2019-2020年高中化学 2.2.4《等效平衡》教学设计 鲁科版选修4

2019-2020 年高中化学 2.2.4《等效平衡》教学设计 鲁科版选修 4
化学平衡是历年来高考的重点和热点,而化学平衡中的“等效平衡”更是化学平衡中的 难点,若能洞悉各类“等效平衡”的有关问题,那么一切有关化学平衡的问题也就迎刃而解 了。“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志,但在教学实践中教师和学生还是感 到困难重重。如何突破这一难点,让学生不仅易于掌握,而且能灵活应用,就成为教学研究 的一个重要课题。
一、教学目标 ㈠知识与技能 认识从不同起始状态下化学平衡的建立过程。 ㈡过程与方法 通过典例分析,掌握分析等效平衡问题的方法。 ㈢情感态度价值观 进一步培养学生自主合作探究的能力。 二、教学重难点 1.教学重点:等效平衡问题 2.教学难点: 应用勒夏特列原理分析各类等效平衡 三、教学设计思路 首先通过一些简单具体的例子,提出等效平衡的概念,然后应用勒夏特列原理分析各类 等效平衡,从而理解各种类型等效平衡的模式,最后应用结论,分析复杂的问题。 本教学案例的突出之处在于,应用勒夏特列原理分析等效平衡,让学生理解过程,从而 能够深刻的理解应用,而不是简单的给出结论,让学生死记硬背,生搬硬套。如何设计合适 的问题,引导学生得出结论,正是本教学设计试图解决的问题。
教学过程设计 【比喻】从我家到你家的中间有一个美丽的花园,从我家出发可以去,从你家出发也可 以去,从我家和你家的任意一个地方出发都可以到达这个美丽的花园。引出课题:等效平衡 问题。 【例析】我们来看如下可逆反应,在一定条件下,按照不同的起始物质的量,达到平衡 状态时,各种物质的物质的量分数之间有何关系:

例: 2SO2+ O22SO3

SO2+ O22SO3

起始 C(mol/L) 2 1

0

00

2

平衡 C(mol/L) 0.8 0.4

1.2

0.8 0.4

1.2

【设问】以上两个平衡,有什么异同? 师生共同分析,采用极限假设法,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质 的物质的量浓度,与原平衡相等,则量相当。像这样的问题,我们称之为“等效平衡”。
【板书】一、等效平衡的概念 在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,但达到化学平衡 时,只要同种物质的物质的量分数(或体积分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。 【说明】1.我们所说的“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同;“完全相同的 平衡状态”在达到平衡状态时,任何组分的物质的量分数(或体积分数)对应相等,并且反 应的速率等也相同;而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数(或体积分 数)对应相同,反应的速率、压强、物质的量浓度等可以不同。 2.一定条件指的是①同 T 同 V 或者②同 T 同 p 3. 平衡状态(终态)只与始态有关,而与途径无关,(①无论从什么方向开始②投料是 一次还是分成几次,③扩大—缩小或缩小—扩大的过程,)只要起始浓度相当,就达到等效 平衡状态。 二、等效平衡的基本标志 反应混合物中各组分的浓度、质量分数、体积分数、物质的量分数均相同 教学环节 2:等效平衡的分类 【探究一】恒温恒容条件下等效平衡的条件

【总结】

1、反应前后气体计量数之和不等( △n(g)≠0 )的可逆反应的等效平衡的条件:相同

物质的起始物质的量相等。

【处理方法】把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反

应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物的物质的量相等,则是等效平衡。

【练习 1】有一个固定体积的密闭容器中,加入 2molA 和 1molB 发生反应,2A(g) + B(g)

3C(g) + D(g)达到平衡时,C 的浓度为 Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种方

法改变起始物质,达平衡时 C 的浓度仍为 Wmol/L 的是(



A.4mol A + 2mol B

B.2mol A + 1mol B + 3mol C + 1mol D

C.3mol C + 1mol D +1mol B

D.3mol C + 1mol D

E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

【探究二】恒温恒压条件下等效平衡的条件

【总结】恒温恒压条件下的可逆反应等效平衡的条件:相同物质的起始物质的量之比相

等。

【处理方法】把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反

应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物的物质的量之比相等,则是等效平衡。

【练习 2】在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入 3LA 和 2LB,发生如

下反应:3A(气)+2B(气)xC(气)+yD(气)。达到平衡时,C 的体积分数为 m%。若维持

温度压强不变,以 0.6LA , 0.4LB , 4LC , 0.8LD 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 m%,则 x、y 的值分别为

A x=3 y=1

B x=4 y=1

C x=5 y =1

D x=10 y=2

【探究三】恒温恒容条件下等效平衡的条件

【总结】反应前后气体计量数之和相等(△n(g)=0)的可逆反应的等效平衡的条件:相

同物质的起始物质的量之比相等。

【处理方法】把不同的起始状态,通过化学方程式中的计量数,换算成同一边物质(反

应物一边或生成物一边),如果各反应物或生成物的物质的量之比相等,则是等效平衡。

【小结板书】二、等效平衡的分类

1. 对于化学反应前后气体分子数改变的可逆反应

⑴在定温定容条件下,只改变起始加入物质的物质的量,如果通过可逆反应的化学计

量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。

⑵在定温定压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数之比换算

成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,达到平衡状态后与原平衡等效。

2. 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应

不论是在定温定容条件下还是在定温定压条件下,改变起始时加入物质的物质的量,只

要按化学计量数之比换算成化学方程式的同一边物质的物质的量之比与原平衡相同,达到平

衡状态后与原平衡等效。

【总结】等效平衡问题

等效平衡的条件,对:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

1、如果 m+n≠ p+q

恒温恒容:相同起始物质的物质的量相等

恒温恒压:相同起始物质的物质的量之比相等

2、如果 m+n = p+q

相同起始物质的物质的量之比相等(恒温恒容与恒温恒压都一样)

【思考】在一恒容的容器中充入 2 mol A 和 1 mol B,发生反应 2 A(g) + B(g) x C(g),

达到平衡后,C 的体积分数为 W%。若维持容器中的容积和温度不变,按起始物质的量:A 为

0.6 mol,B 为 0.3 mol,C 为 1.4 mol 充入容器,达到平衡后,C 的体积分数仍为 W%,则 x

的值为

()

A.只能为 2

B.只能为 3

C.可能是 2,也可能是 3 D.无法确定


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