第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡的建立与化学平衡状态
一、教材分析
学习化学平衡的过程既可以加深对化学反应速率的理解，也为影响化学平衡因素的学习奠定基础，同时还为今后学习电离平衡、水解平衡奠定基础。因此，本节内容在教材体系中起着承上启下的作用，是本章教学的重点。
2．学情分析
学生在初中时学习过《溶液》这一章，已经掌握了饱和溶液、不饱和溶液及溶解度的概念。学生已经认识到蔗糖溶解水在中达到饱和时，溶解与结晶同时存在，且两者速率相等，从而理解溶解平衡是一个动态平衡。必修阶段，学生对可逆反应、化学平衡已经有了初步认识，选修阶段充分利用学生的“最近发展区”，从学生已有的溶解结晶平衡入手，导入化学平衡的建立，深化判断可逆反应达平衡的判断方法，这样逐步深入的认识知识，容易启发学生的思维。
3．教学方法
化学平衡比较抽象，化学平衡的建立也具有一定难度，所以在教学设计时采用（类比——讨论——启发——发现）的教学模式。（教师引导线）
从日常生活中学生所熟悉的事例入手，然后给学生呈现学习材料，引导学生进行讨论，通过联想启发，并借助多媒体辅助课件，化抽象为直观，帮助学生建立化学平衡的概念，理解化学平衡的特征。
精心设计三个知识台阶：溶解平衡状态——化学平衡状态——化学平衡状态的特征（知识引导线）
§3.2.1化学平衡的建立与化学平衡状态
主讲人：尤静娴
一、三维目标
知识与技能：认识可逆反应，理解可逆反应是有一定限度的。
知道化学平衡是如何建立的
掌握化学平衡状态的概念和特征,
过程与方法：通过平衡概念的建立，培养分析综合、归纳总结等抽象思维能力。
情感态度价值观：在概念的理解过程中渗透对立统一辩证唯物主义思想教育。
二、教学重点：化学平衡概念和特征
教学难点：化学平衡的建立
三、教学过程
【导入】初中的时候，我们就学过溶液的配制。我们在配制蔗糖溶液的时候发现，不断地向水中加入蔗糖，溶解到一定程度后，就不会再继续溶解了，溶液达到饱和，这说明溶解过程是有一定限度的。
当溶液达到饱和之后，是不是这个过程就停止了呢？研究人员通过实验观察发现，溶质分子的质量一直没变，但是外形却在不断地变化着，小的晶体会长大，有的晶体上的棱角会消失，因为饱和溶液中的溶质分子溶解和又重新覆盖到固体溶质表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率相等，有多少溶质分子溶解同时就会有多少溶质分子结晶，这是一个可逆的过程，所以固体溶质的质量没变。
其实，溶解和结晶这两个过程，在固体溶质放进溶剂中后，就一直同时存在着。但是由于溶解的速率大于结晶的速率，所以观察到的是溶质不断溶解。当溶解速率与结晶速率相等时，溶液达到饱和，达到了溶解平衡状态。这是一种动态平衡。
溶解
固体溶质溶液中的溶质 结晶
除了溶解平衡，还有我们生活中很常见的瀑布，瀑布下面的水平面总是维持一个高度，因为瀑布流下来的水量与流出的水量一样多，看起开水平面始终是一个高度，这也是一个动态平衡的过程。
化学反应中也存在着这种动态平衡的现象——化学平衡，我们这节课的内容：化学平衡的建立以及化学平衡状态。
（明确学习目标） 【提问】判断下列各组中的两个反应是否互为可逆反应
① 2H 2+O 2点燃2H 2O 2H 2O 通电2H 2↑+O 2↑
②Fe 2O 3+3CO 高温2F e +3CO 2 2F e +3CO 2高温Fe 2O 3+3CO
高温高压高温高压2NH 32NH 3N 2+3H 2催化剂催化剂
④2NO 2=N 2O 4 N 2O 4=2NO 2 ③ N 2+3H 2
【提问】大家是如何判断出是不是可逆反应的？请一位同学来说一下。
【回答】在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。
【板书】一、可逆反应
1. 定义：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。
【强调】必须是在相同条件下，正向进行的条件和逆向进行的条件必须一样。
【板书】2.. 表示方法：约定采用表示可逆反应，把从左向右的反应称为正反应，速率为正反应速率；从右向左的反应称为逆反应，速率为逆反应速率。
3. 可逆反应是有一定限度的，反应不能进行到底，反应物不能完全转化为生成物。
【提问】知道了可逆反应，那什么样的反应是不可逆反应？
【回答】有些反应的逆反应进行程度太小，因而可以忽略，把几乎完全进行的反应叫做不可逆反应。用 === 号表示。比如说钠与水的反应，天然气的燃烧„„
【过渡】一个可逆反应既能从左向右反应，也能从右向左反应，这难道要反应到地老天荒？总要达到一个和谐的状态，我们把这个状态成为“化学平衡”。可逆反应如何达到化学平衡的？这就是我们这节课要讨论的第二个问题——化学平衡的建立。
【小组讨论】373K 时，将0.10mol 无色N 2O 4气态放入100mL 抽空的密闭容器中，发生如下反应：N 2O 4
2NO 2，隔一定时间对体系进行分析，得到以下数据：
（1）请在坐标图中作出N 2O 4和NO 2的浓度随时间变化的曲线
（2）根据浓度的变化，结合浓度对反应速率的影响，作出速率随时间变化的曲线。
【解释】（1）开始反应后，N 2O 4向NO 2转化，所以N 2O 4浓度逐渐减小，N 2O 4浓度逐渐增大；但N 2O 4不能完全转化成NO 2，60s 以后，反应体系中既有N 2O 4又有NO 2，浓度保持恒定不变。
（2）0s 时，N 2O 4的浓度最大，正反应速率最大，而NO 2浓度为0，所以逆反应速率为0； 0~60s内，N 2O 4浓度不断减小，所以正反应速率随之减小，NO 2浓度不断增大，所以逆反应速率随之增大；60s 时，正好V 正 = V逆；
60s 后，各组分的浓度不再改变，所以速率也不再改变，达到化学平衡状态。这时正逆反应仍在继续，但是由于速率相等（N 2O 4消耗的速率与生成的速率相等），我们看到了一种“反应停止了”的表观现象，所以化学平衡是一个动态平衡。 这就是化学平衡的构建过程。
【提问】根据上述两个图像，能否总结出“化学平衡状态”的定义。
定义：对于一个可逆反应体系，一定条件下，正反应速率等于逆反应速率，反应体系中所有参加反应的物质的质量（或浓度）保持恒定。
【强调】
（1）从定义中可以看出，化学平衡状态是对与可逆反应而言的。不可逆反应，反应物基本上可以完全转化为产物，没有平衡状态。
（2）当一个可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，N 2O 4消耗的速率与生成的速率相等，NO 2生成的速率与消耗的速率也相等。
（3）正、逆反应的速率相等，并且都不为0。虽然我们观察到平衡时“反应停止了”，但实际上反应仍在继续，只不过由于速率相等（N 2O 4消耗的速率与生成的速率相等），我们看到了一种“反应停止了”的表观现象，所以化学平衡是一个动态平衡。
（4）当一个可逆反应达到化学平衡时，反应体系中各组分的质量（或浓度）保持恒定。
【PPT 展示】化学平衡状态的特征：
研究对象为可逆反应——逆
正反应速率等于逆反应速率，V 正 = V逆——等
化学平衡是动态平衡，V 正 = V逆 ≠ 0——动
各组分的质量或浓度保持恒定——定
【小结】这节课我们主要学习了„„
【随堂练习】
1. 下列各组两个反应互为可逆反应的是（ B ）
①CaO + CO2 = CaCO3 与 CaO + CO2↑
②2SO2 + O2 = 2SO3 与 2SO3 = 2SO2 + O2
③H2SO4(浓) + 2HBr = 2H2O + Br2 + SO2↑ 与
2H2O + Br2 + SO2 = H2SO4 + 2HBr
④ Cl2 + H2O = HCl + HClO 与 HCl + HClO = Cl2↑+ H2O
A. A. ②③ B. ②④ C. ①② D. ③④
2. 对于可逆反应M （g ）+ N（g ）
A.M 、N 、Q 三种物质的浓度一定相等
B.M 、N 全部变成了Q
C. 反应混合物各组分的浓度保持不变
D. 反应已经停止
3. 一定条件下，在某密闭容器中充入N 2 和H 2合成NH 3，一下叙述错误的是（ B ）
A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
4. 达到化学平衡的条件是（ D ）
A. 逆反应停止进行
B. 反应物与生成物的浓度相等
C. 正反应与逆反应停止进行
D. 正反应和逆反应速率相等
5. 在一定条件下的密闭容器中进行如下可逆反应2SO 2（g ）+O2（g ）2SO 3（g ），当Q （g ）达到平衡时，下列说法正确的是（ C ） 反应达到平衡后，向容器中通入一定量18O 2，一段时间后，哪些物质中存在18O ？ 答：SO 2、O 2、SO 3中都存在18O 。
四、板书设计
一、可逆反应 三、化学平衡状态
1. 定义 1. 定义：
2. 表达方式 2. 特征：逆、等、动、定
3. 特征
二、化学平衡的建立
第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡的建立与化学平衡状态
一、教材分析
学习化学平衡的过程既可以加深对化学反应速率的理解，也为影响化学平衡因素的学习奠定基础，同时还为今后学习电离平衡、水解平衡奠定基础。因此，本节内容在教材体系中起着承上启下的作用，是本章教学的重点。
2．学情分析
学生在初中时学习过《溶液》这一章，已经掌握了饱和溶液、不饱和溶液及溶解度的概念。学生已经认识到蔗糖溶解水在中达到饱和时，溶解与结晶同时存在，且两者速率相等，从而理解溶解平衡是一个动态平衡。必修阶段，学生对可逆反应、化学平衡已经有了初步认识，选修阶段充分利用学生的“最近发展区”，从学生已有的溶解结晶平衡入手，导入化学平衡的建立，深化判断可逆反应达平衡的判断方法，这样逐步深入的认识知识，容易启发学生的思维。
3．教学方法
化学平衡比较抽象，化学平衡的建立也具有一定难度，所以在教学设计时采用（类比——讨论——启发——发现）的教学模式。（教师引导线）
从日常生活中学生所熟悉的事例入手，然后给学生呈现学习材料，引导学生进行讨论，通过联想启发，并借助多媒体辅助课件，化抽象为直观，帮助学生建立化学平衡的概念，理解化学平衡的特征。
精心设计三个知识台阶：溶解平衡状态——化学平衡状态——化学平衡状态的特征（知识引导线）
§3.2.1化学平衡的建立与化学平衡状态
主讲人：尤静娴
一、三维目标
知识与技能：认识可逆反应，理解可逆反应是有一定限度的。
知道化学平衡是如何建立的
掌握化学平衡状态的概念和特征,
过程与方法：通过平衡概念的建立，培养分析综合、归纳总结等抽象思维能力。
情感态度价值观：在概念的理解过程中渗透对立统一辩证唯物主义思想教育。
二、教学重点：化学平衡概念和特征
教学难点：化学平衡的建立
三、教学过程
【导入】初中的时候，我们就学过溶液的配制。我们在配制蔗糖溶液的时候发现，不断地向水中加入蔗糖，溶解到一定程度后，就不会再继续溶解了，溶液达到饱和，这说明溶解过程是有一定限度的。
当溶液达到饱和之后，是不是这个过程就停止了呢？研究人员通过实验观察发现，溶质分子的质量一直没变，但是外形却在不断地变化着，小的晶体会长大，有的晶体上的棱角会消失，因为饱和溶液中的溶质分子溶解和又重新覆盖到固体溶质表面的结晶过程一直在进行，而且两种过程的速率相等，有多少溶质分子溶解同时就会有多少溶质分子结晶，这是一个可逆的过程，所以固体溶质的质量没变。
其实，溶解和结晶这两个过程，在固体溶质放进溶剂中后，就一直同时存在着。但是由于溶解的速率大于结晶的速率，所以观察到的是溶质不断溶解。当溶解速率与结晶速率相等时，溶液达到饱和，达到了溶解平衡状态。这是一种动态平衡。
溶解
固体溶质溶液中的溶质 结晶
除了溶解平衡，还有我们生活中很常见的瀑布，瀑布下面的水平面总是维持一个高度，因为瀑布流下来的水量与流出的水量一样多，看起开水平面始终是一个高度，这也是一个动态平衡的过程。
化学反应中也存在着这种动态平衡的现象——化学平衡，我们这节课的内容：化学平衡的建立以及化学平衡状态。
（明确学习目标） 【提问】判断下列各组中的两个反应是否互为可逆反应
① 2H 2+O 2点燃2H 2O 2H 2O 通电2H 2↑+O 2↑
②Fe 2O 3+3CO 高温2F e +3CO 2 2F e +3CO 2高温Fe 2O 3+3CO
高温高压高温高压2NH 32NH 3N 2+3H 2催化剂催化剂
④2NO 2=N 2O 4 N 2O 4=2NO 2 ③ N 2+3H 2
【提问】大家是如何判断出是不是可逆反应的？请一位同学来说一下。
【回答】在相同条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。
【板书】一、可逆反应
1. 定义：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。
【强调】必须是在相同条件下，正向进行的条件和逆向进行的条件必须一样。
【板书】2.. 表示方法：约定采用表示可逆反应，把从左向右的反应称为正反应，速率为正反应速率；从右向左的反应称为逆反应，速率为逆反应速率。
3. 可逆反应是有一定限度的，反应不能进行到底，反应物不能完全转化为生成物。
【提问】知道了可逆反应，那什么样的反应是不可逆反应？
【回答】有些反应的逆反应进行程度太小，因而可以忽略，把几乎完全进行的反应叫做不可逆反应。用 === 号表示。比如说钠与水的反应，天然气的燃烧„„
【过渡】一个可逆反应既能从左向右反应，也能从右向左反应，这难道要反应到地老天荒？总要达到一个和谐的状态，我们把这个状态成为“化学平衡”。可逆反应如何达到化学平衡的？这就是我们这节课要讨论的第二个问题——化学平衡的建立。
【小组讨论】373K 时，将0.10mol 无色N 2O 4气态放入100mL 抽空的密闭容器中，发生如下反应：N 2O 4
2NO 2，隔一定时间对体系进行分析，得到以下数据：
（1）请在坐标图中作出N 2O 4和NO 2的浓度随时间变化的曲线
（2）根据浓度的变化，结合浓度对反应速率的影响，作出速率随时间变化的曲线。
【解释】（1）开始反应后，N 2O 4向NO 2转化，所以N 2O 4浓度逐渐减小，N 2O 4浓度逐渐增大；但N 2O 4不能完全转化成NO 2，60s 以后，反应体系中既有N 2O 4又有NO 2，浓度保持恒定不变。
（2）0s 时，N 2O 4的浓度最大，正反应速率最大，而NO 2浓度为0，所以逆反应速率为0； 0~60s内，N 2O 4浓度不断减小，所以正反应速率随之减小，NO 2浓度不断增大，所以逆反应速率随之增大；60s 时，正好V 正 = V逆；
60s 后，各组分的浓度不再改变，所以速率也不再改变，达到化学平衡状态。这时正逆反应仍在继续，但是由于速率相等（N 2O 4消耗的速率与生成的速率相等），我们看到了一种“反应停止了”的表观现象，所以化学平衡是一个动态平衡。 这就是化学平衡的构建过程。
【提问】根据上述两个图像，能否总结出“化学平衡状态”的定义。
定义：对于一个可逆反应体系，一定条件下，正反应速率等于逆反应速率，反应体系中所有参加反应的物质的质量（或浓度）保持恒定。
【强调】
（1）从定义中可以看出，化学平衡状态是对与可逆反应而言的。不可逆反应，反应物基本上可以完全转化为产物，没有平衡状态。
（2）当一个可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率相等，N 2O 4消耗的速率与生成的速率相等，NO 2生成的速率与消耗的速率也相等。
（3）正、逆反应的速率相等，并且都不为0。虽然我们观察到平衡时“反应停止了”，但实际上反应仍在继续，只不过由于速率相等（N 2O 4消耗的速率与生成的速率相等），我们看到了一种“反应停止了”的表观现象，所以化学平衡是一个动态平衡。
（4）当一个可逆反应达到化学平衡时，反应体系中各组分的质量（或浓度）保持恒定。
【PPT 展示】化学平衡状态的特征：
研究对象为可逆反应——逆
正反应速率等于逆反应速率，V 正 = V逆——等
化学平衡是动态平衡，V 正 = V逆 ≠ 0——动
各组分的质量或浓度保持恒定——定
【小结】这节课我们主要学习了„„
【随堂练习】
1. 下列各组两个反应互为可逆反应的是（ B ）
①CaO + CO2 = CaCO3 与 CaO + CO2↑
②2SO2 + O2 = 2SO3 与 2SO3 = 2SO2 + O2
③H2SO4(浓) + 2HBr = 2H2O + Br2 + SO2↑ 与
2H2O + Br2 + SO2 = H2SO4 + 2HBr
④ Cl2 + H2O = HCl + HClO 与 HCl + HClO = Cl2↑+ H2O
A. A. ②③ B. ②④ C. ①② D. ③④
2. 对于可逆反应M （g ）+ N（g ）
A.M 、N 、Q 三种物质的浓度一定相等
B.M 、N 全部变成了Q
C. 反应混合物各组分的浓度保持不变
D. 反应已经停止
3. 一定条件下，在某密闭容器中充入N 2 和H 2合成NH 3，一下叙述错误的是（ B ）
A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C. 随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
4. 达到化学平衡的条件是（ D ）
A. 逆反应停止进行
B. 反应物与生成物的浓度相等
C. 正反应与逆反应停止进行
D. 正反应和逆反应速率相等
5. 在一定条件下的密闭容器中进行如下可逆反应2SO 2（g ）+O2（g ）2SO 3（g ），当Q （g ）达到平衡时，下列说法正确的是（ C ） 反应达到平衡后，向容器中通入一定量18O 2，一段时间后，哪些物质中存在18O ？ 答：SO 2、O 2、SO 3中都存在18O 。
四、板书设计
一、可逆反应 三、化学平衡状态
1. 定义 1. 定义：
2. 表达方式 2. 特征：逆、等、动、定
3. 特征
二、化学平衡的建立