >0, 达到平稳。当改变其中一个条件X ,Y 随X 的变化符合图中曲线的是 A B A .当X 表示温度时,Y 表示NO 2的物质的量

B .当X 表示压强时,Y 表示NO 2的转化率

C .当X 表示反应时间时,Y 表示混合气体的密度

D .当X 表示NO 2的物质的量时,Y 表示O 2的物质的量 20、(05北京)在一定温度不同压强(P 1<P 2)下,可逆反应2X(g)

2Y(g) + Z(g)中,生成物

Z 在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t )的关系有以下图示,正确的是 B

21、一定温度下,向20 L 密闭容器中通入32 g SO 2和12.8 g O 2,4 s 时测知以下数据,分别计

算有关问题(以下各小题不一定是同温)⑴若混合气体各成分物质的量满足:n(SO 2) + n(SO 3) 2.5n(O 2),求SO 2的转化率 ⑵若这时容器内压强比开始减小22%,则容器内O 2质量分数是多少?⑶若O 2体积占混合气的25%,则用SO 2变化表示的反应速率是多少

D

C

B

A

起始

⑷若这时υ(SO2)===0.006 mol/(L﹒s),则容器内气体平均相对分子质量是开始的多少倍?

22、在合成NH3时,将1体积N2和3体积H2混合后在密闭容器中反应,达到平衡时NH3的

体积分数为12%,求N2和H2的体积分数各为多少?H2的转化率是多少?

23、一定温度条件下在密闭容器中进行下列反应:N 2 + 3H22NH3,如果N2和H2的起始

浓度分别为2 mol/L和6 mol/L,并在平衡时已有10%的N2转化为NH3,求平衡时混合气体与反应前压强之比

24、在一个6 L的密闭容器内,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g) + 3Y(g)

2Q(g) + nR(g),达平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X 的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是多少?

人教版化学选修4全套导学案(带答案)

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化-----第1课时焓变反应热 [学习目标] 1.了解反应热的概念,知道化学反应、热效应与反应的焓变之间的关系。 2.知道反应热与化学键的关系。 3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。 一、焓变反应热: 定义:在化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴有能量变化。 1.焓和焓变 焓变是_______________________________。单位:______________,符号:__________。 2.化学反应中能量变化的原因 化学反应的本质是_________________________________________________________。 任何化学反应都有反应热,这是由于在化学反应过程中,当反应物分子间的化学键_____时,需要 __________的相互作用,这需要__________能量;当____________________,即新化学键___________时,又要___________能量。ΔH=反应物分子的______-生成物分子的____________。 3.放热反应与吸热反应 当反应完成时,生成物释放的总能量与反应物吸收的总能量的相对大小,决定化学反应是吸热反应还是放热反应。 (1)当ΔH为“____”或ΔH_____0时,为放热反应,反应体系能量_____。 (2)当ΔH为“___”或ΔH_________0时,为吸热反应,反应体系能量__________。 4.反应热思维模型 (1)放热反应和吸热反应 _________ ___________

(2)反应热的本质 (以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-186 kJ·mol-1为例) E1:_________________E2:_________________ΔH=________________ 化学反应中能量变化与反应物和生成物总能量的关系图二 5、化学反应中的能量变化规律 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一。化学反应一般是以热量和功的形式跟外界环境进行能量交换的,而其中多以热量的形式进行能量交换。 (1)化学反应的特征是有新物质生成,生成物与反应物所具有的总能量不同。 (2)任何化学反应除遵循质量守恒外,同样也都遵循能量守恒。 (3)反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应。 1.下列说法正确的是( ) A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生 C.吸热反应在一定的条件下也能发生D.焓变的符号是ΔH,单位是kJ·mol-1,反应热的单位是kJ 2.已知在相同状况下,要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是( ) A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气,该反应是一个放出能量的反应 B.水分解产生氢气和氧气时放出能量 C.相同状况下,反应2SO2+O2===2SO3是一个放热反应,则反应2SO3===2SO2+O2是一个吸热反应 D.氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量 3.通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。现给出化学键的键能(见下表): 请计算H2(g)+Cl2 A.+862 kJ·mol-1B.+679 kJ·mol-1C.-183 kJ·mol-1D.+183 kJ·mol-1

人教版化学选修四2.3《化学平衡》教案设计

第二章化学反应速率和化学平衡 第三节化学平衡(五课时) 第一课时 教学目标 知识与技能: 1、理解化学平衡状态等基本概念。 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、利用旧知识,加强新知识的运用,培养学生严谨的学习态度和思维习惯。 情感态度与价值观: 1、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。 2、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。 教学重点:化学平衡的概念及特征 教学难点:化学平衡状态的判断 教学方法:归纳总结,提取升华 教学过程: [复习] 什么叫可逆反应?可逆反应有哪些特点? 在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应,叫可逆反应。 可逆反应的特点:条件同一、反应同时、方向对立 [思考]:化学反应速率研究反应的快慢,研究一个化学反应还需要讨论哪些内容? 还需要研究化学反应进行的程度——化学平衡 [讨论]:可逆反应为什么有“度”的限制?“度”是怎样产生的? 分析:在一定温度下,将一定质量的蔗糖溶于100mL水的过程如右图,蔗糖在溶解时,一方面,蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中,同时溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体 溶解

蔗糖晶体 蔗糖溶液 结晶 过程分析: ①、开始时:v (溶解) ,v (结晶)= ②、过程中: v (溶解) ,v (结晶) ③、一定时间后(形成饱和溶液): v (溶解) v (结晶),建立溶解平衡,形成饱和溶液,v (溶解)等于v (结晶),即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等,固体质量不再减少了 讨论:在一定条件下,达到溶解平衡后,蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化?溶解和结 晶过程是否停止? 晶体质量和溶液的浓度不会发生改变,但溶解和结晶过程并未停止,v 溶解=v 结晶≠0,蔗糖溶解多少则结晶多少。“度”的产生— 消耗量等于生成量,量上不再变化 【板书】一、化学平衡的建立过程 在反应CO+H 2O CO 2+H 2中,将0.01molCO 和0.01molH 2O (g)通入1L 的密闭容器中,反应情况为例分析 1、 反应刚开始时: 反应物浓度 ,正反应速率 生成物浓度为 ,逆反应速率为 2、反应过程中: 反应物浓度 ,正反应速率 生成物浓度 ,逆反应速率 3、一定时间后(达平衡状态):必然出现,正反应速率=逆反应速率(t 1时刻后, v 正= v 逆 即正反应消耗的量与逆反应生成的量相等,反应物和生物的浓度不再发生变化 ——化学 平衡)。 浓度速率图为: v t v 正 v 逆 v 正= v t 1

高中化学选修4全册教案

新人教版选修(4)全册教案 绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程? 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么 有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是 学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能 够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,

则反应速率越快。4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程? 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须达到着 火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率? 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标:反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?

(人教版)化学选修四:2.2.3.2《影响化学平衡移动的因素(一)》学案

第2课时影响化学平衡移动的因素(一) 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [学习目标定位] 1.通过外界条件对可逆反应速率的影响,掌握化学平衡移动的内在因素。2.通过实验探究,讨论分析浓度、压强影响平衡移动的规律。 1.(1)在一定条件下,把1 mol N 2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,一段时间后达到平衡。在某一时刻,保持体积不变,充入N2,此时,c(N2)增大,v正增大,c(NH3)不变,v逆不变,随着反应的进行,c(N2)减小,v正减小,c(NH3)增大,v逆增大,最终v正=v逆。 (2)在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态,如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡状态被破坏(正、逆反应速率不再相等),直至正、逆反应速率再次相等,在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动,简称平衡移动。 2.(1)化学平衡移动可表示为 (2)化学平衡移动的方向判断 探究点一浓度对化学平衡移动的影响 1.按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,填写下表:

2. - - 3. 速率的变化曲线分别如下图所示: 回答下列问题: (1)上述各图中发生变化的条件是什么? 答案①反应物A或B浓度增大;②生成物C浓度减小;③生成物C浓度增大;④反应物A或B浓度减小。 (2)上述各图中化学平衡移动方向如何? 答案①②向正反应方向移动;③④向逆反应方向移动。 [归纳总结] 当其他条件不变时: (1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正反应方向移动。 (2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆反应方向移动。 [活学活用]

【鲁科版】化学选修四:全册导学案(含答案)

第1章 化学反应与能量转化 第1节 化学反应的热效应 第1课时 化学反应的反应热 ★【课前学案导学】 ■精准定位——学习目标导航 1.了解化学反应中的能量转化的原因,知道化学能与热能的转化是化学反应中能量转化的主要形式。 2.理解反应热、焓变的含义及其表示方法。 3.了解焓变与反应吸热或放热的关系。 4.掌握热化学方程式的书写和意义。 ■自主梳理—基础知识导航 一、化学反应的反应热 1.反应热是指__________________称为该反应在此温度下的热效应。通常用________表示。反应吸热时,表示为________;反应放热时,则表示为_______。 2.反应热通常用_____来测量,其计算公式Q= –C(T 1 – T 2)中,C 表示_____,T 1.T 2分别表示反应___________。 1._________________________________叫做中和热。 理解要点: ①条件:稀溶液,稀溶液是指溶于大量水的离子。 ②反应物:(强)酸与(强)碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。 ③生成1mol 水,中和反应的实质是H +和 OH — 化合生成 H 2O ,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。 ④放出的热量:57.3kJ/mol 2.中和热的表示:_____________________________ 3.各取1.0 mol ·L -1的盐酸100mL,并分别加入100mL1.0mol ·L -1的NaOH 溶液、KOH 溶液,测得的反应热_______(填“相同”或“不同”),原因是______________________________。在实际操作中往往让酸或碱略过量,这样做的目的是_________________。

高中化学选修四:化学平衡状态教案

教学目标:1.了解可逆反应,掌握化学平衡状态的建立。 2.化学平衡常数的概念、,运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算 教学重点:化学平衡状态的建立,运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。 教学难点:化学平衡状态的建立 课时安排:1课时 教学过程: 一、化学平衡状态 1、可逆反应 定义:在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。 例:下列说法是否正确: (1)氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,H2+O2=H2O是可逆反应。 (2)硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 (3)氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。 可逆反应的特点: (1)不能进行到底,有一定限度 (2)正反两个方向的反应在同时进行 (3)一定条件下,正逆反应达平衡 可逆反应在反应过程中的速率变化: 反应开始V正> V逆 反应过程中V正减小, V逆增大 到一定时间V正=V逆≠0 2.化学平衡 定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。 要点:对象——可逆反应 条件——一定条件下,V正=V逆 特征——各成份的浓度不再变化 特点: 动—化学平衡是一种动态平衡V正=V逆≠0; 定—反应混合物中各组成的浓度保持不变; 变—当外界条件(C、P、T)改变时,V正≠V逆,平衡发生改变 二、化学平衡状态的标志: (1)等速标志,υ正= υ逆(本质特征) ①同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向 的速率。 (2)恒浓标志,反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现): ①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不 变。 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

最新高二化学选修4第四章全套教案

第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H +)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H +=Zn 2++H 2↑

讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子 讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么? 学生:负极(Zn)正极(Cu) 实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确! 讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为: 负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化) 正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原) 讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。 注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢? 学生:当然能,生活中有形形色色的电池。 过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件? 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极

人教版化学选修四第一章第一节教案

教学过程

[探讨]给具体实例,图例,请学生分析图中包含的信息。 [引导]现在大家看到的都是直观和表面的信息,有没有更深层次的信息?或者我们将得到的信息稍稍处理一下,能否得到更有价值的信息呢?思考,回答 断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量; 计算 1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量 [分析]给出反应热的定义 [质疑]Q是什么?H又是什么?△H又是什么? [分析]化学反应都伴随能量的变化,所以可以将化学反应分为两类 分析反应热之前,弄清楚两个概念:环境和体系[板书]放热反应:体系环境 H △H < 0为“-” Q > 0 [结论]△H 和Q的角度不同,△H从体系的角度 Q从环境的角度思考 回答:放热反应和吸热反应阅读书本 回答: 自己分析:吸热反应 体系环境 H △H>0为“+” Q< 0 [提问]看看两幅图分别表示什么反应,这一段差值表示什么? A B 回答: A图表示方热反应,△H<0 B图表示吸热反应,△H>0 差值表示反应热。 [提问]考考大家一个有难度的问题:预测生成 2molHF 和2molHCl时,哪个反应放出的热量多?并说出你的理由?思考,回答:生成HF放出的热量多。因为F2比Cl2活泼能量高,而HF比HCl稳定,能量低,所以如此。 [评价]非常好,同学知道从物质活泼性和稳定性的角度来分析问题,非常好。 [提问]如何验证你们的预测呢?这里老师提供键能的数据。 [分析]我们可以从反应热的角度判断反应发生的难易程度,这是反应热的一种应用。计算,结论:的确生成等物质的量的HF 放出的热量多 第二课时 [提问]石墨能否自动转化为金刚石?如果要达到目的,需要采用什么办法? [讲解]反应热还有其它的应用:计算燃料的用量回答:不能;需要加热 H Cl H Cl H H H H Cl Cl Cl Cl ++ 436 kJ/mol 243kJ/mol 431 kJ/mol 能量

化学选修4电化学基础导学案

第四章电化学基础 第一节原电池 教学目标:知识与技能: 1、了解原电池原理; 2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件; 3、理解铜锌原电池的原理与结构,初步学会制作水果电池。 过程与方法: 1、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法; 2、培养学生的观察能力; 3、培养学生的实验设计能力。 教学重点:原电池原理 教学难点:原电池设计 基础知识预备: 1、原电池是将转化为的装置。其本质是原理的应用。 2、判断下列装置为原电池的是: 镁铜 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 NaOH溶液 E F G 小结:构成原电池的4个条件是: ⑴________________________________________________________________________ ⑵ ________________________________________________________________________ ⑶ _______________________________________________________________________ ⑷___________________________________________________________________________ 3、写出上图中原电池的电极反应式和总反应式: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 〈〉 找规律,小结:①负极产生阳离子或消耗阴离子, 正极〈〉产生阴离子或消耗阳离子 ②注意溶液的酸碱性,适当在电极反应式两边添加___________、________、或 ___________,以遵循电荷守恒和质量守恒。 [自主学习]:一、盐桥在原电池工作中的应用

人教版高中化学选修5教案(绝对经典版)

课题:第一章认识有机化合物 第一节有机化合物的分类 教学目的 知识 技能 1、了解有机化合物常见的分类方法 2、了解有机物的主要类别及官能团 过程 方法 根据生活中常见的分类方法,认识有机化合物分类的必要性。利用投影、动画、多媒体等教学手段,演示有机化合物的结构简式和分子模型,掌握有机化合物结构的相似性。价值观体会物质之间的普遍联系与特殊性,体会分类思想在科学研究中的重要意义 重点了解有机物常见的分类方法;难点了解有机物的主要类别及官能团 板书设计第一章认识有机化合物 第一节有机化合物的分类 一、按碳的骨架分类 二、按官能团分类 教学过程 [引入]我们知道有机物就是有机化合物的简称,最初有机物是指有生机的物质,如油脂、糖类和蛋白质等,它们是从动、植物体中得到的,直到1828年,德国科学家维勒发现由无机化合物通过加热可以变为尿素的实验事实。我们先来了解有机物的分类。 [板书]第一章认识有机化合物 第一节有机化合物的分类 [讲]高一时我们学习过两种基本的分类方法—交叉分类法和树状分类法,那么今天我们利用树状分类法对有机物进行分类。今天我们利用有机物结构上的差异做分类标准对有机物进行分类,从结构上有两种分类方法:一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分类;二是按反映有机物特性的特定原子团来分类。[板书]一、按碳的骨架分类 链状化合物(如CH 3-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ) (碳原子相互连接成链) 有机化合物 脂环化合物(如)不含苯环 环状化合物 芳香化合物(如)含苯环 [讲]在这里我们需要注意的是,链状化合物和脂环化合物统称为脂肪族化合物。而芳香族化合物是指包含苯环的化合物,其又可根据所含元素种类分为芳香烃和芳香烃的衍生物。而芳香烃指的是含有苯环的烃,其中的一个特例是苯及苯的同系物,苯的同系物是指有一个苯环,环上侧链全为烷烃基的芳香烃。除此之外,我们常见的芳香烃还有一类是通过两个或多个苯环的合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。 [过]烃分子里的氢原子可以被其他原子或原子团所取代生成新的化合物,这种决定化合物特殊性质的原子或原子团叫官能团,下面让我们先来认识一下主要的官能团。

人教版高中化学选修四第三四章导学案资料有答案

第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 [目标要求] 1.认识电解质有强弱之分,能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。2.了解强弱电解质与物质结构的关系。3.掌握弱电解质的电离平衡特征及电离平衡常数的计算。 一、电解质和非电解质 1.电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 2.非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。 二、强电解质和弱电解质 1.概念 (1)强电解质:在水溶液中完全电离的电解质。 (2)弱电解质:在水溶液中只有部分电离的电解质。 2.常见强、弱电解质(填物质种类) (1)强电解质:强酸、强碱、绝大多数盐。 (2)弱电解质:弱酸、弱碱和水。 三、弱电解质的电离 1.电离平衡状态的建立 2. 在一定条件下,当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。 3.影响电离平衡的因素 (1)内因:由电解质本身的性质决定。电解质越弱,其电离程度越小。 (2)外因:①温度:升温时,电离平衡向电离方向移动。②浓度:降低浓度(加水),电离平衡向电离方向移动。 ③加入含有弱电解质离子的强电解质,电离平衡向离子结合成分子方向移动。

四、电离常数 1.概念 在一定温度下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中电离出的各离子浓度系数幂次积的乘积与反应物分子浓度的比值是一个常数。 2.表达式 对于HA ++A -,K =c (H +)·c (A -) c (HA )。 3.注意问题 (1)电离平衡常数只与温度有关,升高温度,K 值变大。 (2)在相同条件下,弱酸的电离常数越大,酸性越强。 (3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离?二级电离,所以其酸性决定于一级电离。 知识点一 强、弱电解质的比较 1.某固体化合物A 不导电,但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A 的说法中,正确的是( ) A .A 是非电解质 B .A 是强电解质 C .A 是共价化合物 D .A 是弱电解质 答案 B 解析 在熔化状态下能够电离的一定是离子化合物,而熔化或溶于水都能完全电离,所以为强电解质,故应选B 。 2.现有如下各化合物:①酒精,②氯化铵,③氢氧化钡,④氨水,⑤蔗糖,⑥高氯酸,⑦氢硫酸,⑧硫酸氢钾,⑨磷酸,⑩硫酸。 请用以上物质的序号填写下列空白。 (1)属于电解质的有____________________。 (2)属于强电解质的有__________________。 (3)属于弱电解质的有____________。 答案 (1)②③⑥⑦⑧⑨⑩ (2)②③⑥⑧⑩ (3)⑦⑨ 知识点二 弱电解质的电离 3.在100 mL 0.1 mol·L -1的醋酸溶液中,欲使醋酸的电离程度增大,H + 浓度减小,可采用的方法是( ) A .加热 B .加入100 mL 0.1 mol·L - 1的醋酸溶液 C .加入少量的0.5 mol·L - 1的硫酸

新人教版化学选修4高中《化学平衡》教案一

新人教版化学选修4高中《化学平衡》教案一 姓名班级学号 【课标要求】: 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量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】 浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡移动的影响。 【难点】 用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题。 阅读教材:P26-28 知识要点: 一、化学平衡的移动 化学平衡的研究对象是___________,化学平衡是有条件限制的___________平衡,只有在______________时才能保持平衡,当外界条件(浓度、温度、压强)改变时,化学平衡会被______________,反应混合物里各组分的含量不断___________,由于条件变化对正逆反应速率的影响不同,致使v正__________v 逆 ,然后在新条件下建立___________ 1、化学平衡移动的定义:化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动 2、化学平衡移动的性质: ⑴、若外界条件变化引起v 正> v 逆 :平衡向______方向移动 ⑵、若外界条件变化引起v 正< v 逆 :平衡向______方向移动 ⑶、若外界条件变化引起v 正= v 逆 :旧平衡未被破坏,平衡_________ 巧记:化学平衡总往反应速率______的方向移动二、影响化学平衡的条件 (一)、浓度对化学平衡的影响

增大反应物浓度,正反应速率___________,平衡向___________移动 增大生成物浓度,逆反应速率 ,平衡向 移动 减小反应物浓度,正反应速率 ,平衡向 移动 减小生成物浓度,逆反应速率 ,平衡向 移动 【结论】: 当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向____反应方向移动; 增大生成物浓度或减小反应物浓度,化学平衡向_____反应 方向移动。 【练习】 1、 在水溶液中橙红色的Cr 2O 72—与黄色的CrO 4—有下列平衡关系:Cr 2O 72— +H 2O 2CrO 4—+2H +把重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)溶于水配成稀溶液是橙色。 ⑴向上述溶液中加入NaOH 溶液,溶液呈 色,因为 ⑵向已加入NaOH 溶液的⑴中再加入过量的H 2SO 4溶液,溶液呈 色,因为 。 ⑶向原溶液中加入Ba(NO 3)2溶液(已知Ba(CrO 4)2为黄色沉淀),溶液呈 色,因为 。 2、对于密闭容器中进行的反应:SO 2(g)+ 12O 2(g) SO 3(g),如果温度保持 不变,下列说法中正确是( ) A 增加的SO 2浓度,正反应速率先增大,后保持不变 B 增加的O 2浓度,正反应速率逐渐增大 C 增加的SO 2浓度,逆反应速率先增大,后保持不变 D 增加的O 2浓度,逆反应速率逐渐增大 (二)、压强对化学平衡的影响 , 规律:增大压强,化学平衡向____________________________________移动; 减小压强,化学平衡向____________________________________移动;

【新人教版】化学选修四:1-3《化学反应热的计算》教案设计

第三节化学反应热的计算 ●课标要求 能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 ●课标解读 1.理解盖斯定律的含义。 2.掌握盖斯定律在反应热计算中的应用。 ●教学地位 前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系,通过实验感受到了反应热,并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系,及燃烧热的概念。在此基础上,本节介绍了盖斯定律,并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。本节内容分为两部分:第一部分,介绍了盖斯定律。教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”,浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻,帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。 最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。第二部分,利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算,通过三道不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。这是本章的重点考查内容之一。 ●新课导入建议 瑞士化学家盖斯 “异曲同工”是指不同的曲调演得同样好,或者不同的做法收到同样好的效果。热化学奠基人盖斯总结出一条规律:在任何化学反应过程中的热量,不论该反应是一步完成的还是分步进行的,其总热量变化是相同的。该规律被命名为“盖斯定律”。 ●教学流程设计 课前预习安排:(1)看教材P11~12填写【课前自主导学】中的“知识1,盖斯定律”,并完成【思考交流1】。 (2)看教材P13页填写【课前自主导学】中的“知识2,反应热的计算”,并完成【思考交流2】。?步骤1:导入新课、本课时的教材地位分析。?步骤2:建议对【思考交流】1、2多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。 ? 步骤6:师生互动完成“探究2、反应热的计算”,可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行,建议教师除【例2】外,再变换一下 ? 步骤7:教师通过【例2】和教材P13页讲解研析,对“探究2”进行总结。?步骤8:在老师指导下由学生自主完成【当堂双基达标】中的4题,验证学生对探究点的理解掌握情况。?步骤9:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照【课堂小结】已明确掌握已学的内容,安排学生课下完成【课后知能检测】。

高二化学选修4学案及例题

第二章化学平衡 一、化学反应速率 (一)概念与计算 1. 概念:化学反应速率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 2. 公式:v =单位:或

3. 注意事项: ①可以通过直观现象(沉淀出现先后、气泡生成的剧烈程度等)来定性说明反应的快慢; ②化学反应速率是指一段时间内的,不是瞬时速率; ③一定温度下,固体和纯液体物质,单位体积的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此它们的化学反应速率也视为常数,此时可用单位时间内物质的量得变化来表示反应速率; ④由于反应过程中,随着反应的进行,物质的浓度不断地发生变化(有时温度等也可能变化),因此在不同时间内的反应速率是不同的。一般不考虑温度对速率影响,速率的不断减小的; ⑤同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示,其数值不一定相同,但其意义相同。其数值之比等于。 对于反应:m A+n B p C+q D V A∶V B∶V C∶V D=m∶n∶p∶q [例1]某温度时,2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时 间的变化如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方 程式为;反应开始至 2min ,Z的平均反应速率为。 [例2]在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是() A. V(A) = 0.5 mol/(L·s) B. V(B) = 0.3 mol/(L·s) C. V(C) = 0.8 mol/(L·s) D. V(D) = 1 mol/(L·s) 【总结】对于同一反应,比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时,要换算成同一物质表示的速率,才能比较。 [练习1]反应:N2+3H22NH3在不同条件下,测得反应速率如下: ①V(NH3)== 0.6mol/(L·min) ②V(N2) == 0.4 mol/(L·min) ③V(H2)== 0.8 mol/(L·min) 这三种情况下,反应速率由快到满的顺序为。 [练习2]在温度不变时,恒容的容器中进行反应H22H;△H>0,若反应浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L 需要20s,那么由0.06mol/L降到0.036mol/L,所需时间为() A.10s B.12s C.大于12s D.小于12s (二)影响化学反应速率的因素 1、有效碰撞模型 (1)有效碰撞:能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞。 (2)活化分子:能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。

高中化学选修四:化学平衡常数教案

第三课时化学平衡常数【教学目标】 〖知识与技能〗 1、了解化学平衡常数的定义,能正确书写给定反应的平衡常数表达式,并能进行相应的简单计算。 2、理解化学平衡常数的意义,了解化学平衡常数的影响因素。 〖过程与方法〗通过对各种数据资料的分析和处理,培养学生获取和处理信息的能力、分析推理能力。 〖情感态度与价值观〗通过交流、讨论,培养学生的探究意识与合作意识。 课时安排:2课时 【教学重点】化学平衡常数的意义 【教学难点】化学平衡常数的意义、温度对化学平衡常数的影响 [引导]我们知道,在一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。那么,当达到化学平衡状态时,究竟有多少反应物转化成了生成物,平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系? 请大家完成P44页的问题解决表2-6 NO2(g)-N2O4(g)体系中各物质的物质的量浓度,计算求出平衡浓度关系,最后可以得到什么结论? [探究活动]阅读教材和P44页表2—6,对表中数据进行观察计算并归纳。 起始浓度(mol·L-1) 平衡浓度(mol·L-1) 平衡浓度关系 C(NO2) C(N2O4) C(NO2) C(N2O4) C(N2O4) C(NO2) C(N2O4) C(NO2) 2.00×10-20 6.32×10-3 6.84×10-3 1.082 171.25 3.00×10-20 8.00×10-3 1.10×10-2 1.375 171.68 0 2.00×10-29.46×10-3 1.52×10-2 1.607 169.85 0 0.100 2.28×10-28.86×10-2 3.886 170.44 [总结]一定温度下: c (N2O4)/c2(NO2)=K [小结]在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,又不论反应物起始浓度的大小,最后都能达到化学平衡,这时N2O4的平衡浓度与NO2平衡浓度的平方的比值是一个常数。 如果反应物或生成物不止一种,情况又如何呢? 如在一定条件下,可逆反应:H 2(g) +I2(g)2HI(g) 起始以及平衡时各物质的浓度如下表(见幻灯片)所示。他们的浓度间存在何种关系? [板书]一、化学平衡常数 1、定义:一定温度下,对于已达平衡的反应体系中,生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数,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。 [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:m A+n B p C+q D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反

高二化学选修4教学反思与总结

高二化学选修4教学反思与总结高中化学选修共三册,高二两学期学完两册。其教学特点介于讲练与讲读之间。因此,从形式到内容,从知识到技能,从态度情感到价值观,从试验到推理,从理论到实践,从教学环节把握到测验考试反馈都需要全方位的计划安排。依据新课改的要求及学科特点,遵循教育规律,贯彻教学原则,把实验教学与理论讲解并用,把思想教育与技能提高结合,知识构建与生活实际联系。指导学生运用化学知识解决工农业生产和日常生活中具体问题。在教学中,培养学生实验操作、观察理解、逻辑推理、思维创新、自学能力等。 一、深挖教材,注重课标。 认真贯彻教育部和省教育厅有关新课程改革的精神。以学生发展为本,使学生在获得作为一个现代公民所必须的基本化学知识和技能的同时,在情感、态度、价值观和一般能力等方面都能获得充分的发展,为学生的终身学习、终身受益奠定良好的基础。为新课程下的化学高考做准备。 二、摸清情况,因材施教。 我带高二理科班,从成绩上看,学习基础参差不齐。我在教学中将要进一步了解学生的知识水平、心理状态、接受能力、兴趣爱好和个性差异,注重师生情感互动,先获得学生的信任,最后形成一条感情的链条,紧紧把师生连接起来,也要协调好学生之间的关系,让学生有一个宽松愉快的学习环境,为提高学习效率打下感情基础。 三、紧扣课标,认真备课。 按照高中教育特点、教育规律、教学要求进行教学,对《化学选修4》教学内容(实验、思考与交流、学与问、科学探究、实践活动、科学史话、科学视野、资料卡片、归纳与整理、习题、复习题、附录等)、《化学实验教学指导必修4》、《资源与学案》的难广度,注重备学生,备教材,备教法,搞好板书设计为上课做到必要准备。 认真学习新课标,转变教学理念。加强教育教学的理论学习,研究新课标:组织切实有效的学习讨论活动,用先进的教育理念支撑深化教育改革,培养学生的合作交流意识;转变教师的教学方式转变学生的学习方式:改变学生的学习方式为主,提倡研究性学习、发现性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学

经典:高中化学选修四学案答案(人教版最新)

目录 第一章化学反应与能量 (2) 第一节化学反应与能量的变化 (2) 第1课时焓变反应热 (2) 第2课时热化学方程式和中和反应热的测定 (6) 第二节燃烧热能源 (11) 第三节化学反应热的计算 (17) 第一章单元测试 (21) 第二章化学反应速率和化学平衡 (26) 第一节化学反应速率 (26) 第二节影响化学反应速率的因素 (30) 第1课时浓度、压强对反应速率的影响 (30) 第2课时温度、催化剂对反应速率的影响 (33) 第三节化学平衡 (37) 第1课时可逆反应与化学平衡状态 (38) 第2课时浓度对化学平衡状态的影响 (42) 第3课时压强对化学平衡状态的影响 (44) 第4课时温度、催化剂对化学平衡状态的影响 (46) 第5课时勒夏特列原理的迁移运用 (49) 第6课时等效平衡 (55) 第7课时化学平衡常数 (58) 第四节化学反应进行的方向 (64) 第二章单元测试 (67) 第三章水溶液中的离子平衡 (73) 第一节弱电解质的电离 (73) 第1课时弱电解质及电离 (73) 第2课时一元酸的比较及多元酸的电离特点 (76) 第二节水的电离和溶液的酸碱性 (79) 第1课时水的电离 (79) 第2课时溶液中的PH及其应用 (81) 第3课时酸碱中和滴定(一) (85) 第4课时酸碱中和滴定(二) (87) 第三节盐类的水解 (89) 第1课时盐溶液的酸碱性 (89) 第2课时影响盐类水解的主要因素及水解的运用 (92) 第3课时溶液中离子浓度大小的比较 (95) 第四节难溶电解质的溶解平衡 (101) 第1课时沉淀溶解平衡 (101) 第2课时难溶电解质的溶解平衡 (105) 第三章单元检测 (108) 第四章电化学基础 (114) 第一节原电池 (114) 第二节化学电源 (122)

高中化学-选修四-第三章-——水溶液中的离子平衡全章教案(优秀)

高中化学——水溶液中的离子平衡 【本节学习目标】 (1)了解电解质的概念 (2)根据电解质在水溶液中的电离与电解质溶液的导电性,理解强电解质和弱电解的概念,并能正确书写电离方程式 (3)理解弱电解质在水溶液中的电离平衡 (4)了解水的电离及离子积常数 (5)认识溶液的酸碱性、溶液中c(H+)和c(OH-)、pH三者之间的关系,并能进行简单计算 (6)了解酸碱中和滴定的原理 [ (7)了解溶液pH的调控在生活、生产和科学研究中重要作用 (8)理解盐类水解的原理,掌握影响盐类水解程度的主要因素和盐类水解的应用 (9)在理解离子反应本质的基础上,能从离子角度分析电解质在水溶液中的反应 (8)了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质 学习重点:弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素和盐类水解的应用 学习难点:弱电解质在水溶液中的电离平衡,盐类水解平衡 【知识要点梳理】 $ 一、电解质的电离平衡

, 强电解质弱电解质 概念一定条件下能够全部电离的电解质一定条件下只能部分电离的电解质 电离程度完全电离,不存在电离平衡、 部分电离,存在电离平衡 电离方程式H2SO4=2H++SO42- NaHCO3=Na++HCO3- NaHSO4=Na++H++SO42- Ca(HCO3)2=Ca2++2HCO3— CH3COOH CH3COO-+H+ NH3·H2O NH4++OH- 【 H3PO4H++H2PO4- H2PO4-H++HPO42- HPO42-H++PO43- 溶液中溶质 微粒 只有水合离子水合离子,弱电解质分子 实例' 强酸:HCl、HNO3、H2SO4 HBr、HI、HClO4 等 强碱: KOH、NaOH、Ba(OH)2 Ca(OH)2 绝大多数盐(BaSO4、AgCl、CaCO3) 弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、HNO2、 H3PO4、H2CO3、H2SiO3、HCOOH CH3COOH、 等。 弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3等不溶性碱 说明:BaSO4、AgCl、CaCO3是强电解质,它们的水溶液中离子浓度非常小,导电能力非常弱,但溶解的那一小部分是完全电离的;Fe(OH)3的溶解度也很小,Fe(OH)3属于弱电解质;HCl、CH3COOH的溶解度都很大,HCl属于强电解质,而CH3COOH 属于弱电解质;所以电解质的强弱与其溶解性没有必然联系。 (三)、弱电解质的电离平衡及其移动 , ⒈电离平衡的概念:在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态 ⒉电离平衡的特征: 弱电解质的电离平衡属于化学平衡中的一种,具有以下一些特征: “逆”——弱电解质的电离是可逆的

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