化學平衡教案設計(供參考)

2024年2月22日發(作者：校園管理)

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《化學平衡》教案設計

一、教學內容

人教版化學選修4《化學反應原理》

第二章 化學反應速率和化學平衡

第三節 化學平衡

二、教材及學情分析

教材分析

本課時內容位于人教版高中化學選修4《化學反應原理》第二章《化學反應速率和化學平衡》第三節《化學平衡》的第一課時。本節內容是高中化學的重要理論之一，同時也是一個難點。本節內容既是對《化學必修2》中有關可逆反應、等化學平衡等知識的深化，也對后續學習電離平衡、水解平衡、難溶電解質的溶解平衡知識起指導作用。化學平衡的概念比較抽象，化學平衡觀點的建立具有一定的難度。本節內容將幫助學生建立化學平衡的觀點，理解化學平衡是一種動態平衡，掌握化學平衡的判斷方法，對學生辯證唯物主義思想、分析歸納問題能力的培養起著重要作用。

學情分析

學生在《化學必修2》的學習中已經了解了可逆反應、化學平衡的概念，但是對化學平衡是一種動態平衡、化學平衡的特征等知識還不了解，需要進一步深入的學習。高二的學生已經具備了一定的知識儲備，有較強的分析歸納能力。

三、教學目標

（一）、知識與技能

1.通過對溶解平衡的理解和遷移，建立化學平衡的“動態”概念，理解可逆反應。

2.理解化學平衡的狀態的意義和特征。

3.能用化學平衡狀態的特征來判斷可逆反應是否達到平衡。

（二）、過程與方法

1.通過形成化學平衡的概念以及理解化學平衡的特征，提高分析問題、歸納知識的能力。

2.通過利用化學平衡的特征來判斷在一定條件下，一個可逆反應進行到某種程度時是否達到平衡，提高利用所學知識解決問題的能力。

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（三）、情感態度與價值觀

1．通過溶解平衡導入化學平衡——從熟悉內容引導學生思考，提高學習化學的興趣，培養透過現象看本質的科學態度與科學素養。

2.通過對化學平衡是一種動態平衡的理解，培養辯證唯物主義思想。

四、教學重點、難點

重點：化學平衡的概念及特征

難點：根據化學平衡的特征判斷反應是否達到了平衡。

五、教學過程

教師活動

導入：請同學們根據之前的學習思考：1.什么是化學反應速率？2.化學反應速率是研究什么問題的？

學生回答

1.單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加。

2.化學反應速率是研究化學反應快慢問題的。

設計意圖

復習已學知識，通過提問引入，引導學生思考，為本節內容作鋪墊。

聯系社會生活，加強知識與生活的聯系。

先提問，引導學生思考，再結合視頻，更有針對性。

通過生活中的事例，學生更易理解“動態”的含義。

通過溶解平衡來說明化學平衡是一種動態平衡。

通過具體練習，提高分析能力，鞏固所學知識。

講述：那么在化學研究和生產中，研究化學反應的快慢就夠了嗎？比如在合成氨工業中，除了考慮如何使N2和H2盡快的轉化為NH3，還需要考慮什么呢？

除了考慮速率問題之外，還需要考慮如何使N2和H2盡可能多的轉化為NH3，因為工業生產追求經濟效益，我們總想用一定量的原料生產出盡可能多的產品，這就是我們今天要學習的化學反應進行的程度問題——化學平衡。

板書：化學平衡

提問：那么，是不是所有的化學反應都需要考慮化學反應進行的程度問題呢？像酸堿中和反應，水的電解反應，我們需要考慮化學平衡問題嗎？

講述：對的，這些反應我們不需要去考慮化學平衡問題，因為在這兩個反應中，反應物全部轉化為生成物，反應進行的比較徹底，也就不存在化學反應進行的限度問題了。所以，化學平衡研究的是可逆反應，也就是在一定條件下不能徹底進行的反應。

板書：一、可逆反應與不可逆反應

傾聽，思考，討論

回答：不需要

它們反應完全了。

傾聽，思考，筆記

學生回答：蔗糖溶解。

不會，溶到一定程度就變飽和了

學生回答：沒有；應該停止了。

學生回答：1.

蔗糖晶體溶解時存在溶解和結晶兩個過程，是一個可逆過程。2.

隨著溶解進行，溶解速率逐漸減小，結晶速率逐漸增大，最后達到相等。3.

兩種過程速率相等時，此時溶液為飽和溶液，在“外觀”上晶體不再溶解也不再析出，溶質的濃度不變。

聆聽，筆記

聆聽，思考

思考，交流，討論

畫出CO的正逆反應速率2文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編輯.

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講述：夏天就要到了，大家應該都喜歡喝甜的飲料，像糖水，你們知道把蔗糖放到一杯水里會有什么變化嗎？繼續加糖的話糖能在水里無限溶解嗎？

是的，當溶解了一定量的蔗糖之后，溶液就飽和了，不能再溶解蔗糖了。那么，在飽和溶液中溶質的溶解過程是否停止了呢？

展示：現在我們來觀看蔗糖溶解過程的視頻。

從剛才的視頻中，同學們討論一下這幾個問題：

1. 蔗糖溶解時存在哪兩個過程？

2. 隨時間推延，兩種過程速率如何變化？

3. 當兩種過程速率相等時,溶液有何特征？溶液濃度是否發生變化？

講述：同學們觀察得很仔細。從視頻中我們可以看到溶液達到飽和之后，溶質的溶解過程并沒有停止。而是溶液中固體溶質溶解和溶液中的溶質分子回到固體溶質表面的結晶過程一直在進行，而且兩種過程的速率相等，所以飽和溶液的濃度和固體溶質的質量都保持不變。這時候我們就說蔗糖的溶解達到了平衡狀態，此時溶解速率等于結晶速率，這是一個動態平衡。

板書：溶解平衡狀態的建立過程

溶解

溶解過程：固體溶質 溶液中的結晶

溶質

開始時：v（溶解）>v（結晶）

一段時間后：v（溶解）減小，v（結晶）增大

飽和時：v（溶解）=v（結晶）

溶解平衡是動態平衡

講述：同學們，在這里“動態“兩字該怎么理解呢？

其實在我們的學習生活中，我們也會經常遇到類似的動態平衡，例如用托盤天平進行稱量時，當天平兩邊稱量物與砝碼質量相等，指針左右擺動幅度相同時，天平就處于平衡狀態。還有一個水池中，當流進的水與流出的水速度相等與時間的關系圖

筆記

交流，討論并回答：

1.各組分的濃度不變。

2.反應物的反應速率和生成速率相等，生成物的生成速率和反應速率相等。

討論，可能回答：顏色、壓強、密度、質量、質量分數、物質的量、物質的量分數、平均相對分子質量、溫度等不隨時間發生變化。

聆聽，筆記

思考，回答：選CD。

A．無論是否達到平衡狀態，生成CH3OH的速率與消耗CO的速率都是相等的。

B．無論是否達到平衡狀態，氣體的質量不變，容器的體積不變，則混合氣體的密度不變。

C．隨反應進行，氣體的總的物質的量減小，混合混合氣體的總質量不變，平均相對分子質量增大，混合氣體的相對平均分子質量不變，說明反應達到平衡狀態。

D．CH3OH、CO、H2的濃度都不再發生變化，說明反應達到平衡狀態。

聆聽，思考

提高交流的能力。

提高思考能力。

更透徹的分析，進一步理解化學平衡狀態。

通過習題進一步理解化學平衡狀態，并學會利用化學平衡的特征判斷一個化學反應是否達到平衡狀態。

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時，水池中的水也是處于動態平衡當中，從表面上看，水池中的水量是一定的。現在同學們應該理解“動態“的含義了吧。對于化學反應來說，這樣的狀態叫做化學平衡狀態，溶解平衡的許多特點在化學平衡中都可以找到，現在我們就來具體學習化學平衡狀態。

板書：二、化學平衡狀態

講述：溶解的過程具有可逆性，因此化學平衡狀態所研究的反應也具有可逆性。那么可逆反應的情況又是怎樣的呢？我們來看一個例子：

例題：在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),并在一定的條件下進行反應，在反應過程中，各物質的濃度怎樣變化？它們的變化將會引起化學反應速率的怎樣改變？

引導學生思考：開始時C(CO)、C(H2O)最大，C(CO2)、C(H2)=0

隨著反應的進行，C(CO)、C(H2O)逐漸減小，C(CO2)、C(H2)逐漸增大。

所以,正反應速率逐漸減小，逆反應速率逐漸增大，進行到一定程度，總有那么一刻，正反應速率和逆反應速率的大小不再變化，且正反應速率=逆反應速率。這時，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應生成的CO、H2O的量。

現在請大家畫出這個可逆反應CO的正逆反應速率與時間的關系圖。

講述：好，同學們根據之前的學習都會畫了。現在我們來總結化學平衡的定義。

板書：1.定義：指在一定條件下的可逆反應里，當正反應速率和逆反應

速率相等，反應混合物中各組分的濃度或質量保持不變的狀態。

講述：下面請同學們從化學平衡狀態的定義出發，討論一下，化學平衡有什么特點呢？

同學們回答的很好，那么化學平衡狀態除了剛才回答的特征，還有哪些標志呢，我們可以通過什么來判斷一個反應是否達到平衡了呢？

講解：（對學生的答案進行分析講解）

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總結講述：達到化學平衡的標志有：反應體系的顏色、各組分的物質的量濃度、各組分的質量分數、體系的溫度、各組分的物質的量、各組分的質量，各組分的分壓強、各氣體分體積不隨時間發生變化。

講述：經過剛才的討論分析，我們可以得出一些化學平衡的特征：

1. 化學平衡研究的對象是可逆反應。

2. 達到平衡時正反應速率等于逆反應速率。

3. 達到平衡時反應混合物中各組分的濃度保持不變。

4. 由于達到化學平衡狀態時反應仍在進行，故其是一種動態平衡。

大家還應注意化學平衡狀態是維持在一定條件下的，一旦條件發生變化，平衡狀態就將遭到破壞。動態平衡也體現了辯證唯物主義的基本觀點，即運動是絕對的，而靜止是相對的。下面我們用五個字來概括化學平衡狀態的特征：逆、等、動、定、變。

板書：2.

化學平衡狀態的特征：

（1） 逆：可逆反應

（2） 等∶V（正）=V（逆）

（3） 動：動態平衡，V（正）=V（逆）≠0

（4） 定：體系中所有反應物和生成物的濃度或質量保持不變

（5） 變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。

現在我們通過一道習題來更好的理解這幾個特征。

練習：工業上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），判斷反應達到平衡狀態的依據是（）

A. 生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等。

B. 混合氣體的密度不變。

C. 混合氣體的相對平均分子質量不變。

D. CH3OH、CO、H2的濃度都不再發生變化。

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講述：同學們理解得非常透徹，我們思考問題一定要抓住本質，這里要判斷一個反應是否達到平衡，就看它的正反應速率是否等于逆反應速率。雖然對于不同的反應可能會有不同的說法，但是判斷的依據都是相同的，就是正、逆速率相等。

我們來看一下化學平衡的定義，化學平衡是在一定條件下存在的，那么改變外界條件對化學平衡有什么影響呢？請同學們根據影響化學反應速率的因素的知識，先自行探討影響化學平衡的因素，下節課我們就會具體學習這方面的內容。

六、板書設計

化學平衡

一、可逆反應與不可逆反應

溶解平衡狀態的建立過程：

溶解過程： 固體溶質 溶液中的溶質

開始時： v（溶解）>v（結晶）

一段時間后：v（溶解）減小，v（結晶）增大

飽和時： v（溶解）=v（結晶）

溶解平衡是動態平衡

二、化學平衡狀態

1. 定義：指在一定條件下的可逆反應里，當正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度或質量保持不變的狀態。

2. 化學平衡狀態的特征：

（1）逆：可逆反應

（2）等∶V（正）=V（逆）

（3）動：動態平衡，V（正）=V（逆）≠0

（4）定：體系中所有反應物和生成物的濃度或質量保持不變。

（5）變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。

七、教學反思

雖然學生在《化學必修2》的學習中已經了解了可逆反應、化學平衡的概念，6文檔來源為:從網絡收集整理.word版本可編輯.

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但是對化學平衡是一種動態平衡、化學平衡的特征等知識還不了解，需要進一步深入的講解，從溶解平衡過渡到化學平衡，教師需要做好架橋連接工作，引導學生更好的理解化學平衡狀態的概念。

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