高中化学 22《化学平衡》第二课时教案 大纲人教版.docx
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高中化学22《化学平衡》第二课时教案大纲人教版
2019-2020年高中化学2.2《化学平衡》第二课时教案大纲人教版
［复习提问］什么叫化学平衡？
化学平衡的特征有哪些？
［回答］化学平衡是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，反应混合物各组分的浓度保持不变的状态。
其特征有：
一定条件下、可逆反应、“动”、“定”、“等”等。
［师］尽管就这么几句话，但真正在学习中能否准确把握和处理好关于化学平衡的问题，还需大家对该概念及相关特征进行深入的理解，这里我们先做一个练习（巩固化学平衡知识）。
［投影练习］1.在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器
催化剂
△
里，发生如下反应：
2SO2+O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化
学平衡状态。
现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。
如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同。
请填写下列空白：
（1）若a=0,b=0,则c=。
（2）若a=0.5,b=和c=。
（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）。
［生］运用化学平衡知识思考、分析、讨论
［解析］本题是对可逆反应和化学平衡状态的理解以及利用题给信息将化学问题以及内在规律抽象为数学问题，利用数学工具解决化学问题的思维能力的综合考查。
对于平衡状态的建立，只与条件相关，即与温度、压强（或容器的容积）、反应物或生成物的起始量的相对关系有关，而与反应进行的方向无关。
因此对于该条件下的反应，初始态是2molSO2和1molO2的混合物，或是2mol纯净的SO3，两者是等价的，最终到达的平衡状态完全相同。
因此
（1）中答案应为c=2。
而
（2）中初始态包含了三种气态物质，此时需要进行思维转换，将初始物质的加入量转换为相当于a=2,b=1,就可以达到题设的平衡状态。
现在a=0.5,则b==0.25,此时与题干所设初始态的差别是Δa=2-0.5=1.5,Δb=1-0.25=
0.75，由此SO3的初始加入量c必须转化为等效于a=1.5和b=0.75的量，根据该反应方程式的化学计量数比推断知c=1.5。
（3）中要求将具体问题抽象为普遍规律，此时必须把握“把所有初始物都转换为反应物，则必须相当于2molSO2和1molO2的混合物，把所有的初始物转换为生成物，则必须相当于2mol纯净的SO3”。
才能得出正确结论：
必须同时满足a+c=2和2b+c=2两个关系式。
［答案］
（1）c=2
（2）b=0.25,c=1.5（3）a+c=2,2b+c=2
［过渡］化学平衡状态的特征，不仅包括上边大家回答的那些，还有其他方面的特征，这就是今天咱们学习和讨论的主题——化学平衡常数。
［板书］三、化学平衡常数
［引导］请同学们阅读教材P39标题二下面的内容以及表2—1，分析并验算表中所给的数据，最后可以得到什么结论？
并把教材P38中那组数据也代入表中进行处理。
［生］阅读教材和表2—1，对表中数据进行观察并验证，并把P38中的一组实验数据代入表中进行处理：
起始时各物质的浓度/mol·L-1
平衡时各物质的浓度/mol·L-1[来源:
]
平衡时[来源:
]
[来源:
][来源:
学.科.网]
c（CO）[来源:
][来源:
]
c（H2O）[来源:
]
c（CO2）
c（H2）
c（CO）[来源:
]
c（H2O）
c（CO2）[来源:
学+科+网]
c（H2）
0
0
0.01
0.01
0.005
0.005
0.005
0.005
1．0
结论：
达到平衡时=1.0（常数）
［问］上述系列实验中是不是都是从正反应开始的？
［回答］不是。
有的从正反应开始，有的从逆反应开始。
［追问］大家可以看到反应物的起始浓度并不相等，但结果经过足够长的时间都怎么样了？
［回答］都达到化学平衡状态。
［问］表2—1中是如何处理平衡时各物质的浓度数据的？
［回答］把平衡混合物中各生成物浓度的乘积作分子，把各反应物浓度的乘积作为分母，求其比值。
［问］结果如何？
［回答］是一个常数，几乎都等于1.0。
［小结］在一定温度下，可逆反应无论是从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应物起始浓度为多少，最后都能达到化学平衡。
这时生成物的浓度乘积除以反应物浓度的乘积，所得到的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号K表示。
［板书］1.定义：
在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物浓度乘积除以反应物浓度乘积所得到的比是一个常数，叫化学平衡常数，用K表示。
［启发］刚才得出的平衡常数K是由一个特殊的反应引出的，其K=，但如果对于任意一个可逆化学反应：
mA+nBpC+qD其平衡常数K又该如何表示呢？
［生］阅读注释①，理解并回答：
平衡常数实际上是平衡混合物中各生成物浓度的化学计量数次方的乘积除以反应物浓度的化学计量数次方的乘积。
即K=
［板书］2.表达式对于任意反应
mA+nBpC+qD
K=
［师］化学平衡常数实际上是化学平衡的又一特征，那么化学平衡常数K的大小有什么意义呢？
［生］自学，了解K的意义并回答：
可以从平衡常数K的大小推断反应进行的程度，K越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比越大，也就是反应进行的程度越大，反应的转化率也越大；反之K越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率也越小。
［问］什么叫反应物的转化率？
［回答］某指定反应物的转化率=
×100%
［师］这里提醒大家，无论是化学平衡常数K，还是反应物的转化率均不要求大家掌握其计算，只需了解其意义即可。
［板书］3.意义：
K值的大小，表示一定温度下，该反应达到平衡时，反应进行的程度，K值越大，正反应进行的程度越大。
［师］化学平衡常数还有一个特点，那就是不随反应或生成物的浓度的改变而改变，只
△
要温度不变，K就不变，温度发生变化，K也就变化，如H2（g）+I2（g）2HI（g）
△
［投影显示］表2—2，不同温度反应：
H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常数
温度/℃
350
425
490
平衡常数
66．9
54．4
45．9
［师］从表2—2大家可推知：
该反应温度高时反应程度大还是低温时反应程度大？
（正向）
［生］根据平衡常数K的意义K值越大反应正向进行程度越大，故该反应低温时反应程度较大。
［板书］4.特点：
平衡常数K受温度制约，温度一定K一定，温度变化K变化。
［师］根据平衡常数K的定义和表达式可知，即使是同一反应，若反应方程式书写不同则K的表示方式也不同。
再则，这里所谓的浓度指的是气体或溶液的浓度，对于固体、纯液体的浓度一般规定为常数1，可以不写。
［投影练习］2.写出下列反应的平衡常数的表达式
①PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）
②2HI（g）H2（g）+I2（g）
③CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）
④Fe3O4（s）+4H2（g）3Fe（s）+4H2O（g）
［解析］在写表达式时注意③、④中固体物质的浓度为1，不写出。
［答案］①K=，②K=,③K=c（CO2）,④K=
［小结］本节课我们主要学习了有关化学平衡常数的知识，作为化学平衡的又一特征要求大家对其定义、表达式及意义等有一个常识性的了解即可，不要求深层次进行计算。
［布置作业］P41三
●板书设计
三、化学平衡常数
1.定义：
在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度乘积除以反应物浓度的乘积所得到比是一个常数，叫化学平衡常数，用K表示。
2.表达式对于任意可逆反应：
mA+nBpC+qD
K=
3.意义：
K值的大小表示在一定温度下该反应达到平衡时，反应进行的程度，K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。
4.特点：
平衡常数K受温度制约：
温度一定K一定，温度变化K变化。
●教学说明
由于化学平衡知识既是本节又是本章的重点，所以本节课一开始并没有急于引入化学平衡常数，而是通过一个典型例题来巩固学生对化学平衡的理解，之后才转入化学平衡常数的教学，教学中通过让学生自学、教师引导、设问、启发等手段，得出了化学平衡常数的定义、表达式、意义及特点，为把握准常识性了解这一认知要求，教学中说明了不要求深入计算，以免使学生陷入误区。
［参考练习］
1．下列说法中正确的是（）
A．达到化学平衡，反应物反应掉的越多，化学反应速率越快
B．可逆反应达到化学平衡状态较快，说明化学反应速率较快
C．化学反应中，物质含有的活化分子数越多，化学反应速率越快
D．可逆反应维持的时间越长，生成物的百分含量必定越高
答案：
B
2．已知氟化氢气体中存在平衡关系
2H3F33H2F2正反应为吸热反应
H2F22HF正反应为吸热反应
若平衡体系中混合气体的平均摩尔质量为42g·mol-1,则H3F3的体积数为（）
A．大于10%B.等于10%
C.小于10%D.无法确定
答案：
A
2019-2020年高中化学2.2《化学能与电能》教案新人教版必修2
一、化学能与电能的相互转化
化石燃料燃烧蒸汽发电机
1.火力发电：
化学能热能机械能电能
（氧化还原反应）
化学电池
2.化学电源：
化学能电能
原电池的原理（氧化还原反应）
原电池
能量
转换（
实质）
化学能→电能的装置。
（两极分别发生氧化还原反应，产生电流）
锌铜原电池
电
极
名
称
负极
（电子流出的一极）
正极
（电子流入的一极）
材
料
较活泼金属（Zn）
较不活泼金属（Cu）
金属（Fe）
非金属（C）
金属（Pb）
金属氧化物（PbO2）
电解液
通常和电极反应。
构
成
条
件
两极、一液、一线、一反应
①两个活泼性不同的金属
②电解质溶液
③电极用导线相连并插入电解液
④能自发地进行一个氧化还原反应
负极（Zn）：
Zn-2e-=Zn2+
（氧化反应）
正极（Cu）：
2H++2e-=H2↑
（还原反应）
总反应：
Zn+2H+=Zn2++H2↑
该氧化还原反应的化学能转变为电能。
离子迁移
池内
阳离子向正极作定向移动，
阴离子向负极作定向移动。
（池内）电流：
由负极到正极。
电子迁移
（池外）电子流动：
由负极到正极
（池外）电流：
由正极到负极。
重要
应用
制作电池、防止金属被腐蚀、提高化学反应速率
干电池、铅蓄电池、新型高能电池、
第1页（共9页）
第二节化学能与电能（第2课时）
二、发展中的化学电源：
几种常见电池和新型燃料电池
1.干电池2.充电电池3.燃料电池
归纳如下表：
化学反应
特点
锌—锰电池
（一次电池）
负极：
（锌筒）：
Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）
正极：
（碳棒）：
2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
总反应：
Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2
锌银电池Zn|KOH|Ag2O
（一次电池）
锌银电池Zn|KOH|Ag2O
负极：
Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
正极：
Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应：
Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn（OH）2
能量大，体积小，但有优越的大电池放电性能，放电电压平稳，广泛用于电子表、石英钟、计算机CMOS电池等
铅蓄电池（充电电池）
负极：
Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极：
PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O
总反应：
Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O
锂电池
新型电池
（充电电池
负极：
Li–e--=Li+
正极：
MnO2+2e-=MnO2-
总反应：
Li+MnO2=LiMnO2
温度使用范围广，放电电压平坦，体积小，无电解液渗漏，并且电压随放电时间缓慢下降，可预示电池使用寿命。
适做心脏起搏器电源、高性能的手机和笔记本电脑电池等。
燃
料
电
池
氢氧
燃料
电池
碱性电池：
电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液：
负极：
2H2–4e-+4OH-===4H2O
正极：
O2+4e-+2H2O===4OH-
酸性电池：
电解质溶液为硫酸溶液：
负极：
2H2–4e-===4H+
正极：
O2+4e-+4H+===2H2O
反应物不是贮存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂。
产物是水，无污染。
一种高效、环境友的发电装置。
甲烷燃料电池
电解质溶液为氢氧化钾溶液：
负极：
CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O
正极：
2O2+8e-+4H2O===8OH-
总反应：
CH4+2O2+2OH-===CO32-+3H2O
第2页（共9页）
水果电池原电池
锌锰干电池铅蓄电池构造示意图
氢氧燃料电池构造示意图锂离子电池
第3页（共9页）
【随堂练习】
1下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是------------------（A）
2.A、B、C都是金属：
B中混有C时，只有C能被盐酸溶解；A与B组成原电池时，A为电池的正极。
A、B、C三种金属的活动性顺序为 ---------------------------------（C）
A．A＞B＞C B．A＞C＞B
C．C＞B＞A D．B＞C＞A
3.下列说法正确的是------------------------------------------------------------------------------------（CD）
A．原电池是把电能转化为化学能的装置
B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C．原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应
D．形成原电池后，原电池中的阳离子向正极移动
4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍电池的总反应式是判断，下列叙述中错误的是------------（AB）
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH值不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，H2是负极
5.把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。
若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，则这四种金属活动性顺序由大到小为----------------------------------------------------（B）
A．a>b>c>dB．a>c>d>b
C．c>a>b>dD．b>d>c>a
6.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是----------------------------------------------------------------------（B）
A．利用电池外壳的金属材料
B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中石墨电极
7.下列变化中与原电池反应有关的是---------------------------------------------（BD）
A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护膜
B.白铁（镀锌）表面有划损时,也能阻止铁被氧化
C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层
第4页（共9页）
D.铁与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜溶液时,可使反应加速
8.下列装置能构成原电池的是-------------------------------------------------（AC）
9.废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。
有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是---------------------------（D）
A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气
B．碳棒取下洗净用作电极
C．把铜帽取下洗净回收利用
D．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用
10.实验室中欲制氢气,最好的方法是-------------------------------------------（D）
A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌与浓硫酸反应
C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌（含铅、铜杂质）与稀硫酸反应
11.铁制品上的铆钉应该选用下列哪些材料制成-----------------------------------（AC）
A.铝铆钉B.铜铆钉C.锌铆钉D.锡铆钉
12.原电池是一种化学能转变为电能装置。
在原电池中，较活泼的金属发生氧化反应，
是负_极；活动性较差的金属上发生还原反应，是_正_极。
13.电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O，电解质溶液为KOH，其电极反应式为：
Zn+2OH—=ZnO+H2O+2e—Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—
电池的负极是__Zn__，正极发生的是_还原_反应（反应类型），
总反应式为_Zn+_Ag2O+H2O＝2Ag+Zn（OH）2。
14.现有A、B、C、D四种金属，把A、B分别浸入稀硫酸中，产生气泡都很慢；把C、D分别浸入稀硫酸中，产生气泡都很快；把A、B用导线连接浸入稀硫酸中时，A上有气泡析出；把C浸入D的硝酸盐溶液中，C的表面有D析出。
这四种金属的活动性顺序由强到弱为CDBA。
第5页（共9页）
第二章第二节化学能与电能练习卷
班级姓名坐号
一、选择题
1．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是------------------------------------------------------------------------------------------------------（）
A．利用电池外壳的金属材料
B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中石墨电极
2．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。
有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是--------------------------------------（）
A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气
B．碳棒取下洗净用作电极
C．把铜帽取下洗净回收利用
D．电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用
3．原电池产生电流的本质原因是---------------------------------------------------------------------（）
A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子
B．有两根导线将两个活泼性不同的电极连接
C．电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子
D．电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移
4．X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。
X、Y、Z三种金属的活动性顺序为--------------------------------（）
A．X＞Y＞ZB．X＞Z＞YC．Y＞X＞ZD．Y＞Z＞X
5．某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是（）
A．镁B．铁C．铝D．铜
6．某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该原电池正确的组成是-------------（）
正极
负极
电解质溶液
A．
Cu
Zn
HCl
B．
Zn
Cu
CuSO4
C．
Cu
Zn
CuSO4
D．
Cu
Zn
ZnCl2
7．已知空气-锌电池的电极反应为：
锌粒：
Zn+2OH——2e—=ZnO+H2O
石墨：
O2+H2+2e—=2OH—。
根据判断，锌片是………………………………………（）
A．正极，并被还原B．正极，并被氧化
C．负极，并被还原D．负极，并被氧化
8．人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，其电极反应为：
Zn＋2OH－—2e—＝ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e—＝2Ag＋2OH－。
第6页（共9页）
据此判断，氧化银是-----------------------------------------------------（）
A．负极，并被氧化B．正极，并被还原
C．负极，并被还原D．正极，并被氧化
9．右图是氢氧燃料电池构造示意图。
关于该电池的说法不正确的是…………………………………………………………（）
A．a极是负极
B．正极的电极反应是：
O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电子由b通过灯泡流向a
D．氢氧燃料电池是环保电池
10．铁在下列情况下腐蚀最快的是………………………（）
A．铁放入海水中
B．将铁和锌连接后放入到海水中
C．将铁和锌连接后放入到淡水中
D．将铁和锡连接后放入到海水中
11．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是----------------------（）
A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极
12．氢氧燃料电池是将多孔镍电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入H2和O2，即可产生电流。
下列叙述中正确的是----------------------------------------------------------------------（）
A．通入H2的电极为正极B．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e－=4OH－
C．工作时，负极区溶液pH降低D．工作时，溶液中的阴离子移向正极
13．以铁片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过电子时，下列说法正确的是-----------------------
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