化学平衡常数及应用教学设计占建斌

《化学平衡常数及应用》教学设计佛山市顺德区第一中学占建斌课题化学平衡常数及应用课型复习课教材版本人教版高中化学选修4章节第二章第三节一．教材分析《化学平衡常数》是新课标人教版高中化学选修4《化学反应原理》第二章第3节《化学平衡》第三课时的内容，化学平衡常数在本章的教学中起着承上启下的作用，一方面它是对化学平衡知识的延伸和拓展，另一方面学好化学平衡常数的知识对后续水溶液中离子平衡的探究具有指导作用。因此，化学平衡常数在整个第二章中占有重要的地位，而第二章的内容又是全书的教学重点，所以平衡常数的知识也是本书的重点之一。本节课主要介绍了化学平衡常数的定义、公式、表达时的注意事项、意义、应用以及相关的计算方法。本节课的教学目的在于引导学生从化学平衡状态的定义来理解化学平衡常数及其表达式，学会利用数据分析和解决化学平衡中出现的问题，进而总结规律。同时，通过本节课的探究，学生可以基本掌握化学平衡常数的计算方法，为有关化学平衡问题的数据处理方面提供一个新的解题方向。不仅如此，在本节课的教学活动中，学生的问题意识、分析处理数据能力、合作探究能力等可以得到有效的提高，对于学生更好地处理繁杂的化学数据、解决复杂的化学事件、具备更高的科学素养具有极大的帮助，有利于培养学生运用科学的方法、正确的态度进行化学学习，建立对化学世界的科学的研究方法，对学生的终身发展起到积极的促进作用。二．学情分析本节课的教学对象是高中二年级的学生，在介绍平衡常数之前，学生已经学习过化学反应速率和化学平衡方面的知识，初步掌握了化学平衡中有关反应速率、浓度等的计算方法。对于已经经历了一年高中学习的学生而言，他们基本上具备了一定的信息接收与加工能力，对于数图分析、较强的观察能力、证据推理、逻辑推理能力和分析问题、解决问题的能力。根据奥苏贝尔的有意义学习理论，这些知识就是学生学习新知识之前已经具备的“先行组织者”，化学平衡常数的学习要以此为基础，注意新知识和“先行组织者”之间的联系和区别，在原有知识的基础上，深化对它的认识和理解，从而培养学生从定量的角度更好理解化学平衡的知识。三．教学目标知识与技能：1.了解化学平衡常数的定义，能正确书写给定反应的平衡常数表达式，并能进行相应的简单计算；2.理解化学平衡常数的意义，了解化学平衡常数的影响因素。过程与方法：1.通过化学平衡常数概念教学，理解化学平衡常数的意义，了解化学平衡常数的影响因素。2.通过化学平衡常数应用的教学，能运用化学平衡常数计算反应物的转化率，判断反应热、平衡状态。情感态度与价值观：1.通过创设真实的化学情境，让学生体会化学平衡常数在解决实际问题中的应用。2.通过交流、讨论，图表、数据分析，培养学生的探究意识、合作意识及数据分析、证据推理能力。四．教学思路教学思路包括：课堂活动线、知识结构线、素养水平线，做到三线合一，相辅相成，实现教学目标。课堂活动线知识结构线素养水平线质疑激趣化学平衡悖论变化观念与平衡思想↓↓↓自主学习化学平衡常数概念、表达式、影响因素符号表征↓↓↓交流讨论化学平衡常数表达式的书写及注意事项合作探究与创新意识↓↓↓深化认知化学平衡常数的意义及应用数据分析、证据推理↓↓实战演练证据推理与模型认知↓↓综合运用科学精神与社会责任↓↓拓展提升创新意识在推进课堂活动的同时，不仅落实了元素周期律的相关知识点，还培养了学生多方面的化学核心素养。用“问题导学法”代替传统的“讲授归纳法”，使本节课最终能够呈现宏观、微观、符号、曲线的全面四重表征。五．教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图质疑激趣组织学生交流讨论化学平衡的一个悖论：一定温度下，在密闭容器中存在下列平衡：CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g），CO2的平衡浓度为C1mol/L，现再充入CO2使其浓度达到2C1mol/L，重新达到平衡后，CO2的浓度为C2mol/L，则C1和C2的关系是＜C2=C2＞C2=C2观点一：碳酸钙分解这一简单的平衡反应，加入平衡后多加入CO2，则平衡逆向进行，但CO2压强必然大于原来的。观点二：由于平衡反应的Kp应当不变，而Kp=p（CO2），则CO2压强应当不变。激活思维自主学习1、指导学生理解化学平衡常数概念2、提出Kc、kp概念完成导学案知识梳理：概念：数学表达式：影响因素：K=f（T）知识梳理交流讨论2、引导学生正确书写化学平衡常数表达式。1.书写下列化学反应的平衡常数表达式。(1)Cl2＋H2OHCl＋HClO(2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)

(3)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)

(4)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O

2.请写出下列化学平衡常数的关系式。

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K11/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K22NH3(g)N2(g)+3H2(g)K3；K1和K2的关系式；K2和K3的关系式；K1和K3的关系式。3.试写出下列化学平衡常数的关系式。（1）2NO(g)+O2(g)2NO2K1（2）2NO2(g)N2O4K2

（3）2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K则，K1、K2与K的关系式为。【结论】在同一温度下,某个反应可以表示为两个反应的和或差，则总反应的平衡常数等于各分反应平衡常数之或。这种关系称为多重平衡规则。多视角、多层面理解化学平衡常数的表征方式及书写注意事项，总结分析，得出规律性结论。深化认知3、指导归纳化学平衡常数的意义，理解化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应内在性质的定量体现。（1）平衡常数的大小表征了化学反应进行的程度。K值越大，表示反应进行得，反应物转化率；K值越小，表示反应进行得，反应物转化率。一般当K﹥时，该反应就进行得基本完全，K<时，该反应一般为非可逆反应。（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。Qc＜K，反应向进行Qc＝K，υ正=υ逆,反应处于状态Qc＞K，反应向进行（3）利用Ｋ可判断反应的热效应若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为反应(填“吸热”或“放热”)。观念建构，由定性思维向定量思维转化，深化对化学平衡常数内涵的理解。实战演练1.对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),随温度的升高其反应的平衡常数有以下变化，请判断Ⅰ和Ⅱ两种情况哪种是吸热，哪种是放热？KⅠⅡTSHAPEKⅠⅡT2.某温度下，在恒容的密闭容器中，反应2A(g)+B(g)2C(g)，达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为4mol、2mol、4mol。保持温度不变，对平衡化合物中三者的物质的量做如下调整，通过计算平衡常数分析平衡向哪个方向移动？均加倍（2）均减少1mol（3）A增加1mol（4）C增加1mol3.在80℃时，的N2O4气体充入2L已经抽空的恒容密闭容器中，发生如下反应：N2O42NO2ΔH>0，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：（1）计算在80℃时该反应的平衡常数K。A．B．C．D．要增大该反应的K值，可采取的措施有（填序号），若要重新达到平衡时，使c(NO2)/c(N2O4)值变小，可采取的措施有（填序号）。A．向混合气体中通入N2O4B．向混合气体中通入NO2C．使用高效催化剂D．升高温度多角度、多维度进行练习巩固、反馈评价促进学生思维能力螺旋式提升。综合应用在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)，某I2、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是A．反应I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)△H>0B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大2.反应N2O4(g)2NO2(g)

ΔH＝＋57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如右图所示。下列说法正确的是A．若恒温恒容时充入氩气，平衡向逆反应方向移动。B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅C．由状态B到状态A，可以用加热的方法D．因为B、C两点NO2的体积分数相同，所以化学平衡常数KB

=

KC通过数据、图表分析、推理，优化认知结构、建构思维模型。拓展提升化学平衡的两个悖论：在恒温恒容的密闭容器中，对于反应2NO2(g)N2O4(g)，平衡后：①向容器中再通入反应物NO2；②向容器中再通入生成物N2O4，试问，两种情况下：（1）平衡移动方向及转化率如何变化？（2）重新达到平衡后，NO2的体积分数（百分含量）与原平衡相比如何变化？收官呼应思维创新六．板书设计化学平衡常数及应用1.化学平衡常数的概念：2.K的表达式：Kc＝eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))，3.化学平衡常数的书写注意事项：4.化学平衡常数的影响因素：K=f（T）5.化学平衡常数的意义：化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应内在性质的定量体现。平衡常数的大小表征了化学反应进行的程度。（2）判断反应的热效应（3）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：Qc＜K，反应向正反应进行Qc＝K，反应处于平衡状态Qc＞K，反应向逆反应进行七．教学反思本节课造性地使用教材，整合教学内容，做出富有针对性的课堂教学设计、拓宽教学的深度和广度，如提出Kc、Kp、热力学常数、化学反应动力学、热力学的概念，标准平衡常数、经验平衡常数等，非常符合省实学生的心理预期，能