高中化学《多角度平衡常数的应用和计算》教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计

课题：多角度平衡常数的应用和计算

课型：专题复习课

教学目标：

1、准确辨析平衡常数的概念。

2、能利用化学平衡常数解决化学有关平衡的实际问题。

3、能够掌握化学平衡常数及多角度平衡常数的计算。

4、养成获取和处理信息的能力，以及分析推理能力，进一步认知

变化观念，体验平衡思想，形成学科核心素养。

教学重点：理解化学平衡常数的应用及化学平衡常数的多角度计

算

教学难点：化学平衡常数的应用和综合计算

主要教法：例题讲解，讨论，归纳

教具：导学案，课件

学法指导：自主归纳，小组讨论，信息收集

学生活教学目标

教学过程

动的达成

图片【引入】学生根

据生活

中常见

平衡图

片给引

1出平衡

*1学生能够

i对照屏很好的完

幕展示成平衡常

学生关数的基础

于四大知识，对

平平衡常于个别概

衡化学平水解平沉淀溶数的相念的理解

电离平衡

类衡衡解平衡关方程需要加

型式及表强，如对

醋酸溶氢氧化达式。学Ksp的理

举工业合醋酸钠

液、氨水铁溶解生改错，解。

例成氨等

等平衡进一步

写认知平

平衡常数

衡计算公

方式的得

程出。

式

平

衡提问关

常于平衡

数常数的

表概念辨

达

式

【旧知回顾区】

【课前准备区】

【例题】体积1L的恒容密闭容器中，进行如下展示学

生课前

化学反应:C02(g)+H2(g)-CO(g)+乩0(g),

平衡常数和温度关系如下：答题情

t/℃70080083010001200况，学生

上台展

K0.60.91.01.442.6

示讲解

回答下列问题：(1)该反应AH_____Oo(填

课前题

“V”、">”或“=”)

的答题

(2)某温度下平衡浓度符合：

过程

,/21/21/21/2

6C(C02)•C(H2)=5C(C0)•C(H20),试判断

此时的温度为__________℃。

(3)在800C下，若开始时充入C02(g)、升(g)、

CO(g)、H20(g)物质的量分别为0.2mol.0.2mol、

0.3mol>0.1mol,则此时v(正)_____v(逆)(填

“V”、">”或“二”)。

在1000℃下,若开始时只充入CO(g)和FLO(g),

且物质的量均为0.2mol,则达到平衡后CO(g)

转化率为_____________o

【课堂互动区】

一、平衡常数的应用：

【例题1】在一个体积为2L的真空密闭容器中利用典

加入0.5molCaC03,发生反应CaCO3(s)4型例题，

CaO(s)+CO2(g),测得二氧化碳的物质的量浓度让学生

随温度的变化关系如下图所示，图中A表示CO,小组讨

的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度论完成

下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变解题，有

化曲线。请按要求回答下列问题：学生上

ICOJ/imJ・L

台讲解

.IS

O.IQ解题过

(><G

▲▲A

T,T,r»7,A7；温货/c程并归

纳总结

(1)该反应正反应为_____(填“吸”或“放”)平衡常

热反应，温度为丁5℃时,该反应耗时40s达到数的应

平衡，则T5c时，该反应的平衡常数数值为用。

0

(2)如果该反应的平衡常数K值变大，该反应

________(选填字母)。

a.一定向逆反应方向移动引导学

b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小生熟练

C.一定向正反应方向移动得出平

d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大衡常数

(3)请说明随温度的升高，曲线B向曲线A靠近的计算

的原因：__________________过程

O

(4)保持温度、体积不变，充入CO2气体，则

Cat%的质量_____,CaO的质量______,CO2的

浓度_____(填“增大”，“减小”或“不变”)。

【归纳总结】

平衡常数的应用：建构知识结构：

利用典

型例题，

二、平衡常数的计算：先练习

【例题2】(2019全国H27改编)环戊二烯是重Kc的计

0要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、算，再根要求大部

据陌生分学生能

塑料等生产。回答下列问题：

信息让够很好的

学生提完成平衡

取有效常数的计

信息，小算

(1)E^D：O(g)=O(g)+H;(g)及0

组讨论

完成Kp

K(g)+I2(g)=2HI(g)&②，

和Kx的

对于反应：(g)+L(g)C^(g)+2HI(g)

计算解学生能够

®K3=__________or题，由学通过本节

生上台课的学习

(2)某温度下，Imol碘和Imol环戊烯(C?)讲解解基本能够

题过程学会运用

在体积为2L刚性容器内发生反应③，若环戊烯

并归纳陌生信息

的平衡转化率为40%,则该反应的平衡常数

总结平解决实际

K=_________________o

衡常数问题，并

的it算通过对不

步骤。同角度平

(3)已知：一定温度下对于气体反应，用某组

衡常数的

分的平衡物质的量分数代替物质的量浓度表示

计算认识

平衡常数(记作Kx),计算该温度下反应③的物

了压强平

质的量分数平衡常数Kx=________________o

衡常数

(Kp)及

(4)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯

物质的量

(0)在刚性容器内发生反应③，起始总压

分数平衡

为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转常数(Kx)

化率为_________，的计算方

若用某组分的平衡分压代替物质的量浓度表示法，同时

平衡常数（记作Kp）,计算该反应的平衡常数进一步巩

Kp=________Pa。（平衡分压二平衡时总压X各组固强化了

分的物质的量分数）。三段式在

平衡计算

中重要

【归纳总结】建构知识模型性，学会

计算平衡常数五步曲：了如何列

提取有效信息一写平衡方程式一列最优三段式学生认最优三段

一找平衡量一代入公式真整理式，强化

【课后巩固练习】完成课后巩固区习题，深入理板书巩固了平

解平衡常数的应用和计算。衡常数应

要求：规范列出三段式用的知识

【板书】多角度化学平衡的应用和计算建构和平

一平衡常数的应用：衡常数计

算的五步

曲的模型

认知。

二多角度平衡常数计算五步曲：

【课后反思】

整节课全由学生自主完成习题的解题和讲解，老

师引导学生归纳总结。不足对于不同角度的平衡

常数的计算有待后面在熟练运用。

学情分析

本节课授课内容为高二下学期期末的一节专题复习课，是高二

学生在学习了整个化学反应原理之后的一节专题复习课，学生是三层

级的学生，这节课前学生已经比较熟练的掌握了化学平衡常数的计算,

及电解质溶液中涉及的电离平衡常数的应用和计算、水解平衡常数的

应用和计算，溶度积常数的应用和计算，同时能够比较熟练的根据四

大平衡常数的解题。但由于没有经过高三的综合训练对陌生信息题、

陌生情景题的解题能力有待提高，根据这几年不同地区的高考题分析,

关于压强平衡常数甚至物质的量平衡常数这个高频考点，对于高二学

生来说还是比较陌生的，所以本节课是在学生已掌握基础运算的基础

上，进行了多角度平衡常数的拓展应用，目的是不但强化了平衡常数

的应用，计算和三段式法的熟练运用，也为马上进入的高三一轮复习

打下基础，让学生能够深刻的认识化学学科素养推理认知和模型认知,

及变化观念和平衡思想的重要性。

效果分析

一、学生能够通过本节课的学习基本能够学会运用陌生信息解决

实际问题，并通过对不同角度平衡常数的计算认识了压强平衡常数

(Kp)及物质的量分数平衡常数(Kx)的计算方法，同时进一步巩固强

化了三段式在平衡计算中重要性，学会了如何列最优三段式,强化巩

固了平衡常数应用的知识建构和平衡常数计算的五步曲的模型认知。

二、在本节课的学习中，学生较好完成学习目标1、准确辨析平

衡常数的概念；2、能利用化学平衡常数解决化学有关平衡的实际问

题；3、能够掌握化学平衡常数及多角度平衡常数的计算。

三、在学习中进一步养成获取和处理信息的能力，以及分析推理

能力，进一步认知变化观念，体验平衡思想，形成良好的学科核心素

养。

教材分析

主要参考《2019年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)》

（高等教育出版社）、学选修四化学反应原理（科学技术出版社），化

学反应原理教师用书

一、《2019年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科）》（高

等教育出版社）

1、对化学学习能力的要求

接受、吸收、整合化学信息的能力：对中学化学基础知识能正确复述、

再现、辨认，并能融会贯通；从提供的新信息中，准确地提取实质性

内容，并与已有知识整合，重组为新知识。

分析和解决化学问题的能力：将实际问题分解，通过运用相关知

识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题；将分析和解决问题

的过程及成果，能正确地运用化学术语及公式进行表达，并做出合理

应用。

2、必考内容

掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数（K）的含义，能利用化

学平衡常数进行相关_________________________________________

二、选修四化学反应原理(科学技术出版社)，化学反应原理教

师用书

在化学反应原理的教材中主要给出了关于平衡常数的计算表达

式，同时给出利用平衡常数判断反应进行的程度，但在教材的交流和

研讨中也提到了平衡常数的表达式与方程式的书写有关，在此基础上

拓展平衡常数也与所给的信息有关，从而引出Kp、Kx的相关计算。

而在教师用书教学中核心问题及拓展的教学资源中进一步阐述了浓

度平衡常数(Kc)与压强平衡常数(Kp)的关系

三、选修四化学反应原理(人民教育出版社)

人教版关于平衡常数的计算，与应用与鲁科版的差别不大，但表

达式有所不同，鲁科版的用中括号表示各物质平衡时的浓度，单独解

释了用C(B)表示为任意时刻的浓度。并且人教版和鲁科版给出平衡

常数的计算顺序不同，人教版是在影响化学平衡因素后面给出，鲁科

版是在影响化学平衡移动前面给出，鲁科版更注重了平衡常数的重要

性，通过计算平衡常数与浓度商的比较，从定量的角度判断平衡的移

动。

廷学

化学反应原理

总之，本节课是平衡常数计算和应用的进一步复习与拓展延申，

通过习题进一步深化平衡常数的应用，通过多角度平衡常数的计算,

既是强化了教材中关于平衡常数计算和应用的重要的教学内容，也巩

固了近几年高考的高频考点。在授课中以教材为本，熟练平衡常数的

计算步骤，通过题组训练，不仅能够很好地夯实计算技能，还能真正

发展学生的核心素养，在陌生情境下的复杂的问题根据给出信息的解

决多个角度的平衡常数进行的训练。

主要的【重难点突破】为：能利用化学平衡常数解决化学有关平

衡的实际问题；能够掌握化学平衡常数及多角度平衡常数的计算；养

成获取和处理信息的能力，以及分析推理能力，进一步认知变化观念,

体验平衡思想，形成学科核心素养。

测评练习

【课前准备区测评】

【辨析概念】下列关于化学平衡常数(K),电离常数［Ka或Kb),水解

常数(Kh),溶度积常数(Ksp),水的离子积常数(KW),判断下列说法

是否正确。

(1)K值越大，正反应进行的程度越大，一般地说，K>IO,时，该

反应进行就基本完全()

(2)平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂等有关()

(3)对于合成氨的反应，增大压强，会使K变大()

(4)K、Ka或Kb、Kh、Ksp、Ku都与温度有关，温度越高，常数值越

大()

(5)Ka(HCN)<Ka(CH3C00H),说明物质的量浓度相同时，氢氟酸的酸

性比醋酸强()

(6)弱酸HA的Ka与NaA的Kh、水的离子积常数K*三者间的关系可

表示为K»=Ka•Kh()

(7)比较Ksp与离子积Qc的相对大小，可判断难溶电解质在给定条

件下沉淀能否生成或溶解()

(8)Ksp(AgCl)>Ksp(Agl),由此可以判断AgCl(s)+1—(aq)===AgI(s)

+C1-(aq)能够发生()

【应用提升】体积1L的恒容密闭容器中，进行如下化学反应：C02

(g)+H2(g)===C0(g)+H20(g),平衡常数和温度关系如下：

t/r70080083010001200

K0.60.91.01.442.6

回答下列问题：(1)该反应4HOo(填或"=")

1/2,/2:/21/2

(2)某温度下平衡浓度符合：6C(C02)-C(H2)=5C(C0)-c(H20),

试判断此时的温度为℃O

(3)在800℃下，若开始时充入CO2(g)>H2(g)>CO(g)、IW(g)物

质的量分别为0.2mol>0.2mol、0.3mol>0.1mol,则此时v(正)

v(逆)(填“V”、或)。

在1000℃下，若开始时只充入CO(g)和HzO(g),且物质的量均为0.2

mol,则达到平衡后CO(g)转化率为o

【测评分析】

L准备区】

下*关于化便+徵木制，,电鹰常致(Ka战Kb),水*常数<Kh),溶R

【辨析娥乞】K)

水的寓子机常欢供")・“新F列说法是否止碗•

枳不数出平)，

应遂行的过度博大,一般地说，K>।伊时，球反应进行就*本宪

<l)K

VMM

,2)甲期常H的人小与Q型、浓度.年遇、催化东JR*关(K'

3)4千合成氯的反应-增大为强，公使K交大(人。

41K,1成Nb.Kh.K$p.K*都与3度勺关,4度醵高•常数信越大(

“KKHCNNKXCHCOOH),说明物质的半浓度相河川•氢紫酸的酸性比.酸住,X)/

6,•械HA的小与卜认的Kh.米的离子《常数"％间的关系可表示为4-^

KW夕以喘队耳和叱诃厢

「比UK4P，属于税£的相对大小.猊j斯方福电解限在给定条件下沉淀或否生成

,的；7/，

*Ksp(Akl)>K5p(AgI),由此可以判断AgCKsH「3qLA8l⑸+CTg脏号发生

V)/

【左帚(升】体枳IL的值容看闺春Q中.林疗如F化学质电,COj<gHHKg)

［伪常效KJ超乎於氟加F：

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二”提介1体初|L的创容密团81t中,电行SF化学员图，CO,>g)»HXg)

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《2〉某■夕下平衡浓里宣江&qc6)・“(H：尸5€；生8)・收他0),bCWKItHn

追度为一历0"刈/

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《3)JOOrKJr斤始时充入H")、CSgLK^hm，■分别为0,moi.瓦加4口

0.2mol.OJmol.0.1mo!.我此时v(元象*•<"»a>~X.

在looor下,若ffteHq电人COMM#,且物项的藐工记而H2剂甲也

后co(g)转化率为出YL皿DU3oi*3

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【课堂互动区测评】

一、平衡常数的应用：

【例题1］在一个体积为2L的真空密闭容器中加入0.5molCaC03,

发生反应CaC（）3（s）=Ca0（s）+C02（g）,测得二氧化碳的物质的量

浓度随温度的变化关系如下图所示，图中A表示COz的平衡浓度与温

度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的

量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题：

⑴该反应正反应为_____（填“吸”或“放”）热反应，温度为

时，该反应耗时40s达到平衡，则T5c时，该反应的平衡常数数值

为_______。

⑵如果该反。应的平衡。常数K值变大，该反应

（选填字母）。

a.一定向逆反应方向移动

b.在平衡移动Q时正反应速率先增Q大后减小

c.一定向正反应方向移动

d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

⑶请说明随温度的升高，曲线B向曲线A靠近的原因:

（4）保持温度、体积不变，充入COZ气体，则Ca（%的质量,

CaO的质量,CO2的浓度（填“增大”，“减小”或“不

变”）o

二、平衡常数的计算：

【例题2]（2019全国II27改编）环戊二烯◎是重要的有机化工原

料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：

（1）已知：（g）（g）+H2（g）Ki①

H2（g）+I2（g）=2HI（g）K2②

对于反应：（g）+[2（g）(g)+2HI(g)@K3=

（2）某温度下，lmol碘和Imol环戊烯（）在体积为2L刚性

容器内发生反应③，若环戊烯的平衡转化率为40%,则该反应的平衡

常数K=o

（3）已知：一定温度下对于气体反应，用某组分的平衡物质的量分

数代替物质的量浓度表示平衡常数（记作Kx）,计算该温度下反应③

的物质的量分数平衡常数Kx=o

（4）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（口）在刚性容器内

发生反应③，起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的

转化率为,

若用某组分的平衡分压代替物质的量浓度表示平衡常数（记作Kp）,

计算该反应的平衡常数Kp=Pao（平衡分压二平衡时总压X

各组分的物质的量分数）。

【课后巩固区测评】

1、(2016•全国丙卷)下列有关电解质溶液的说法正确的是()

A.向0.1mol•L-1CH3C00H溶液中加入少量水，溶液中《CMOOH)

减小

◎coo~).

B.将CH3C00Na溶液从20℃升温至30℃,溶液中《⑶。00HM

增大

C.向盐酸中加入氨水至中性，溶液中

D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中期C不

变

2、(2017•南昌模拟)某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入

A气体，B气体，测得其浓度为2mol和1mol-L-1；且发生反

应：3A(g)+2B(g)=4C⑴+2D(g)反应一段时间后达到平衡，测

得生成1.6molC,则下列说法中正确的是()

rp-i4「nF

①该反应的化学平衡常数表达式为仁;/二:Bl?

②此时B的转化率为35%

③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变

④增加C的量，A、B转化率不变

A.①②B.②③C.①④D.③④

3、一定量的CO?与足量的C在恒压密闭容器中发生反应:C(s)+C02(g)

—2C0(g)AH=173kJ-mol-1,若压强为pkPa,平衡时体

系中气体体积分数与温度的关系如图所示，回答下列问题：

(1)650℃时以)2的平衡转化率为o

(2)七℃时平