第二节 影响化学反应速率的因素
教学目标
1．知识目标
①理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响；
②能初步运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响；
③初步学会设计“对照实验”比较条件的改变对反应速率快慢的影响。
2．能力和方法目标
在学习中，要学会对实验现象进行分析处理的方法：在仔细、全面、准确观察实验现象的基础上，要积极将感性认识上升到理性认识，也就是培养自己透过现象看本质的能力。在认识事物的过程中，还应打开“ 思维”的窗口，为观察而观察是毫无意义的。
教学重点
浓度、温度对化学反应速率的影响
教学难点
浓度、温度对化学反应速率影响的原因
课时安排
二课时
教学方法
实验探究、点拨探讨
教学过程
〖第一课时〗
【投影】1、在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈（反应速率快）？为什么？
2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生CO2的速率哪个较快？为什么？
3、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？
以上说明化学反应速率的决定因素是什么？
【学生讨论后回答】影响化学反应速率的内因是反应物的本质。
【提问】在实际生产中改变化学反应的速率有何现实意义？
【板书】一、浓度对化学反应速率的影响
【实验探究】
1. 确定实验目的——浓度对化学反应速率的影响
2. 设计实验方案
3. 分析实验现象
4. 得出实验结论
【小结并板书】其它条件不变时，增加反应物的浓度，增大化学反应速率。
【思考】为什么增大反应物浓度，可以加快化学反应速率呢？
【分析】1、化学反应的本质——化学键的知识
2、化学反应发生的先决条件——分子的碰撞
3、有效碰撞与活化分子（类比投篮）
【讨论】活化分子何时才会发生有效碰撞，根据化学反应的实质，如何提高化学反应的速率。
【小结】如果提高单位体积内活化分子的百分数或者是活化分子的数量。可以使有效碰撞的机率增加，从而提高化学反应速率。（举例分析）
【思考】结合化学反应实质分析为什么增大反应物的浓度， 可以增大化学反应速率。
【投影】浓度对反应速率的影响图像
【板书】增大反应物的浓度，可以提高单位体积内活化分子的数量，从而提高了化学反应速率。
【投影注意】1、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。
2、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。
3、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。
【投影练习】1、条件下，在CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行( )：
A、增加HCl的浓度 B、加水
C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末
【讨论】压强对化学反应速率的影响
【投影】压强对化学反应速率的影响碰撞理论解释
【小结】对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快；减小压强，浓度减小，反应速率减慢。
【板书】二、压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，增大化学反应速率
【思考】在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时：
Ⅰ减小体系压强，该反应的速率怎么变？
Ⅱ在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率怎么变？
Ⅲ在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？
Ⅳ在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？
【投影强调】恒温时增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大；恒容时加入稀有气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变；恒压时加入稀有气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。
压强对速率的影响是通过改变气体的浓度来改变的；若压强变化之后，气体的浓度未变，其化学反应速率不变。
【投影练习】2、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（ ）
A、缩小体积使压强增大
B、体积不变充入 N2 使压强增大
C、体积不变充入 O2使压强增大
D、使体积增大到原来的2倍
E、体积不变充入氦气使压强增大
【小结】
影响因素 分子总数 活化分子百分数 活化分子总数 单位体积活化分子数
增大浓度 增加 不变 增加 增加
增大压强 不变 不变 不变 增加
【作业】预习
〖第二课时〗
【复习】1、化学反应速率的表示方法、单位及简单计算。
2、浓度和压强是如何化学反应速率的？
【探究实验】温度对化学反应速率的影响
【结论】其它条件相同时，升高温度，反应速率加快；反之，降低温度，反应速率减慢。
【板书】三、温度对化学反应速率的影响
【讨论】用碰撞原理解释温度对化学反应速率的影响
【小结并板书】其他条件不变，温度升高，反应速率加快。一般说来，温度每升高10℃，速率增加2-4倍。
【投影强调】温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。
【思考】你能举出生活中利用改变温度改变反应速率的例子吗？
【设问】除了上述外因对化学反应速率的影响外，我们还可以通过什么方法来加强化学反应速率呢？
【板书】四、催化剂对化学反应速度的影响
【实验探究】1、实验目的
2、实验设计方案
3、现象和结论分析
【小结】催化剂可以改变化学反应速率。
【分析】使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。
【投影图像】使用催化剂对反应活化能的影响
【投影强调】①凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。
②使用催化剂同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。
③没特别指明一般指正催化剂
④催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用
⑤催化剂具有一定的选择性
⑥催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。
【说明】目前化学工业生产中催化剂的生产和使用情况
【总结】外界条件对化学反应速率的影响
影响因素 分子总数 活化分子百分数 活化分子总数 单位体积活化分子数 反应速率
增大浓度 增加 不变 增加 增加 增大
增大压强 不变 不变 不变 增加
升高温度 不变 增加 增加 增加
正催化剂 不变 增加 增加 增加
【板书】五、其他因素对化学反应速度的影响
如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。
【讨论】采用哪些方法可以增大Fe与盐酸反应的化学反应速率？在这些方法中，哪些是由于增加了活化分子在反应物分子中的百分数所造成的。
【布置作业】
【随堂练习】
1、对与在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（ ） A、温度 B、浓度 C、压强 D、催化剂
2、下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（ ）
A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂
3、设C+CO2 ===2CO(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H22NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2变化情况为（ ）
A、同时增大 B、 同时减小 C、 v1减少，v2增大 D、 v1增大，v2减小
4、在密闭容器里，通入x mol H2和y molＩ2(ｇ)，改变下列条件，反应速率将如何改变
(1)升高温度；(2)加入催化剂；(3)充入更多的H2；(4)扩大容器的体积；(5)容器容积不变，通入氖气。
5、KClO3和NaHSO3间的反应生成Cl-和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，试说明：
(1)为什么反应开始时，反应速率增大？
(2)反应后期速率降低的主要原因是什么？
6、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（ ）
对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（ ）
升高温度使反应速率加快的主要原因是（ ）
使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ）
A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数
B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加
C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加
D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加
7、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是（ ）
A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍
B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半
C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量
D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍
E、加入CaCl2溶液
F、加入CaCl2固体
G、将CaCO3用CaCO3粉末代替
8、硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
下列四种情况中最早出现浑浊的是（ ）
A、10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL
B、10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL，加水10mL
C、20℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL
D、20℃ 时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL，加水10 mL
v
t第四节 化学反应进行的方向
教学目标
1．知识目标
①理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；
②能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
2．能力和方法目标
①通过已有知识及日常生活中的见闻，构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。
②通过本节内容的学习，体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。
教学重点
焓减和熵增与化学反应方向的关系
教学难点
焓减和熵增与化学反应方向的关系
课时安排
一课时
教学方法
讨论交流 启发引导
教学过程
【联想、质疑】汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？
【课的引入】上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向的问题。
【设问】根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。
【学生讨论】……
【总结】生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，电流由电位高的地方向电位低的地方流，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化，……这些都是自发过程，它们的逆过程是非自发的。
科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵判据，为反应方向的判断提供了必要的依据。
【板书】一、反应方向的焓判据。
【交流讨论】19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。
【学生讨论交流】……
【汇报交流结果】我们知道的反应中下列反应可以自发进行：
甲烷燃烧：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802.3 kJ/mol
氢气和氧气反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
NaOH（aq） + HCl（aq）= NaCl（aq） + H2O（aq） △H = -56KJ/mol；
2Na（s）+ 2H2O（l）= 2NaOH（aq） + H2（g）；
Al（s） + HCl（aq） = AlCl3（aq） + H2（g）；
CaO（s） + H2O（l）= Ca（OH）2（aq）
……
【追问】上述反应是吸热还是放热？
【学生回答后总结、板书】焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。
【指出】多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如：
N2O5（g）= 4NO2（g）+ O2（g） △H = ＋56.7KJ/mol；
NH4HCO3（s）+ CH3COOH（aq）= CO2（g）+CH3COONH4（aq）+ H2O（l） △H = ＋37.3KJ/mol；
因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。
【板书】二、反应方向的熵判据。
【交流讨论】我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？
【阅读思考】课本P34—35相关内容。
【汇报交流、自主学习成果】上述自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。
【总结、板书】熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。
【释疑】如何理解“熵”的含义？
【板书】混乱度：表示体系的不规则或无序状态。
【指出】混乱度的增加意味着体系变得更加无序。
【板书】1、熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。
【指出】体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序——熵增的过程。
【板书】2、熵值的大小判断：
①气态 > 液态 > 固态
②与物质的量成正比
【板书】3、熵变和熵增原理
①熵变（△S）反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵
【讲述】产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。
②在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理。该原理是用来判断过程的方向的又一个因素，又称为熵判据。
【学与问】发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论的指导作用是否有新的体会。
【指出】有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：
-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；
2Al（s）+ Fe2O3（s）= Al2O3（s）+ 2Fe（s） △S = -39.35J·mol-1·K-1。
因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。
【板书】三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。
【讲述】在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：
【板书】1、体系自由能变化（△G、单位：KJ/mol）：△G = △H - T△S
【指出】 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。
【板书】2、反应进行方向的判断方法：
△H - T△S < 0 反应能自发进行；
△H - T△S = 0 反应达到平衡状态；
△H - T△S > 0 反应不能自发进行。
【知识应用】本节课一开始提出处理汽车尾气的反应：
2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），
已知，298K、101KPa下，该反应△H = - 113.0 KJ·mol-1 ，△S = -143.5 J·mol-1·K-1
则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0
因此，室温下反应能自发进行。
[指出]但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。
【强调】能量判据和熵判据的应用：
1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；
2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；
3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：△G = △H - T△S）将更适合于所有的反应过程；
4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；
5、在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果；
6、反应的自发性也受外界条件的影响。
【课堂练习】
1、下列过程是非自发的是（ ）
A、水由高处向低处流； B、天然气的燃烧；
C、铁在潮湿空气中生锈； D、室温下水结成冰。
2、碳酸铵〔（NH4）2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（ ）
A、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大；
B、其分解是因为外界给予了能量；
C、其分解是吸热反应，据能量判据不能自发分解；
D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。
3、下列说法正确的是∶（ ）
A、放热反应一定是自发进行的反应
B、吸热反应一定是非自发进行的
C、自发进行的反应一定容易发生
D、有些吸热反应也能自发进行
4、自发进行的反应一定是∶（ ）
A、吸热反应； B、放热反应；
C、熵增加反应； D、熵增加或者放热反应。第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
教学目标
1．知识目标
了解化学反速率的概念和表示方法。
2．能力和方法目标
①通过有关化学反应速率概念的计算，掌握计算化学反应速率的方法，提高有关化学概念的计算能力。
②提高根据化学方程式判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。
教学重点
有关化学反应速率和计算
教学难点
有关化学反应速率和计算
课时安排
一课时
教学方法
实验探究 讲练结合
教学过程
【投影】快慢差别很大的化学反应
【讲述】自然界中的不同化学反应速率不同，有些反应我们需要其快速完成，例如工来制氨、盐酸的制取，有些反应要越慢越好，例如钢铁的生锈，食物的腐败。因此很多的化学反应我们必需控制这样或那样的条件，来研究和改变化学反应，使其更好的为工农业生产服务，这就需要涉及以下两个问题：一个是反应进行的快慢，即化学反应速率；一个是反应进行的程度，化学平衡。
【板书】第一节 化学反应速率
【学生实验】同学甲做大理石与1 mol L—1 的盐酸反应，同学乙做大理石与1 mol L—1 的醋酸反应。
强调：此实验是一个对比性实验，探制实验的相同条件是对比实验的一个重要因素。
【现象分析】在同学甲加入盐酸的试管中，大理石与盐酸迅速反应，有大量气泡生成，而在同学乙加入醋酸的试管中，反应则比较缓慢，只有少量气泡产生。
【引导】大家看到了大理石在与强酸(盐酸)和弱酸(醋酸)反应时的快慢差别，那么大家是否考虑过如何来量度化学反应进行的快慢呢 大家结合物理学上所学的运动速率的含义，阅读教材，再来理解化学反应速率的含义。
【提问】化学反应速率的定义是什么 化学反应速率在化学上是如何表示的
通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
【板书】一、化学反应速率
1、定义：描述化学反应快慢的物理量（υ）
2、表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加表示，也就是用单位时间内浓度的变化来表示（△C）
3、单位：mol/(L.S) mol/(L.min) mol/(L.h)
4、数学表达式：υ(B)=
【投影练习】某物质B其反应时的初始浓度为2mol/L,经过2秒后，其最终浓度为1.6mol/L,则在这两秒内B的化学反应速率是多少？
【分析】解：υ（B）=△C（B）/t=0.4mol/L/2s=0.2mol/(L.S)
注意：化学反应速率的计算的简单步骤及格式，以及有关物理量的表示。同时这种计算得到的化学反应速率是一个平均速率，是反应时间内的平均值。（和速度作比较）
【思考】化学反应速率是用浓度变化来表示的，那么能否用固体物质来表示化学反应速率？
【分析】因些固体物质的浓度在化学反应中是不变的，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质来表示。
【投影强调】1.化学反应速率为正值。
2.化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率。
3.化学反应速率不能用固体或纯液体表示。
【讨论】在化学反应中，反应物和生成物一般有多种，那么在用不同的物质来表示同一条化学反应速率时，其数值是否相同，存在什么样的规律，它们所表示的意义相同吗？请结合问题展开讨论：
【投影练习】在一体积固定为2L的密闭容器中，加入2mol的A与2.4mol的B，发生了A(g) + 2B(g) == 3C(g)的反应，2分钟后A剩余了1.6mol。
(1)求2分钟后B、C的浓度。(2)υ(A)，υ(B) ，υ(C)。
【板书】5、化学反应方程式中，各物质的化学反应速率之比等化学计量数之比。mA(g) + nB(g) == pC(g) + qD(g)
υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=m:n:p:q
【说明】同一化学反应中，虽然各物质的化学反应速率不同，但其都可以描述同一条化学反应速率。
【投影强调】4.同一反应的反应速率用不同物质的浓度变化来表示；其数值可能相同,也可能不同,但其意义相同;其数值之比等于化学方程式的系数比。
对于可逆反应N2+3H2 2NH3下列各项所表示的反应速率最快的是（ ）
A．V(N2)=0.01mol·(L·s)-1 B．V(H2)=0.2mol·(L·s)-1
C．V(H2)=1.8mol·(L·min)-1 D．V(NH3)=1.2mol·(L·min)-1
【投影强调】5.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。
【提问】如何测定化学反应速率？
【板书】二、测定化学反应速率的方法
【讨论】1.实验２-１中如何判断反应快慢？
2.如何通过用注射器测量氢气的体积的方法来判断锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率快慢？
【学生实验】实验２-１
【随堂训练】
1、在一定条件下，mA + nB = pC的反应中，各物质的化学反应速率为
v(A)=amol/(L·s), v(B)=0.5amol/(L·s),
v(C)=amol/(L·s),则该反应的化学方程式为：______________________
2、反应A(g) + 3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应，0.5min内C的物质的量增加了0.6mol，有关反应速率正确的是（ ）
A、V(A)=0.005mol/(L·s)
B、V(C)=0.002mol/(L·s)
C、V(B)=V(A)/3
D、V(A)=0.001mol/(L·s)
【小结】掌握化学反应速率的概念，数学表达式及计算步骤；理解化学反应速率是一段时间内的平均速率，不同物质表示的同一反应的反应速率之比等于化学方程式的计量数之比。比较化学反应的快慢应以同一种物质表示的化学反应速率为标准，还应注意单位的统一。
【思考】影响化学反应速率的因素有哪些，它们对其有什么样的影响？
【作业布置】课后练习第三节 化学平衡
教学目标
1．知识目标
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；
③理解化学平衡的概念，使学生理解浓度、压强对化学平衡的影响；
④理解化学平衡常数的概念，掌握有关化学平衡常数的简单计算。
2．能力和方法目标
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。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通过浓度实验，逐步探究平衡移动的原理及其探究的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学实验方法。
③能用化学平衡常数、转化率判断化学反应进行的程度。
④通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的观察能力和实验探究能力；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并培养学生的逻辑思维能力和科学态度。
⑤激发学生的学习兴趣，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点。
教学重点
①化学平衡的概念及特征
②浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响
③理解化学平衡常数的概念及化学平衡常数的简单计算
教学难点
①化学平衡状态的判断
②平衡移动的原理分析及应用
③理解化学平衡常数的概念及化学平衡常数的简单计算
课时安排
三课时
教学方法
实验探究、点拨探讨
教学过程
〖第一课时〗
【引入】我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。
【讲述】化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。
【板书】第三节 化学平衡?
【讲述】如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。
【板书】一、可逆反应与不可逆反应
【思考】大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？
开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。
【追问】不溶了是否就意味着停止溶解了呢？
【生】回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。
【投影】演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。
【讲解】所以说刚才回答说不溶了是不恰当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。这时候我们就说，蔗糖的溶解达到了平衡状态，此时溶解速率等于结晶速率，是一个动态平衡。
【板书】溶解平衡的建立?
开始时v（溶解）＞v(结晶)
平衡时v（溶解）=v（结晶）?
结论：溶解平衡是一种动态平衡?
【探讨】我们学过那些可逆反应？可逆反应有什么特点？
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,叫做可逆反应.可逆反应不能进行完全，
【师】以CO与H2O(g)的反应为例来研究化学平衡建立的过程。在容积为1L的密闭容器里，加1molCO和1molH2O(g)，体系中各组分的速率与浓度的变化
【投影】
【师】开始阶段有什么特征？瞬间过后有什么特征？
开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0。随着反应的进行，c(CO) 、c(H2O)逐渐减小，正反应速率逐渐减小；c(CO2) 、c(H2)逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小相等，且不再变化。
【板书】二、化学平衡状态
1、定义：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。
【强调】①前提条件：可逆反应
②实质：v(正)= v(逆) ≠0
③标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态
【师】化学平衡有什么特征？
【板书】2、化学平衡状态的特征
(1)动：动态平衡v(正)=v(逆)≠0
(2)等：v(正)= v(逆)
(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。
(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。
【师】如何判断可逆反应是否达到平衡状态？
【板书】3、达到化学平衡状态的标志
⑴速率关系：v(正)=v(逆)≠0
【投影强调】判断平衡时，要注意用“同”、“等”、“逆”的原则
同：同一种物质的V正和V逆才能比较
等：转化后的反应速率必须相等
逆：反应方向必须对立
【板书】⑵含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数保持不变。
【投影例题】（见课件）
【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（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。
【总结】化学平衡的概念、特征和判断依据。
【布置作业】课后练习
〖第二课时〗
【复习】1、平衡状态的特征及实质？2、影响速率的外界因素有哪些？
【投影】化学平衡的特征：
动——动态平衡 (V正=V逆≠0）
等——V正 =V逆
定——平衡时，各组分浓度保持不变
变——条件改变，平衡发生改变
【投影】如果我们改变一个已经达到平衡状态的可逆反应的条件，该反应还能继续保持平衡吗？经过一段时间以后呢？
【板书】化学平衡的移动：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。
【思考】如何通过改变条件来打破旧平衡？
【生】可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，建立新平衡。
【回忆】影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？
【生】浓度、压强、温度、催化剂
【师】我们就来研究一下它们对化学平衡有何影响？
【实验探究】实验2-6 将5mL0.005mol/L的FeCl3 溶液和5mL 0.01mol/L的KSCN溶液混合,溶液变红色。存在如下平衡：
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 (血红色)
【生】探究汇报
滴加饱和FeCl3溶液 滴加1mol/L KSCN溶液 滴加NaOH溶液
现象
结论：增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动，减小反应物的浓度平衡向逆反应方向移动。
【实验探究】实验2-5 已知在K2CrO4的溶液中存在着如下平衡：
Cr2O72-(橙色)+ H2O2 CrO42- (黄色) +2H+
【生】探究汇报
滴加3～10滴浓H2SO4 滴加10～20滴6mol/LNaOH
K2Cr2O7溶液
结论：增大生成物的浓度平衡向逆反应方向移动，减小生成物的浓度平衡向正反应方向移动。
【板书】三、影响化学平衡的因素
1、浓度对化学平衡的影响
当其它条件不变时，
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。
【追问】平衡为什么移动？移动方向？
条件的改变 瞬间速率的改变及大小关系 平衡移动的方向
增大C反 v(正)↑＞v(逆) 正反应方向
减小C生 v(正)＞v(逆)↓ 正反应方向
增大C生 v(正)＜v(逆)↑ 逆反应方向
减小C反 v(正)↓＜v(逆) 逆反应方向
【投影】
【强调】①改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率；改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率。
②改变浓度瞬间，若v(正)> v(逆) ，平衡向正反应方向移动；若v(逆)> v(正) ，平衡向逆反应方向移动。
③新旧平衡速率比较：增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率； 减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率。
【思考】当减小反应物的浓度时, 化学平衡将怎样移动 并画出速率-时间关系图。
【投影】
【讨论】合成氨工业中重要一步是：N2+3H2 2NH3该反应在一定条件下达平衡时，为提高H2的转化率，从浓度角度分析可采取什么措施？
【投影】浓度对化学平衡移动的几个注意点：
①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。
②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡。
③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。
【板书】2、压强对化学平衡的影响
【材料分析】N2+3H2 2NH3
450℃时N2与H2反应生成NH3的实验数据
压强/MPa 1 5 10 30 60 100
NH3/% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4
结论：在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学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。
【解释】增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动。
【板书】对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
【要求】画出压强对平衡影响的V-t图
【投影】aA(g)+bB(g) cC(g)
【例题】见课件
【强调】①对于反应前后气体总体积相等的可逆反应，改变压强只改变化学反应速率，而对平衡无影响。
②压强的变化必须改变混合物浓度（即容器体积有变化）才能使平衡移动。
【板书】3、温度对化学平衡的影响
【课件演示】NO2 球浸泡在冰水、热水中，观察颜色变化
2NO2 N2O4；△H=-56.9 KJ/mol
(红棕色) (无色)
结论：升温，平衡向吸热方向移动；降温，平衡向放热方向移动。
【板书】在其它条件不变的情况下：
温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；
温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
【投影说明】1、混和物受热时，速率均（ ），但 ，故平衡向 方向移动；
2、混和物遇冷时，速率均（ ），但 ，故平衡向 方向移动。
【要求】画出温度对平衡影响的V-t图
【投影】
【练习】见课件
【板书】4、催化剂对于化学平衡的影响
【师】根据催化剂对于化学速率的影响，讨论催化剂如何影响化学平衡？
【生】催化剂能同等程度的加快正逆反应速率，所以平衡不移动。
完成使用催化剂后的V-t图。
【板书】加入（正）催化剂能同等程度的加快反应速率，所以平衡不移动，但能缩短达到平
衡的时间。
【师】引导学生小结，浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响
【投影】
条件的改变 平衡移动的方向 平衡移动的结果
增大反应物浓度 正反应方向 减弱反应物浓度增大的趋势
减小生成物浓度 正反应方向 减弱生成物浓度减小的趋势
降低压强 气体分子数增多的反应方向 减弱压强降低的趋势
升高温度 吸热反应的方向 减弱温度升高的趋势
【师】由该表格，能否看出化学平衡的移动与外界条件的改变之间有什么规律？
【板书】5、勒夏特列原理
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
【强调】①是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变。
②只有单个条件改变，才能应用（多个条件改变就要具体问题具体分析）。
③勒沙特列原理适用于任何动态平衡体系（如：溶解平衡、电离平衡等），未平衡状态不能用此来分析。
【练习】见课件
【作业布置】课后练习
〖第三课时〗
【投影复习】改变反应条件时平衡移动的方向
改变反应条件 平 衡 移 动
① 增大反应物浓度
减小生成物浓度
减小反应物浓度
增大生成物浓度
② 升 高 温 度
降 低 温 度
③ 增 大 压 强
减 小 压 强
【回忆】什么是平衡移动原理（勒沙特列原理）？
【投影】课本P29表
【要求】由表中数据计算出平衡时的值，并分析其中规律。
【引导总结】(1)温度不变时， 为常数 ，用K表示，K = 48.74；
(2)常数K与反应的起始浓度大小无关；
(3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关，即与平衡建立的过程无关。
【板书】四、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。
【强调】影响因素：温度
【板书】2、平衡常数的数学表达式
mA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g)
【投影说明】书写平衡常数关系式的规则
原则：各项平衡浓度项只包括浓度可以变化的项(即变量)。
关系式中不包括固体和纯液体物质浓度项(因为它们的浓度为常数)，只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
2.水溶液中的反应如有水参加，水浓度为常数，不写在平衡关系式中。但对非水溶液反应，如有水生成或有水参加，必须写上。
同一化学反应，平衡常数关系式因化学方程式的写法不同而异。
【例题】见课件
【强调】平衡常数K的性质和意义
平衡常数K与温度有关，与浓度无关，由K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。 若正反应是吸热反应，升高温度，K 增大；若正反应是放热反应，升高温度，K 减少。
平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。 K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K 值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。
反应的平衡常数与反应可能进行的程度。一般来说，反应的平衡常数K≥105，认为正反应进行得较完全；K ≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。
判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应方向
【投影】在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度幂的之积与化学平衡常数即浓度商Qc与K比较大小来判断。对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)
Qc > K，， 未达平衡，逆向进行。
Qc = K ，，达平衡，平衡不移动。
Qc = K，，未达平衡，正向进行。
【板书】五、平衡转化率
1、定义：平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比。常用α来表示。
【师】根据定义写出平衡转化率的表达式
2、表达式：
【例题】见课件
【随堂训练】
1、在某温度下，可逆反应：
mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（ ）
Ａ.Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大
Ｂ.Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大
Ｃ.Ｋ随反应物浓度改变而改变
Ｄ.Ｋ随温度改变而改变
2、高炉炼铁中发生的反应有：
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) △H < 0
(1)该反应的平衡常数表达式K=____________；
(2)已知1100℃时，K=0.263，温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，平衡常数K________(增大，减少或不变)。
(3) 1100℃时，测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)= 0.1mol/L，在这种情况下，该反应是否处于平衡状态________(填是或否)，此时反应速率是v正________v逆(填>，<，=)。
3、合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度下各物质的浓度平衡是：c(N2)=3mol·L-1， c(H2)=9mol·L-1，c(NH3)=4mol·L-1 。
求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。
4、在1200℃时测得下列反应达平衡时，kc=2.25。CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 。若反应从CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为A、B、C三种情况。试计算A情况下各物质的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率。
初始浓度 A B C
Co(H2)mol/L 0.0100 0.0120 0.0080
Co(CO2)mol/L 0.0100 0.0100 0.0100
将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率(α),分析结果，得出什么结论？
【作业布置】课后练习
相等
V正
时间
速率
V逆
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