人教版高中化学选修4（教案）专题1 影响化学平衡的条件
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人教版高中化学选修4（教案）专题2 等效平衡.doc
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人教版高中化学选修4（教案）专题4 化学平衡中的图象问题.doc
　　教    案
　　课题：专题一 影响化学平衡的条件
　　------ 勒沙特列原理 授课班级
　　课  时 2
　　教
　　学
　　目
　　的 知识
　　与
　　技能 1、理解化学平衡移动的概念
　　2、掌握浓度、压强、温度对化学平衡的影响
　　3、理解化学平衡移动的原理
　　过程
　　与
　　方法 1、从浓度对化学平衡的影响的演示实验入手，通过实验的观察和分析得出浓度对化学平衡移动的影响的结论
　　2、通过从浓度、压强、温度对化学平衡的影响总结出化学平衡移动的原理，培养和训练抽象概括能力，通过有关化学实验的观察和分析，提高对实验现象的观察能力和分析实验能力。
　　情感态度
　　价值观 1、培养学生重视理论与实践相结合的好学风
　　2、对学生进行辩证唯物主义教育
　　重 点 浓度、温度、压强对化学平衡的影响
　　难 点 平衡移动和化学平衡移动原理的应用
　　知
　　识
　　结
　　构
　　与
　　板
　　书
　　设
　　计 一、化学平衡移动
　　定义：旧的化学平衡的破坏，新的化学平衡的建立的过程叫化学平衡的移动
　　专题一 影响化学平衡的条件
　　------ 勒沙特列原理
　　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
　　三、压强对化学平衡的影响
　　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。
　　四、温度对化学平衡的影响
　　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
　　五、催化剂对化学平衡的影响
　　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
　　教学过程
　　教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动
　　【复习】化学平衡状态有哪些特点？
　　【板书］】一、化学平衡移动
　　定义：旧的化学平衡的破坏，新的化学平衡的建立的过程叫化学平衡的移动
　　【投影】化学平衡移动的演示
　　【提问］】化学平衡移动与化学反应速率有何关系？
　　【投影小结］】化学平衡移动方向的判断
　　1、若条件改变，引起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，此时逆反应占优势，则平衡向逆反应方向移动。
　　3、若条件改变，虽V正、V逆变化，但V正、V逆仍相等，则平衡没有移动。
　　【过渡】我们学习化学平衡，就是为了利用外界条件的改变，使化学平衡向有利的方向移动。
　　这节课我们就学习影响化学平衡的条件。
　　【板书】专题一 影响化学平衡的条件
　　------ 勒沙特列原理
　　【过渡】反应物浓度的改变能引起反应速率的改变，那么能否引起化学平衡移动呢？下面通过实验来说明这个问题
　　【实验探究】FeCl3 溶液和KSCN溶液反应
　　【实验过程】：
　　1、在小烧杯里，将10 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液和10 mL 0.01 mol/L KSCN溶液混合。
　　2、将小烧杯中溶液分别装入3支试管，
　　第1支试管中加少量1 mol/L FeCl3 溶液，
　　第2支试管中加少量1 mol/L KSCN溶液
　　第2支试管 作比较
　　【实验原理】FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3 +3KCl
　　血红色
　　【实验现象】1、2两支试管里颜色都加深
　　【结论】增大浓度后，Fe(SCN)3 浓度也增加，化学平衡向正反应方向移动
　　【讲解】我们知道，一个可逆反应达到平衡状态后，对于同一反应物或生成物，正反应速率==逆反应速率，即消耗速率==生成速率，那么，增大某一反应物浓度的瞬间。即 C(Fe3＋ )增大的瞬间，Fe(SCN)3浓度和SCN-浓度不变，所以Fe3＋的生成速率即逆反应速率不变，但C(Fe3＋)增大会使Fe3＋的消耗速率即正反应速率瞬间增大，导致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】
　　υ
　　υ、正 υ、正=υ逆、                  
　　υ正
　　υ正=υ逆    υ逆、
　　υ逆
　　t        t1       t2      t3     
　　【学生画出其它改变反应物浓度的v-t图】
　　【板书】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
　　【讲解】在这里我们要注意的是，①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；②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
　　【板书］】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(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/MPa 1 5 10 30 60 100
　　NH3 % 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
　　【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】
　　【板书】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。
　　【讲解】我们要注意的是，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)
　　【板书】四、温度对化学平衡的影响
　　【实验探究】NO2和N2O4的相互转化
　　【实验过程】：把NO2和N2O4 的混合气体盛在两个连通的烧瓶里，用夹子夹住橡皮管，把一个烧瓶放进热水里，把另一个放进冰水里，观察混合气体变化
　　【实验原理】2NO2 (g)  N2O4 正反应放热 △H<0
　　【实验现象】热水中温和气体颜色加深，冰水中混合气体颜色变浅
　　【结论】：混合气体颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡可逆(吸热)反应方向移动；混合气体变浅，说明NO2浓度减小，平衡向正(放热)反应方向移动
　　【板书】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】
　　【板书】五、催化剂对化学平衡的影响
　　【讲解】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
　　【讲解】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。
　　【板书】］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。
　　【自我评价】
　　1、对于可逆反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)，改变条件，平衡如何移动？
　　（1）增加氧气的浓度 
　　（2）增大压强
　　（3）增大密闭容器的体积
　　（4）向密闭容器中充入N2
　　2、在化学反应2A+B 2C达到平衡时，若升高温，C的含量增加，则以反应的正反应是(    )
　　A、放热反应                B、是吸热反应
　　C、没有显著的热量变化      D、原化学平衡没有发生移动
　　3、 反应2A（g） 2B（g）＋C（g）-Q，在未用催化剂的条件下已达平衡，现要使正反应速率降低，c（B）减小，应采取的措施是 [ B、D ]
　　A．升温    　　    B．增大反应器的体积　  　
　　C．增大c（A）　  　D．降温
　　4、在碳酸钙悬浊液中存在着如下平衡：CaCO3(固)  Ca2++CO32-。欲使悬浊液中固体的量减少，可采取的措施是（BD   ）。
　　（A）加碳酸钠溶液      （B）通入二氧化碳气体
　　（C）加碳酸氢钙溶液    （D）加氯水 复习引入新课
　　教    案
　　课题： 专题二 等效平衡 授课班级
　　课  时 1
　　教
　　学
　　目
　　的 知识与
　　技能 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
　　过程与
　　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
　　情感态度
　　价值观
　　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、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
　　教学步骤、内容 教学方法、手段、师生活动
　　【讲解】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。
　　【板书】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。
　　【讲解】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同。
　　【板书】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、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0.6L　　0.4L　　　4L　　　0.8L
　　改变12/X　　8/X　　　4L　　　　4y/X
　　终　12/x+0.6  8/x+0.4  0         0
　　x=5 y=1
　　【讲解】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
　　【随堂练习】1、恒温、恒压下，在一可变容器下反应，A(g) + B(g)  C(g)　
　　(1) 开始时，放入1　mol　A和1　mol　B，达到平衡后，生成a mol C，这时A的物质的量为_____ mol 
　　(2) 若开始时放入3 mol A、3 mol B，到达平衡后生成C的物质的量为___ mol
　　(3) 若开始时，放入 X mol A、2 mol B和1 mol C，到达平衡后，A和C的物质的量分别是Y mol 和3a mol ，则X==_____，Y=_____
　　(4) 若在(3)的平衡状态上再加入3　mol　C，待再次平衡后，C的物质的量分数是＿＿＿＿
　　2、（03全国）某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g) + B(g)  2C(g)，达到平衡时，A、B和C的物质的量分别是4mol、2 mol 、4 mol 。保持温度和压强不变，对平衡混合物中作调整，平衡右移的是(  )
　　A、均减半     B、均加倍     C、均加1 mol      D、均减少1 mol
　　3、一定温度下，容积可变的容器中，反应2SO2 (g) + O2(g)  2SO3(g)，达到平衡时，物质的量分别为4 mol 、2 mol、4 mol 。保持P、T不变时，按下列要求改变，达到新平衡时，各物质百分含量与原平衡相同的是(  )
　　A、通入1 mol SO3      B、通入4 mol SO2 、2 mol O2
　　C、通入1 mol N2       D、各减少1 mol
　　【板书】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 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
　　【随堂练习】一定温度下，在恒容容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)  3C(g),若反应开始时充入2 mol A、2 mol B达到平衡后，A的体积分数为a%。其他条件不变时，下列配比做初始物质，则平衡后A的体积分数大于a%的是(  )
　　A、2 mol C
　　B、2 mol A、1 mol B、1 mol He
　　C、1 mol B、1 mol C
　　D、2 mol A、3 mol B、3 mol C
　　【板书】3、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
　　【投影】 N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
　　起始量   1 mol   3 mol 　　0　mol　
　　等效于  0　mol   0 mol 　　2　mol
　　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
　　【随堂练习】1、在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A、1 mol B反应，2A(g)+B(g)  3C(g)+D(g)。达到平衡后，C的浓度为W mol/L，若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为W mol/L的是(   )
　　A、4 mol A、2 mol B
　　B、2 mol A、1 mol B、3 mol C、1 mol D
　　C、3 mol C、1 mol D、1 mol　B
　　D、3 mol C、1 mol　D
　　【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
　　【自我评价】
　　1、一真空密闭容器中盛有1 mol PCl5 ，加热到20°C时发生反应： PCl5(g)         PCl3(g)+Cl2(g)，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为M%，若在同一温度和同一容器中最初投入的是2 mol PCl5，反应达到平衡时，PCl5所占的体积分数为N%，则M和N的关系是( B   )
　　A、M>N    B、M<N 
　　C、M=N    D、无法判断
　　2、在等温、等容条件下有下列反应：2A(g)+2B(g)≒C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ、A和B的起始浓度均为2mol/L；Ⅱ、C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。下列叙述正确的是（　AD　　）　
　　A、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同　
　　B、Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数不同　
　　C、达平衡时，Ⅰ途径的反应速率uA等于Ⅱ途径的反应速率uB 　
　　D、达平衡时，Ⅰ途径混合气体密度为Ⅱ途径混合气体密度的1/2
　　3、恒温恒压下，在容积可变的器血中，反应2NO2g N2O4g达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数          A 
　　A. 不变      　　B. 增大      　　
　　C. 减小       　　D. 无法判断   
　　4、恒温时，一固定容积的容器中发生如下反应2NO2g N2O4g达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数     C   
　　A. 不变      　　B. 增大      　　
　　C. 减小       　　D. 无法判断   
　　5、A和B两个完全相同的容器中，A中充有各1克的SO2和O2 ，B中充有各2克的SO2和O2，在同温下，反应达到平衡时，设此时A中SO2的转化率为a% ，B中SO2的转化率为b%,则其大小关系是(  C  )
　　A、a>b   B. a≥b     C.a<b     D、无法确定
　　6、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N2+3H2  2NH3。已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后生成amolNH3。有恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填表（恒温恒压）
　　7、在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度，进行以下反应：H2(g)+Br2(g)   2HBr(g)。已知加入1molH2和2molBr2时，达到平衡后生成amolHBr。恒温恒压下欲保持平衡时各组分的体积分数不变。填写上表空白：
　　（1）1- a
　　(2) 3a
　　(3) 2;3-3a
　　(4)   
　　C
　　AB
　　AB
　　D