新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第6课时 化学平衡状态
【学习目标】
1.认识化学平衡状态,理解化学平衡状态的特征。 2.掌握平衡状态的判定方法。
【学习活动】
学习任务
目标一：认识化学平衡状态,理解化学平衡状态的特征。 任务1：对于可逆反应：N2 + 3H2 2NH3，在恒温恒容的条件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，进行合成氨的反应。在合成氨的反应中有关物质的浓度随时间变化的示意图如下。 （1）通过示意图分析N2、H2、NH3浓度是如何变化？ （2）该可逆反应的v正 、v逆取决于什么因素？反应刚开始时， v正 、v逆 的大小比较？随着反应的进行，v正 、v逆 的大小如何变化（用v-t图像表示其变化情况）？v正、v逆 的变化将导致二者出现什么结果？ 【概念生成】 化学平衡:在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。 任务2：1.当可逆反应达到平衡时,反应停止了吗 对于反应N2+3H22NH3,达到平衡时,v正(N2)=v逆(H2),对吗 2.当可逆反应达到平衡状态时,表现出哪些特征？
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
2新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第6课时 化学平衡状态
【学习目标】
1.认识化学平衡状态,理解化学平衡状态的特征。 2.掌握平衡状态的判定方法。
【学习活动】
学习任务
目标一：认识化学平衡状态,理解化学平衡状态的特征。 任务1：对于可逆反应：N2 + 3H2 2NH3，在恒温恒容的条件下，往容器中充入1 mol N2和3 mol H2，进行合成氨的反应。在合成氨的反应中有关物质的浓度随时间变化的示意图如下。 （1）通过示意图分析N2、H2、NH3浓度是如何变化？ 参考答案：随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2和H2的浓度逐渐减小。到达t1时刻时，N2、H2、NH3的浓度均不再改变， （2）该可逆反应的v正 、v逆取决于什么因素？反应刚开始时， v正 、v逆 的大小比较？随着反应的进行，v正 、v逆 的大小如何变化（用v-t图像表示其变化情况）？v正、v逆 的变化将导致二者出现什么结果？ 参考答案：v正取决于反应物浓度；、v逆取决于生成物浓度。反应开始时：反应物浓度最大，v正最大；生成物浓度为零，v逆为零；v正＞v逆。 反应进行到一定程度时，v正=v逆，反应物与生成物浓度不再变化，反应达到最大限度，即化学平衡状态。 【概念生成】 化学平衡:在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。 任务2：1.当可逆反应达到平衡时,反应停止了吗 对于反应N2+3H22NH3,达到平衡时,v正(N2)=v逆(H2),对吗 参考答案：反应没有停止,只是正、逆反应速率相等,但不为零。 不对。平衡时v正(N2)=v逆(H2)。 2.当可逆反应达到平衡状态时,表现出哪些特征？ 参考答案：（1）逆：即化学平衡的研究对象是可逆反应。 （2）等：即v正＝v逆。 （3）动：即化学平衡是一种动态（ “动态”或“静态”）平衡，即v正＝v逆≠0，反应并未停止。 （4）定：在达到化学平衡的混合体系中，各组分的浓度保持不变，各组分的百分含量保持不变 。 （5）变：化学平衡是在一定条件下的平衡，若条件改变，使v正≠v逆，则平衡状态改变。
目标二：掌握平衡状态的判定方法。 任务1：德国化学家哈伯(F.Haber,1868～1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成工艺，氨的产率达到8%。这是工业普遍采用的直接合成法。合成氨反应式如下：N2＋3H22NH3，假设该反应在体积不变的密闭容器中发生反应，分析思考下列问题： （1）容器内混合气体的密度不随时间变化时，该反应是否达到平衡状态？ 参考答案：因容器的体积不变，而混合气体的总质量不改变，则无论平衡与否，混合气体的密度均不变，不能判断反应是否达到平衡状态。 （2）根据问题（1）分析哪些物理量能够作为合成氨反应达到平衡的标志？ 参考答案：压强、浓度等随着反应进行而变化的物理量，如果不再变化，说明化学反应已达平衡状态。 （3）单位时间内生成2n mol NH3，同时消耗n mol N2时，该反应是否达到平衡状态？ 参考答案：两反应速率均表示正反应速率，反应进行的任何阶段均成比例，不能判断反应是否达到平衡状态。 【方法小结】 化学平衡状态的判断 (1)直接标志 ①v正＝v逆≠0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)。 ②各物质的浓度保持不变。 (2)间接标志 ①各物质的浓度不随时间改变而改变; ②各物质的物质的量不随时间改变而改变; ③各气体的压强不随时间改变而改变; ④气体的颜色不随时间改变而改变; ⑤气体的密度不随时间改变而改变; ⑥气体的平均相对分子质量不随时间改变而改变。 任务2：根据平衡状态的判断方法，思考下列情况下，可逆反应是否达到化学平衡状态。 常见的判断依据：以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 类型判断依据是否是平衡状态混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应 速率的关系①在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A平衡②在单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C平衡③在单位时间内生成n mol B，同时消耗了q mol D不一定平衡④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q不一定平衡压强①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定)平衡②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定)不一定平衡混合气体平均相对分子质量①m＋n≠p＋q时，一定平衡②m＋n=p＋q时，一定不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时平衡颜色反应体系内有色物质的颜色一定平衡体系的密度恒温恒容时，密度一定不一定平衡恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时平衡恒温恒压时，若m＋n==p＋q，则密度一定时不一定平衡
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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