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化学平衡课堂设计 （知识回顾）幻灯片 找同学回答问题 〔引言〕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〕第二节 化学平衡 〔讲解〕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进行程度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律，即反应进行的程度如何以及各种条件对反应程度的影响等。这就需要我们对可逆反应有非常透彻了了解，那么什么是可逆反应？ （幻灯片）提问 那么什么是化学平衡，化学平衡是如何建立的？下面我们就来讨论这一问题。 〔板书〕一、化学平衡的建立 〔讲解〕大家来考虑这样一个问题，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？ 〔回答〕开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。 〔提问〕不溶了是否就意味着停止溶解了呢？ 〔回答〕对，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。 〔讲解〕所以，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。 〔活动〕Flash动画，进一步理解溶解过程。 〔讲解〕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〕1. 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 〔讲解〕那么对于可逆反应来说，又是怎样的情形呢？我们以CO和H2O(g)的反应为例来说明化学平衡的建立过程。 〔板书〕2. 化学平衡的建立 （幻灯片） 〔分析〕：当反应开始时CO和H2O(g)的浓度最大，因而它们反应生成CO2和H2的正反应速率最大；而CO2和H2的起始浓度为零，因而它们反应生成CO和H2O(g)的逆反应速率也为零。之后随着反应的进行，反应物CO和H2O（g）的浓度逐渐减小，正反应速率就逐渐减小；生成物CO2和H2的浓度逐渐增大，逆反应速率就逐渐增大，最后二者相等了。 〔过渡〕大家把这一过程同开始的溶解平衡相比较，看是否有相似的地方。 幻灯片 学生回答 溶解平衡 可逆反应 开始 v（溶解）＞v(结晶） v正＞v逆 过程 v（溶解）减小，v(结晶）增大 v正减少，v逆增大 平衡时 v（溶解）=v（结晶） v正=v逆， 〔学生回答〕分析、比较溶解平衡和刚才的反应情况：开始溶解速率大于结晶速率，后来二者相等了，建立溶解平衡；CO和H2O(g)反应，开始v 正＞v逆，后来二者也相等了，说明可逆反应CO+H2O(g) CO2+H2此时也处于平衡状态了。 〔讲解〕确实如此，如果外界条件不发生变化，可逆反应进行到一程度的时候，正反应速率和逆反应速率相等了，此时化学反应进行到了最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应物和生成物的混合物就处于化学平衡状态了。 〔板书〕（1）化学平衡的建立 反应开始：v正＞v逆 反应过程中：v正减少，v逆增大 一定时间后：v正=v逆，可逆反应达到平衡。 图见课本 那么，同样是这一反应，如果在其他条件不变时反过来进行情况会怎么样。 （幻灯片） 〔结论〕实验证明，如果不是从CO和H2O(g)开始反应，而是各取0.01 mol CO2和0.01 mol H2，以相同的条件进行反应，生成CO和H2O(g)，当达到化学平衡状态时，反应混合物里CO、H2O(g)、CO2、H2各为0.005 mol，其组成与前者完全相同。即化学平衡的建立与途径无关。 （板书）（2）化学平的建立与途径无关 〔讲解〕请大家思考当可逆反应达到平衡状态时，反应是否停止进行了？若停止了说明是一个静态平衡；若反应还在进行则应是一个动态平衡。 〔讨论〕以溶解平衡作比较，较容易得出结论：当反应达到平衡状态时，正反应和逆反应都仍在继续进行，只是由于在同一瞬间，正反应生成CO2和H2的分子数和逆反应所消耗的CO2和H2的分子数相等，亦即正逆反应的速率相等，故反应混合物中各组分的浓度不变，所以说 （3）化学平衡是一种动态平衡。 〔讲解〕根据上面的分析我们给化学平衡下一个定义 （板书）二、化学平衡状态（化学平衡） 1. 定义：是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的