高中化学人教版（2019）必修第二册第六章第二节《化学反应的速率与限度》第三课时教学设计

人教版高中化学必修二
《化学反应的速率与限度》第三课时 教学设计
课题名 《化学反应的速率与限度》第三课时
教学目标 1．掌握可逆反应的定义和表示方法。 2．掌握化学平衡状态建立的过程。 3.掌握化学平衡状态的定义，特征和标志。
教学重点 化学平衡状态建立的过程，化学平衡状态的定义，特征和标志。
教学难点 化学平衡状态的标志。
教学准备 教师准备：PPT 学生准备：预习课本
教学过程 新课导入 炼铁高炉尾气之谜 炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，从高炉炉顶出来的气体中总是含有未利用的CO气体。 开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中的CO比例竟然没有改变。 为什么增加炼铁高炉的高度不能改变高炉尾气中的CO比例呢？ 直到19世纪下半叶，法国化学家勒夏特列经过深入的研究，才将这一谜底揭开。 【设计意图】 从炼铁高炉尾气之谜的故事引入新课，引起学生学习的兴趣。 新课讲授 三、化学反应的限度 1、可逆反应 、定义：在同一条件下，既能向正反应方向，又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。 表示方法：书写可逆反应的化学方程式时不用“ = ”而用“ ”。 注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物,反应会达到一定的限度。 例1、对于可逆反应2SO2+O2 2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后，18O原子（ ） A、只存在于O2中 B、只存在于O2和SO3中 C、只存在于SO2和O2中 D、存在于SO2、O2和SO3 【思考】可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度是什么？ 在恒温恒容的条件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，发生反应： N2 + 3H2 2NH3 ①当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？ ②当反应刚开始时，正反应和逆反应哪个反应速率大？ ③ 随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？ ④ 随着反应的进行，v(正)、 v(逆)怎样变化？ ⑤根据上述分析画出N2和H2反应过程中， v正 、v逆 随时间变化的关系图。 2．化学平衡状态的建立过程 思考：当一个可逆反应达到平衡时，各物质的浓度保持不变，这时反应停止了吗？ 3、化学平衡状态： .定义：化学平衡状态，就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。 ②．化学平衡状态的特征 (1)逆：可逆反应 (2)等：正反应速率=逆反应速率≠0 (3)动：动态平衡（正逆反应仍在进行） (4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定 (5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡 意义：可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度，即反应限度 ．可逆反应达到化学平衡状态的标志 （1）直接标志： a.正反应速率等于逆反应速率 可为同一物质，也可为不同物质(其比值不一定为1) b.各组分的量不随时间改变而改变 例2、对于反应 2SO2 + O2 2SO3 ，达到化学平衡状态时， 试推断 a.单位时间内有2 mol SO2消耗，同时有2 mol SO2 生成； b.单位时间内有2 mol SO3生成，同时有2 molSO3消耗； 注意：用同一种物质来表示反应速率时，当反应达到化学平衡状态时，该物质的生成速率与消耗速率相等，即单位时间内生成与消耗某物质的物质的量相等。 例3、一定条件下，可逆反应 N2 + 3H2 2NH3 同一物质 ① 单位时间内，有1 mol N2反应掉，同时有_______生成 ② 单位时间内，有2 mol NH3生成，同时有__________消耗 ③ 单位时间内，有1 mol H2生成，同时有__________消耗 不同物质 ① 单位时间内，有1 mol N2反应掉，同时有__________生成，___________反应掉。 例4.在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y 气体，发生如下反应：X(g)＋ 2Y(g) 2 Z(g)，不能作为 反应达到化学平衡状态标志的是( ) A.单位时间内生成和消耗的X的物质的量相等 B.容器内各物质的浓度不随时间变化 C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2 D.单位时间消耗0.1 mol X的同时消耗0.2 mol Z （2）间接标志： a.各物质的物质的量不随时间改变而改变 b.体系的压强不随时间改变而改变 c.气体的颜色不随时间改变而改变 d.气体的密度或平均相对分子质量不随时间改变而改变 【小结】对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前后（反应过程中）是否发生变化，若是,则可以作为依据；否则，不行。 如：对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应来说，如：2SO2+O2 2SO3 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+I2(g) 2HI 不能用气体的总压、总体积、总物质的量不变来作为判断反应是否达到平衡的标志，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。 【例5】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是（　　　） 反应容器内压强不随时间变化 B. P和S的生成速率相等 C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存 D. 反应容器内总物质的量不随时间而变化 例6．在固定体积的的密闭容器中发生反应： 2NO2 2NO + O2 该反应达到平衡的标志是：　　　　　　　　　 ①混合气体的颜色不再改变 ②混合气体的平均相对分子质量不变 ③混合气体的密度不变 ④混合气体的压强不变 ⑤单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成2nmolO2 ⑥O2气体的物质的量浓度不变 例7．在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气) 已达平衡状态的是 ( ) A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度 C. B的物质的量浓度 D. 气体的总物质的量 例8．下列说法可以证明反应 N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( ) A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂 C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成 例9．在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是 ①C的生成 速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 四、化学反应条件的控制 1.化学反应条件控制的目的 2. 考虑因素：化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。 3．“提高煤的燃烧效率”的研究 (1)燃料燃烧的条件 ①燃料与空气或氧气接触； ②温度达到燃料的着火点。 (2)影响煤燃烧效率的条件 (3)提高燃料燃烧效率的措施 ①尽可能使燃料完全燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气尽可能充分接触，且空气要过量。 ②尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高能源利用率。 课堂小结
布置作业 练习册上相应习题
板书设计 三、化学反应的限度 1、可逆反应 2．化学平衡状态的建立过程 3、化学平衡状态： .定义： ②．化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变 ．可逆反应达到化学平衡状态的标志 （1）直接标志： a.正反应速率等于逆反应速率 可为同一物质，也可为不同物质(其比值不一定为1) b.各组分的量不随时间改变而改变 （2）间接标志： a.各物质的物质的量不随时间改变而改变 b.体系的压强不随时间改变而改变 c.气体的颜色不随时间改变而改变 d.气体的密度或平均相对分子质量不随时间改变而改变 四、化学反应条件的控制 1.化学反应条件控制的目的 2. 考虑因素： 3．“提高煤的燃烧效率”的研究
教学反思 本节课理论性强，教师应多举例题帮助学生理解化学平衡状态的建立过程，化学平衡状态的特征，化学平衡状态的标志等重点知识。