物理化学电子教案.doc

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1、物理化学电子教案第六章化学平衡物理化学教研室24第六章化学平衡教学方案教学目的和要求1、了解从平衡条件导出化学反应等温方程式，掌握化学反应等温方程式的意义及其应用。2、明确标准平衡常数K的意义，熟练掌握平衡常数和平衡组成的计算.3、明确理想气体反应的标准平衡常数K和经验平衡常数Kp、Kc、Kx之间的换算。4、理解物质生成吉氏自由能与反应过程ΔrG的意义,掌握ΔrGθm=-RTlnKθ的有关计算。5、熟悉浓度、温度、压力与惰性气体对平衡的定量影响。6、了解同时平衡、反应偶合。教学重点1、化学反应等温方程式的

2、意义3、标准平衡常数K的意义,平衡常数和平衡组成的计算4、物质的标准生成吉布斯自由能∆fGmθ与反应过程∆rGm的意义5、各种因素对化学平衡的影响教学难点1、理想气体反应、实际气体反应、液相反应、复相反应的平衡常数及其各种表达式、平衡常数的测定、平衡组成及平衡转化率的计算2、标准态下反应的吉布斯自由能的变化值、标准生成吉布斯自由能。液相反应的∆rGm与标准平衡常数K关系教学方法和手段1、传统的教学模式；2、辅导答疑：采用课后辅导和电子邮件形式；3、习题课和测验。教学内容及课时分配§6.1化学反应的平衡条件

3、（1学时）1、化学反应的平衡条件和反应进度的关系；2、化学反应的亲和势§6.2化学反应平衡常数与反应等温式（1学时）1、气相反应的平衡常数；2、液相反应的平衡常数；§6.3平衡常数的表达式（2.5学时）1、各种平衡常数(Ke、Kp、Kf、、Kx…)的表达式及其关系2、有关平衡常数的计算与应用3、平衡常数的实验测定法§6.4复相化学平衡（0.5学时）§6.5标准生成吉氏自由能（2学时）1、标准生成吉氏自由能ΔfGθm；2、ΔfGθm的求法及用途；3、ΔrGθm的概念及计算。§6.6温度、压力及因素惰性气体对

4、化学平衡的影响（1学时）1、浓度对化学平衡的影响；2、温度对化学平衡的影响；3、压力对化学平衡的影响；4、惰性气体对化学平衡的影响。§6.7同时化学平衡（0.5学时）§6.8反应的耦合§6.9近似计算（0.5学时）24概述：通过对热力学第一，二，三定律的学习，已经掌握了对一个热力学过程（包括化学反应）的方向何限度的基本判断方法，又通过对溶液一章的学习，对多组分体系的基本性质有了一定的了解，本章的中心任务就是用热力学的这些基本原理，规律和方法来集中研究不作非体积功的封闭体系中化学反应的问题，实验证明，一切化

5、学反应都是可逆的，所以化学平衡是化学反应体系中的普遍现象，而化学平衡是在一定的条件下，可以同时向正反两个方向进行的化学反应，当正反两个方向的反应速率相等时，体系就达到了平衡状态。或是在一定的条件下，可逆反应的正向速率于逆向速率相等，对不同的体系，达到平衡所需的时间各不相同，但其共同的特点是平衡后体系中各物质的数量均不随时间而改变，产物和反应物的数量之间具有一定的关系，只要外界条件不变，这个状态不随时间而变化，但外界条件一经变换，平衡状态就要变化，可见平衡状态从宏观上看表现为静态，而实际上乃是一动态平衡，它

6、是化学反应的限度。若平衡体系中各物质处于一个相，则叫均相化学平衡，若平衡体系中各物质处于几个不同的相，则叫多相化学平衡或复相平衡。比如化学工业，冶金工业和其它工业生产一样，除了希望能获得优质产品外，还要求收率高，成本低。但是一项化学反应究竟能得到多大的转化率，一些外界条件，例如温度、压力、浓度的改变又将怎样影响反应的转化率，如果没有理论依据，但凭实验手段加以探索，往往事倍功半。化学反应是在宏观体系内所发生的过程，我们可以用热力学为理论工具，对某一具体化学反应进行具体分析，得出该反应达到平衡状态时的转化率，

7、以及外界条件对平衡态的影响。从而根据具体情况制定工艺路线，创造工艺条件，设法使反应的转化率能接近甚至达到从热力学所得出的理论转化率，以获得最佳的生产效果。1.发展史1861～1863Berthelot,deSaintGilles（法）提出逆反应和动态平衡的概念1864～1879Guldberg-Waage(挪威）建立了质量作用定律，提出了平衡时正逆反应速率相等，正逆反应速率常数之比只是温度的函数vantHoff定义平衡常数K1878Gibbs用化学势导出了平衡条件1884LeChatelier平衡移动原理

8、1889vantHoff平衡常数与温度的关系方程1970sISO(InternationalStandardOrganization)定义标准平衡常数2.化学平衡的概念：任何化学反应都有正反两个方向,从微观上看,这两个方向总是同时进行的.如反应:SO2(g)+0.5O2(g)=SO3(g)在反应体系中,SO2分子与O2分子会化合生成SO3子,但同时,SO3子也会分解为SO2和O2分子.若体系的初始组成是原料SO2和O2,那么在