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教学设计

【教学内容分析】

化学平衡状态的计算和判断是高考考察的热点。化学平衡状态是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。反应混合物中各组分的浓度保持不变反映了化学平衡的现象；正反应速率和逆反应速率相等体现了化学平衡状态的本质。因此化学平衡状态可以从现象和本质两个方面判断。

【教学目标】

1、理解化学平衡状态的概念，并掌握其根本特征。

2、能够运用化学平衡状态的根本特征，判断可逆反应是否达到平衡。

3、掌握由直接判据（速率判据和浓度判据）所衍生出来的间接判据，并可以运用其解决一些基础的问题。

【教学重难点】

[重点]

化学平衡状态的计算和判断

[难点] 三段法的应用和平衡状态的判断

【教学过程】

[导入新课]我们在化学反应速率的计算中已经涉及到“三段法”的教学，而“三段法”也是解决化学平衡状态计算的有利工具。下面我们来详细学习。

[教学内容] 一、化学平衡状态的计算

1、理论

反应

mA + nB

pC 起始浓度

a

b

c （mol/L）

np变化浓度

x

x

x

mm（mol/L）

np平衡浓度

a-x

b-x

c+x

mm（mol/L）

（1）对于反应物：c(平衡)=c(起始)-c(变化) （2）对于生成物：c(平衡)=c(起始)+c(变化) （3）转化率：A的转化率=反应的量╳100%（式中的量可以是物质的量、浓度、起始的量nxxm质量等），如：上式中A的转化率为╳100%，B的转化率为╳100%

ab（4）各组分的体积分数

A的体积分数=混合物中A的量╳100%

混合物的总量

如：上式中A的体积分数=ax╳100%

npaxbxcxmm2、练习

例题1、向2L的密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应：2A(g)+3B(g) C(g)+6D(g),反应在2min末达平衡，且D为2amol，求：

（1）反应2min内，v(A)=

；

（2）B的转化率

；

（3）平衡时C的体积分数

。

[过渡]三段法的计算，大家已经初步掌握，下面我们来学习本节课的另一个重点内容——化学平衡状态的判断。

二、化学平衡状态的判断

可逆反应达到平衡时，V正=V逆，每一种物质的浓度保持不变。

1、直接（特征）标志：

（1）V正=V逆：

反应体系中的用同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等，但对不同物质而言，速率的数值不一定相等。

现以N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3为例，在单位时间、单位体积内：

a.同种物质表示反应速率时只需考虑数值是否相同，但是一定要有表示V正和V这两个方向的速率。例如：有1molN2消耗的同时有1molN2生成，即V正（N2）=V逆（N2）。

b.不同种物质表示V正和V逆这两个方向的速率，如果二者速率之比等于化学计量数之比，也可以说明反应达到平衡状态。例如：有1molN2消耗的同时有3mol V逆（H2）3=，该反应达到平衡状态。

H2生成或者V逆（H2）＝3V正（N2），即V正（N2）1逆c.另外表示反应速率的方式除了物质的消耗和生成，还可以用化学键的断裂和形成：例如：若有1molN≡N键断裂，则有6molN－H键断裂，也可以判断V正=V逆，反应达到平衡状态。

（2）各物质的浓度保持不变——例如：反应到某时刻时，c(N2)保持不变，该可逆反应达到平衡状态。

2、间接（等价）标志：

（1）混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。

对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如2SO2＋O2催化剂2SO3）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。

对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：（如H2+I22HI），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、

总物质的量都不随时间的改变而改变。

（2）各物质的百分含量保持不变

百分含量包含有——各物质的浓度，物质的量，质量，气体的体积，物质的量分数，体积分数，质量分数等。

【作业布置】

完成材料上的相关训练

【课堂小结】

本节课重点介绍了，化学平衡计算的工具——三段法及化学平衡状态的判断，其中对于学生来说，后者比较难。

【教学反思】

化学平衡计算的工具——三段法的教学中，只要学生能够按照老师介绍的步骤，一步一步去完成计算，掌握起来并不是很难。而化学平衡状态的判断则是这节课的难点，所以教师在介绍理论的同时，应该配套几道相应的习题讲解，这样更容易让学生掌握。