化学平衡第2课时化学平衡常数教学设计高二上学期化学人教版选择性必修1

第二章化学反应速率与化学平衡第二节第2课时化学平衡常数一、设计理念高中课本中是以化学平衡常数来定性地衡量一个化学反应进行的限度大小，通过本节课的学习达到“利用化学平衡常数对具体物质的性质和化学变化做出解释或预测”的目的。

以“知识学习”为明线，“能力培养”为暗线的形式展开教学，充分利用图表、数据，注重学习方法的培养，基于证据分析推理，引导学生经历化学平衡常数模型建构的过程。在问题情境的驱动下理解化学平衡常数的影响因素，揭示化学平衡常数的重要意义，从而利用化学平衡常数预测化学反应进行的程度。二、教材分析《化学平衡常数》是新人教版高中化学《选择性必修一》第二章第二节《化学平衡》第2课时的内容。化学平衡和化学反应速率一直是高中阶段物质变化中的难点，教材在化学反应速率和化学平衡的内容上，引入化学平衡常数，对可逆反应进行的程度进行分析，将化学平衡的研究从定性上升到定量的层面。在理解可逆反应是有限度的基础上，利用化学平衡常数可以对具体物质的性质和化学变化做出解释或预测，综合运用化学反应速率和化学反应限度提高化工生产的综合经济效益。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、影响因素和意义，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，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。所以说，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。三、学情分析本节课的教学对象是高中二年级的学生，对于已经经历了一年高中学习的学生而言，他们基本上具备了较强的观察能力、逻辑推理能力和分析问题、解决问题的能力。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。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。四、教学目标【知识与技能】1、了解化学平衡常数的定义2、能正确书写给定反应的平衡常数的表达式3、理解化学平衡常数的影响因素和意义【过程与方法】通过对数据的分析和处理，培养学生获取与处理信息的能力和分析推理能力。【情感、态度、价值观】1、通过交流、讨论，培养学生的探究意识和合作意识。2、通过数据的分析，培养学生严谨求实、尊重事实的科学态度五、教学重点和难点重点：化学平衡常数的意义难点：化学平衡常数表达式的书写；化学平衡常数的意义六、教学过程【情景导入】在化工生产工艺中存在着许多可逆反应，比如二氧化硫的催化氧化、合成氨工业和高炉炼铁过程。如何判断这些反应达到平衡状态？能否定量判断呢？那今天这节课我们就从定量的角度，进一步认识化学平衡状态。【活动一】分析数据，找规律案例一：一定温度下，化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢？800℃时反应体系CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)中各物质的浓度如图所示。问题：在一定温度下，当该可逆反应达到化学平衡状态时，浓度关系式的数值有什么关系？推论：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度乘积与反应物浓度乘积的比值是一个定值。案例二：457.6℃时，在容积不变的密闭容器中发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)，表中是反应体系中各物质的浓度。问题1：在一定温度下，当该可逆反应达到化学平衡状态时，浓度关系式是否满足推论？问题2：对比两个案例，思考为什么第一个可逆反应满足推论，而第二个可逆反应体系不满足？问题3：通过计算和的值，浓度的关系式与可逆反应的化学方程式有什么联系？结论：在一定温度下，该反应达到化学平衡状态时，生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积的比值是一个定值。该定值与反应物起始浓度大小无关、与平衡建立的过程无关。案例三：在容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，表中是反应体系中各物质的浓度。问题：在一定温度下，当该可逆反应达到化学平衡状态时，分析并计算浓度关系式的数值是不是为定值？【概念构建】化学平衡常数定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到

时，

与

的比值是一个

，这个常数叫做该反应的化学平衡常数（简称

）。符号及表达式：可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)K=

3、平衡常数表达式的书写练习：（1）写出下列反应的平衡常数表达式：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K1=_____________②Fe3O4(s)+4H2(g)⇌3Fe(s)+4H2O(g)K2=_____________③Cr2O72－(aq)＋H2O(l)⇌CrO42－(aq)＋2H＋(aq)K3=______________④C2H5OH(l)+CH3COOH(l)⇌CH3COOC2H5(l)+H2O(l)K4=______________思考：比较②、③和④，分析在平衡常数表达式中需注意什么问题？归纳：___________________________________________________（2）写出下列反应的平衡常数表达式，再讨论K2、K3与K1的关系：第一组：①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1＝_____________②2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K2＝_____________③eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)K3＝_____________思考：分析K2、K3与K1，表达式的书写与化学方程式有什么关系？归纳：___________________________________________________（3）写出下列反应的平衡常数表达式，再讨论K3与K1、K2的关系：第一组：①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1＝_____________②2NO2(g)N2O4(g)K2＝_____________③2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3＝_____________归纳：___________________________________________________第二组：①H2(g)+S(s)H2S(g)K1＝_____________②S(s)+O2(g)SO2(g)K2＝_____________③H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)K3＝_____________归纳：___________________________________________________化学平衡常数的影响因素：1、化学平衡常数K只与有关，与浓度、压强等因素无关。【课堂练习】硫酸生产中，存在可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)某温度下，SO2平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。问：平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)__________K(B)(填“>”"<”或“=”)。化学平衡常数的意义：1、平衡常数K越大，生成物所占的比例

，正反应进行的程度

，反应物的转化率

。2、化学平衡常数大小——表示化学反应进行的程度，即

。3、一般当K

时，该反应进行得基本完全。放电或1400oC【课堂练习】若模拟下面两种方案进行固氮放电或1400oC400oC、高压催化剂①N2(g)＋O2(g)