人教版选修4 第2章第3节 化学平衡（第2课时） 教案.doc

第2章第3节化学平衡（2）一、教材分析：化学平衡是人教版选修四的主要内容，是高考的一个重要知识点。主要学习化学平衡常数、转化率以及图像分析。二、教学目标1知识目标：能用化学平衡常数、转化率判断化学反应进行的程度2能力目标：培养学生理论联系实际能力3情感、态度和价值观目标：培养学生的逻辑思维能力和科学态度三、教学重难点重 点：理解化学平衡常数的概念及化学平衡常数的简单计算难点：理解化学平衡常数与反应进行方向和限度的内在联系四、学情分析：这部分知识是在学习了化学反应速率以及化学平衡移动的基础上并结合一定的数学关系进行学习的。五、教学方法：合作探究，学案导学。六、课前准备1学生的学习准备：预习教材，填写学案。2教师的教学准备：课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。七、课时安排：1课时八、教学过程：(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。（三）合作探究，精讲点拨一 化学平衡常数探究活动请同学们阅读教材的内容以及浓度关系数据表，分析并验算表中所给的数据，最后可以得到什么结论？在457.6时，反应体系中各物质浓度的有关数据如下：起始时各物质的浓度（moll1）平衡时各物质的浓度（moll1）平衡常数h2i2hih2i2hi1.1971026.94410305.6171035.9361041.27010248.381.2281029.96410303.8411031.5241041.68710248.611.2281029.96410303.8411031.5241041.68710248.611.2011028.40310304.5801039.7331041.48610249.54001.5201021.6961031.6961041.18110248.48001.2871021.4331031.4331041.00010248.71003.7771024.2131034.2311042.93410248.81化学平衡常数平均值48.74【结论】分析上表的数据，可么得出以下结论：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号k表示。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。这时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，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.平衡常数定义：在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，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。探究练习计算平衡常数：起始时各物质的浓度/moll-1平衡时各物质的浓度/moll-1平衡时c(co)c(h2o)c(co2)c(h2)c(co)c(h2o)c(co2)c(h2)000. 010.010.0050.0050.0050.005达到平衡时k= =1.0（常数）思考刚才得出的平衡常数k是由一个特殊的反应引出的，其，但如果对于任意一个可逆化学反应：ma+nb pc+qd其平衡常数k又该如何表示呢？结论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. 平衡常数的表达式ma+nb pc+qd k=注意：(1)在应用平衡常数表达式时，稀溶液中的水分子浓度可不写。因为稀溶液的密度接近于1g/ml。水的物质的量浓度55.6 mol/l。在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去。对于非水溶液中的反应，溶剂的浓度同样是常数。(2)当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体表面进行，固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响。因此，固体的“浓度”作为常数，在平衡表达式中，就不写固体的浓度。【板书】3、书写平衡常数表达式时，要注意：(1) 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可以看做“1”而不代入公式。注意：化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数不同。但是这些平衡常数可以相互换算。例如：n2(g)+3h2(g)2nh3(g)的平衡常数为k1，1/2n2(g)+3/2h2(g)nh3(g)的平衡常数为k2，nh3(g)1/2n2(g)+3/2h2(g)的平衡常数为k3；写出k1和k2的关系式： k1=k22 。探究练习：写出下列反应的平衡常数的表达式pcl5(g) pcl3(g)+cl2(g)2hi(g) h2(g)+i2(g)caco3(s) cao(s)+co2(g)fe3o4(s)+4h2(g) 3fe(s)+4h2o(g)(2) 化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关讨论并思考：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？【板书】4. 化学平衡常数的意义：k只受温度影响，k越大，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。5、化学平衡常数的应用（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。k值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；k值越小，表示反应进行得越不完全 ，反应物转化率越小 。注意一般地说，k105时，该反应进行得就基本基本完全。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：ma(g)+ nb(g)pc (g)+ qd(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：qc=cp(c)cq(d)/cm(a)cn(b)，叫该反应的浓度商。qck ，v正v逆，反应向正反应方向进行qck ，v正=v逆，反应处于平衡状态qck ，v正v逆，反应向逆反应方向进行（3）利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，值减小，则正反应为放热反应(填“吸热”或“放热”)。总结谈到化学平衡常数必须指明温度，反应必须达到平衡状态，表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的值，不能用任一时刻的浓度值。化学平衡常数表示反应进行的程度，不表示反应的快慢，即化学反应速率快，k值不一定大。使用催化剂能改变化学平衡的速率，但不会使平衡移动，因此不会改变平衡常数。探究：什么叫反应物的转化率？【板书】二 某指定反应物的转化率=100%探究练习：在密闭容器中，将2.0 mol co与10 mol h2o混合加热到800，达到下列平衡co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g)k=1.0求co转化为co2的转化率。co转化为co2的转化率为：答：co转化为co2的转化率为83%。三对于化学平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。(2)紧扣可逆反应的特征，看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。(3)看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。(4)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。(5)先拐先平。例如，在转化率一时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。(6)定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。四.等效平衡及其分类：1.等效平衡原理：在相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态，也就是等效平衡，还可以从中间状态（既有反应物也有生成物）开始，平衡时各物质的浓度对应相等。由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关，因而，同一可逆反应，从不同状态开始，只要达到平衡时条件（温度，浓度，压强等）完全相同，则可形成等效平衡。2.等效平衡规律：等效平衡的广泛定义：只因投料情况的不同，达到平衡后，各组分的物质的量（或能转化为物质的量）分数相等的平衡状态，互为等效平衡状态。 在定温，定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始加入物质的物质的量，如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与原平衡相同，则两平衡等效。简言之，定温，定容下，归零后，等量即为等效平衡 在定温，定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。简言之，定温，定容下，归零后，等比例即为等效平衡在定温，定压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数，换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效. 简言之，定温，定容下，归零后，等比例即为等效平衡（四）反思总结，当堂检测。教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）（五）发导学案、布置预习。我们已经学习了化学平衡常数的意义及有关的计算，那么，如何来判断一个反应究竟向哪个方向进行呢？在下一节课我们一起来学习化学反应进行的方向。这节课后大家可以先预习这一部分，着重分析判断反应进行方向的依据是什么。并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。九、板书设计：一、化学平衡常数：二、某指定反应