2022年高二化學(xué) 專題二 化學(xué)平衡常數(shù)教學(xué)案

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1、2022年高二化學(xué) 專題二 化學(xué)平衡常數(shù)教學(xué)案教學(xué)目標(biāo) 二課時1、知識與技能（1）知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義（2）能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計算（3）了解平衡轉(zhuǎn)化率概念，學(xué)會有關(guān)平衡轉(zhuǎn)化率的計算。2、過程與方法（1）在概念教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力（2）通過化學(xué)平衡常數(shù)的計算教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的計算能力（3）通過對數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)的能力，提高學(xué)生邏輯歸納能力3、情感態(tài)度與價值觀（1）以本節(jié)知識為載體使學(xué)生感到獲取新知識新方法的喜悅，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性（2）通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、積極實(shí)踐的科學(xué)作風(fēng)重點(diǎn)、難點(diǎn)本節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)：化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫、化學(xué)平衡常數(shù)的

2、含義、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用教學(xué)過程：【引入】我們知道，在一定條件下的可逆反應(yīng)存在化學(xué)平衡狀態(tài)，化學(xué)平衡狀態(tài)是在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行的最大限度?；瘜W(xué)平衡時，反應(yīng)物和生成物的濃度都不隨時間變化。這時，平衡體系中，反應(yīng)物和生成物兩者的濃度之間是否存在某種關(guān)系呢？閱讀課本P48 問題解決，完成課本表2-6中的空格，分析表中的數(shù)據(jù)，思考：1、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與化學(xué)反應(yīng)的途徑有無聯(lián)系？2、可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡時反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系？【結(jié)論】在一定溫度下，可逆反應(yīng)無論正反應(yīng)開始，或是從逆反應(yīng)開始，又無論反應(yīng)起始時反應(yīng)物濃度的大小，最后都能達(dá)到平衡。也就是說，化學(xué)平衡狀態(tài)的建立與反應(yīng)的途徑無

3、關(guān)。達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物濃度與反應(yīng)物濃度的比值隨起始濃度的改變而改變，但生成物濃度的指數(shù)冪的乘積除以反應(yīng)物濃度指數(shù)冪的乘積，得到的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，除了NO2與N2O4的相互轉(zhuǎn)化外，其它的可逆反應(yīng)，在一定溫度下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時，生成物濃度的指數(shù)冪的乘積除以反應(yīng)物濃度指數(shù)冪的乘積，得到的比值也是一個常數(shù)，即化學(xué)平衡常數(shù)?！景鍟恳?、化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱 平衡常數(shù) ） 1、定義：在一定溫度下，無論反應(yīng)物的起始濃度如何，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積與各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積的比值是個常數(shù),這個常數(shù)叫化學(xué)平衡

4、常數(shù)，（簡稱 平衡常數(shù) ）用符號 K 表示。【教師講解】如果我們將其推廣到任意的一個可逆反應(yīng)：aA+bB cC+dD，當(dāng)溫度一定時，其平衡常數(shù)K的表達(dá)式怎樣寫？ 投影： K=CcDd/AaBb師：這個式子就稱為這個反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式， 2、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：對可逆反應(yīng) aA+bB cC+dDK=CcDd/AaBb練習(xí)：對于 N2(g)+3 H2(g) 2NH3(g) ，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式？【交流與討論】P48P49 分析表28和29，總結(jié)可逆反應(yīng)平衡常數(shù)的使用條件和書寫平衡常數(shù)表達(dá)式的注意事項。【小結(jié)】3、使用條件及書寫注意事項：1）使用平衡常數(shù)時應(yīng)注明溫度。原因是： 平衡常數(shù)

5、隨反應(yīng)溫度的變化而變化 ?；瘜W(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物濃度無關(guān)。溫度升高，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；溫度升高，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)?！颈?8】2）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個化學(xué)反應(yīng)，由于書寫的方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。但相互間可以換算?！?9】1、2例子3）反應(yīng)中固體、液態(tài)水的濃度不必寫出?！?9】3、4例子。原因是：當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)參加時，分子間的碰撞只能在固體的表面進(jìn)行，固體的物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率和平衡沒有影響，因此，固體的“濃度”作為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達(dá)式中不寫固體的濃度。稀溶液中的水分子濃度可以不

6、寫。因?yàn)橄∪芤旱拿芏冉咏?g/cm3 H2O=1000/18=55.5mol/l。在化學(xué)變化過程中，水量的改變對水的濃度變化影響極小，所以水的濃度也是一個常數(shù)。在平衡常數(shù)表達(dá)式中不寫出來。 但若是一個非水相的反應(yīng)，如：有機(jī)反應(yīng)有水參加的反應(yīng)，或水的狀態(tài)不是液態(tài)的，此時水的濃度就不是一個常數(shù)，應(yīng)在平衡常數(shù)表達(dá)式中表示出來。例1：在高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。 請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。請寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式： 。思考：相同溫度下，對于化學(xué)方程式：2NO2 N2O4 N2O4 2NO2 中對應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K1、K2二者關(guān)系為 K1 = 1/K2 。

7、4）同一條件下，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。【設(shè)問】通過學(xué)習(xí)我們知道了化學(xué)平衡常數(shù)的定義和表達(dá)式的書寫，那提出化學(xué)平衡常數(shù)有什么意義？對我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助？分析課本 P48 表2-7，思考平衡常數(shù)的意義。【板書】4、化學(xué)平衡常數(shù)的意義【講解】由表2-7說明，不同的化學(xué)平衡體系，其平衡常數(shù)（K）不一樣。K值越大，說明生成物的平衡濃度 所占的比例越大 ，反應(yīng)物的平衡濃度 所占的比例越小 ，即表明反應(yīng)進(jìn)行得 越完全、徹底 ；反之，則反。1）平衡常數(shù)K值的大小能說明 反應(yīng)進(jìn)行的程度（也叫反應(yīng)的限度） 。a、 K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的越完全，K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的越不完全。 【

8、設(shè)問】那么什么程度我們可以認(rèn)為反應(yīng)比較徹底了呢？講解：一般的說，如果反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值在105左右，通常認(rèn)為反應(yīng)可進(jìn)行得比較完全，相反，如果一個反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值在10-5左右，則認(rèn)為這個反應(yīng)很難進(jìn)行。思考：通常認(rèn)為H2與I2反應(yīng)是可逆反應(yīng)，而H2 與F2反應(yīng)是不可逆反應(yīng) ，試從平衡常數(shù)角度對之進(jìn)行合理解釋?！景鍟縝、一般當(dāng)K105時，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。2）平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。3）通過平衡常數(shù)K值可判斷反應(yīng)是否達(dá)平衡，以及未平衡時反應(yīng)進(jìn)行的方向。師：我們已經(jīng)知道化學(xué)平衡常數(shù)，是指該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時的情況，那么對于任意的一個

9、反應(yīng)：aA+bB cC+dD 在任意狀態(tài)時的濃度冪之積的比值，稱為濃度商。 aA+bB cC+dD 任意狀態(tài)濃度商（Q）=cc(C)cd(D)/ ca(A)cb(B)師：平衡狀態(tài)是任意狀態(tài)時的一種特例，我們可以借助濃度商與平衡常數(shù)K比較，判別一個反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，那么同學(xué)們考慮一下什么情況下反應(yīng)達(dá)到平衡呢？ 若Q=K表明反應(yīng) 已達(dá)平衡狀態(tài) ；若QK表明反應(yīng) 向正反應(yīng)方向進(jìn)行 ；若QK表明反應(yīng) 向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 。因此，通過平衡常數(shù)K值可判斷反應(yīng)是否達(dá)平衡，以及未平衡時反應(yīng)進(jìn)行的方向。例：高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)Q。其平衡常數(shù)可表

10、達(dá)為: ，已知1100，K=0.263 1100時，測得高爐中c(CO2)=0.025mol/L，c(CO)=0.1mol/L，在這種情況下該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)_否_(填“是”或“否”)，此時化學(xué)反應(yīng)向哪個方向進(jìn)行？其原因是 。（QK，生成物濃度增加，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行）（Q=0。25）練習(xí)：0時， CO（g）+H2O（g） CO2（g）H2（g）的 K1。此時，若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0molCO，3.0molH2O，1.0molCO2和xmolH2，則：當(dāng)x5.0時，上述反應(yīng)向_（填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”）方向進(jìn)行。若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行，則

11、x應(yīng)滿足的條件是_ _。作業(yè)：課本P51 5、6 預(yù)習(xí) ：課本P4950 平衡轉(zhuǎn)化率第二課時5、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計算閱讀課本P49 例1 化學(xué)平衡常數(shù)的計算方法，注意解題規(guī)范。根據(jù)例題格式，完成下列問題：課堂練習(xí)：1、850K，向一容積為1.0 L密閉反應(yīng)器中充入2.0mol SO2和2.0mol O2，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后測得SO3的物質(zhì)的量濃度為1.200mol/L計算：該溫度下反應(yīng)2SO2（g）+O2（g） 2SO3 （g）的平衡常數(shù)。過渡：化學(xué)平衡常數(shù)可預(yù)測一定溫度和各種起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度，但用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時不夠直觀，常用平衡轉(zhuǎn)化率來表示反應(yīng)限度。二、平衡轉(zhuǎn)化率（）1

12、、定義：某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等于該物質(zhì)在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量的比值。反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率（該條件最大轉(zhuǎn)化率）可表示：閱讀課本P50例2，注意解題格式練習(xí)2、在密閉容器中，將NO2加熱到某溫度時，可進(jìn)行如下反應(yīng)：2NO2 2NO+O2，在平衡時各物質(zhì)的濃度分別是：NO2=0.06mol/L,NO=0.24mol/L,O2=0.12mol/L.試求：（1）該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)。（2）開始時NO2的濃度。（3） NO2的轉(zhuǎn)化率。K=1.92起始NO2=0. 30mol/L80%練習(xí)：練習(xí):反應(yīng)SO2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定溫度下，將物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密閉容器中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉(zhuǎn)化率為60%，試求：在該溫度下。（1）此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)。 2。25作業(yè)：課本 P50 問題解決 P51 6（交）導(dǎo)學(xué)P4244完成在書上