第二单元 化学反应的方向和限度设计意图

高中化学选修四《化学平衡常数》教学设计

授课教师：李玉亮 2017-11 一、说教材

化学平衡常数》是高中化学选修四专题二第二单元《化学反应的方向及限度》中的知识内容。《化学平衡常数》反映了化学反应进行的限度，介绍了化学平衡的意义及表达方式，并通过例题分析介绍了化学平衡计算的一般思路，理论性较强，学生理解有一定的难度。

[高考考纲要求]

.理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。

二、设计思路

在设计教学过程中，回顾上节课学过的可逆反应，平衡状态，让学生有个平衡状态的概念；然后引导学生观察分析教材第48页交流与讨论表2—6，完成表格填空，引导学生对二氧化氮、四氧化二氮相互转化达到平衡时的浓度关系进行分析，在进行活动的基础上总结出有关方法与规律。得出在一定温度下化学平衡常数为一定值的结论，引出平衡常数的概念、表达式、以及一些关键词。并充分利用对教材第49页表2—8、表2—9中有关反应的平衡常数的影响因素及平衡常数表达式的分析，总结出平衡常数表达式的书写注意点。紧接着通过一定的练***衡常数的表达式。

关于化学平衡计算的教学，我首先通过例题引导学生掌握有关化学平衡计算的一般思路以及解题规范，在此基础上设置问题，促使学生在运用知识解决有关问题的基础上巩固知识。认知心理学研究表明，这种采用样例教学的方法更有利于知识的掌握。

三、三维目标

1、【知识与技能目标】

（1）、理解掌握化学平衡常数的意义及表示方法。

（2）理解掌握平衡转化率

（3）能运用化学平衡常数进行简单的计算。

2、【过程与方法目标】

（1）、通过对书中表格的数据分析，培养学生利用各种图表分析、处理数据的能力

（2）、通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析，培养学生归纳、概括能力及表达能力。

3、【情感态度与价值观目标】

通过对本章知识的学习，让学生体会化学对人类生活、科学研究和社会的贡献。培

养学生将化学知识运用于生产、生活实践的意识。

四、【教学重难点】

1 .平衡常数表达式书写规则；

2. 结合三段式计算平衡常数、平衡浓度、转化率；

3. 利用Qc与K判断反应进行的方向。

五、课时安排

一课时

六、教学方法

问题推进法、讨论、比较法。

七、【教学过程】

活动

【情景导入】

【投影】

【教师活动】

【学生活动】

【

教学内容

通过上节课知识的学习，我们知道，一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。那么，当达到化学平衡状态时，究竟有多少反应物转化成了生成物，平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系?请大家完成第48页的“交流与讨论”，完成表2-6，计算一定条件下，不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，达到平衡后各物质平衡浓度之间的关系。

设计意图

锻炼学生动手能力

引导学生思考

通过计算同学们是否发现什么规律?

21、一定温度下达平衡时，C(N2O4)/ C(NO2)的数值有什么特点？

进一步提2出问题

２、C(N2O4)/ C(NO2)的结果与起始浓度的大小以及建立平衡的途径有无关系？

３、C(N2O4)/ C(NO2)表达式中的幂与计量系数之间有何关联？

学生通过仔细观察对比，相互讨论后得出结论：反应物与生成物浓度的系数次方的比值是一个定值；它与起始起始浓度的大小以及建立平衡的途径没有关系；C(N2O4)/ C(NO2)表达式中的幂与计量系数对应相等。

22

【教师活动】

【学生活动】

【教师活动】

【学生活动】

【板书】

【教师活动】

【学生活动】

【板书】

【投影】

引导学生阅读教材第48页有关化学平衡常数的定义，并找出关键词。

认真阅读教材，纷纷找出一些关键词：“一定温度”、“无论起始浓度如何”

、“定值”等。

一、

化学平衡常数

1、

概念：在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，当一可逆反应达到平衡状态后，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常数，这个常数称为化学平衡常数，用K表示。

2、

表达式：对于可逆反应aA + Bb == cC + dD

Cc（C）Cd（D）

K=————————

Ca（A）Cb（B）

同一反应①温度一定，K为常数 ②K的大小与起始物质及起始浓度无关。

3、

意义：

（1）平衡常数的大小不随反应物或生成物浓度大小改变而改变，只受温度影响。

（2）定量的衡量化学反应进行的程度

a.K值越大，说明在一定温度下平衡体系中生成物所 占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行的越完全，反应物的转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。

除了化学平衡常数外，还可以运用平衡转化率表示一定温度下某反应的限度。

反应物的转化率

该反应物的起始浓度-该反应物的平衡浓度

α=_______________________________________×100% 该反应物的起始浓度

该反应物的起始物质的量-该反应物的物质的量

α=_________________________________________×100% 该反应物的起始物质的量

b.一般当K>105 时，该反应进行得基本完全; K <10-5 时则认为该反应很难进行. (３)利用K值可判断某状态是否处于平衡状态

只要给出一定温度时某个可逆反应的平衡常数K，我们就可以通过测出某一时刻体系中各物质的浓度，然后假设反应已经达到平衡，计算出平衡常数，与给定的平衡常数比较。如果相等，则假设成立，也就是说反应已达到平衡；如果不相等，则没有达到平衡，引入浓度商Qc 与K 的关系判断。

对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的

提高学生的语言表达能力

锻炼学生运用知识的能力

【过渡】

【教师活动】

【学生活动】

【教师活动】

【学生活动】

【小结】

【板书】

【练习】

【学生总结】

【板书】

【教师活动】

【学生活动】

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

正反应方向

进行

Qc＝K ，反应处于平衡状态

Qc＞K ，反应向

逆反应方向

进行

根据平衡常数的定义，请问学们注意观察教材第49页表2—8、表2—9中有关反应的平衡常数的表达式，从中悟出平衡常数表达式的书写注意点。

通过书写、比较，悟出平衡常数表达式的书写注意点：

（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态；

(2)与化学方程式书写有关，与化学方程式中化学计量数的有关。

(3)在进行K值的计算时，固体、纯液体浓度不列入平衡常数表达式中。

总结平衡常数表达式书写的注意事项： 4、平衡常数表达式书写的注意事项：

（1）必须指明温度，反应必须达到平衡状态；

（2）平衡常数与化学方程式的书写有关，与方程式中的化学计量数有关。同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。

（3）在进行K值的计算时，固体、纯液体浓度不列入平衡常数表达式中，即表达式中不出现固体、纯液体表示的浓度。

化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现，温度一定时，可逆反应无论从正反应开始还是从可逆反应开始．又无论反应物起始浓度大小，K都是一个常数，化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志，能够表示出可逆反应进行的5完全程度．一般地，K>10时．该反应进行得就基本完全了。

通过具体方程式分析说明，平衡常数的表达式与方程式的书写有关。得出结论：化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变（互为倒数）。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。

二、化学平衡的相关计算

⑴基本模式——“三段法”

⑵基本关系

指导阅读书P49-50两题例题。

这节课我们主要学***衡常数的概念、表达式、影响因素以及意义。并要求熟练掌握转化率的计算，以及化学平衡常数的简单计算。——“三段式”

启发学生思考问题

产生共鸣，然后积极思考

通过递进式练习训练使学生所学知识得到巩固提升

锻炼学生运用知识的能力

锻炼学生运用知识的能力

【随堂练习】

【交流研讨】

【板书设计】化学平衡常数

一、化学平衡常数

1、

概念：在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，当一可逆反应达到平衡状态后，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常数，这个常数称为化学平衡常数，用K表示。

2、

表达式：对于可逆反应aA + Bb

==

cC + dD

Cc（C）Cd（D）

K=————————

Ca（A）Cb（B）

平衡常数的影响因素——温度

反应物的转化率（α）

该反应物的起始浓度-该反应物的平衡浓度

α=_______________________________________×100% 该反应物的起始浓度

该反应物的起始物质的量-该反应物的物质的量

α=_________________________________________×100% 该反应物的起始物质的量

3、化学平衡常数的意义

4、平衡常数表达式书写的注意事项：

二、化学平衡的相关计算

⑴基本模式——“三段法”

⑵基本关系

三、随堂检测

（体验高考）

基础闯关

(2010海南高考) 高炉炼铁过程中发生的主要反应为

该反应的平衡常数表达式K=_________

通过递进式练习训练使学生所学知识得到巩固提升，同时体验高考。

【布置作业】

能力提升（做为作业）

[作业一] 二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：

2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-23.5 kJ·mol-1。

T1 ℃时，在恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如右图所示。

(1)该条件下反应平衡常数表达式K=

。

在T1℃时，反应的平衡常数为

；

(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻

各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4 mol·L-1、

c(H2O)=0.6 mol·L-1、c(CH3OCH3)=1.2 mol·L-1，

此时正、逆反应速率的大小：

v正

v逆(填“>”、“<”或“=”)。

学生通过独立做练习检验自己对新知识的掌握情况，及时补缺补漏。

教师通过学生的反馈练习情况及时反思课堂教学。

作业二、《顶尖课课练》P31-33