第二单元 化学反应的方向和限度优质课教学设计

化学平衡常数教学设计

莆田一中

黄宜美

【教学目标】

一、

知识与技能

1.理解化学平衡常数K的概念，弄清化学平衡常数的影响因素

2.能正确书写化学平衡常数的表达式；

3.通过Q、K的比较，理解化学平衡移动原因、规律；

4.运用化学平衡常数判断反应进行的限度

二、过程与方法

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. 通过定量计算，判断平衡移动的方向，并逐步形成利用数学工具解决问题的能力。

三、情感态度与价值观

通过数据分析和实验验证，初步形成事实求是的科学研究精神；

【教学重点】化学平衡常数的意义、表示方法及简单的计算。

【教学难点】溶度积与平衡常数的比较

【教学方法】

问题推进法、讨论、比较法

【教学过程】

【引入】N2+3H2

2NH3

化学平衡状态是该反应在该条件下进行的最大限度（定性）

怎么定量描述可逆反应的限度？

平衡时，有多少N2和H2转化成NH3? c(NH3)、c(N2)、c(H2) 之间又有怎样的定量关系？我们可以用化学平衡常数、转化率来表示他们之间的定量关系。

【交流与讨论】表2-6 NO2(g)-N2O4(g)体系中各物质的物质的量浓度（25 ℃）

1

问题：1.怎样处理NO2和N2O4的平衡浓度？

2.

平衡时NO2和N2O4浓度是否有规律可循？

该规律与投料方式是否有关？

【讨论、小结：】

即：一定温度下，平衡时，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数。

与起始加入量无关，与从哪边开始反应（反应途径）无关！

请大家阅读课本P48页关于平衡常数的

定义，并找出其中的关键词。

一、认识平衡常数及其表达式

大量实验事实表明，对下列可逆反应：

aA + bB

cC + dD

在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，将各物质的物质的量浓度代入以下表达式，得到的结果是一个定值。

cc(C)cd(D)

Kabc(A)c(B)

我们把这个常数称作该反应的化学平衡常数。【注意】数据采集点是平衡时的浓度！

练***衡常数表达式

c4(H2O)K4c(H2)

如表2-9

部分可逆反应的平衡常数表达式

2c2(CrO4)c2(H)

K2c(Cr2O7)【得出】固体、稀溶液中水（溶剂）的浓度视为常数，其浓度不列入平衡常数表达式中。

思考：平衡常数的单位？教师总结即可。

二、认识平衡常数与反应限度的关系

2NO2(g) N2O4(g)

表2-6 NO2(g)-N2O4(g)体系中各物质的物质的量浓度（25 ℃）

2

【讨论、小结：】

1.平衡常数和转化率都可以表示反应的限度。

2.在某一温度下，一个确定的反应，投料比不同，平衡常数不变，但转化率不同。

3.平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。

【思考】推测下列4个反应在同一温度下平衡常数K的变化规律。

从F2

→I2与H2反应程度逐渐减弱，由此得出：

4个反应的平衡常数依次减小。

【小结：】

平衡常数K 值的大小能说明反应进行的限度。

K值越大，表示反应进行得越完全；

K值越小，表示反应进行得越不完全。

一般来说：K > 105，反应基本进行完全；

K < 10-5，反应基本没有进行；

如：N2(g)+O2(g) 行反应。

三、认识平衡常数与温度的关系

3

2NO(g)

K =1×10-30 (298K)

这意味着298K时，N2和O2基本上没有进

思考：温度发生变化，化学平衡常数如何变化？

【演示实验】NO2平衡球放在热水中,观察颜色变化。

现象：颜色加深

说明K值是否有变化？如何变化？

【学生讨论得出】对于放热反应，升高温度，K值减小

表2-8 N2+3H2

2NH3

的平衡常数与温度的关系

可以得出：同一反应，改变温度，K值发生变化。

【小结】

在化学方程式确定的情况下，化学平衡常数是温度的函数，K只受温度影响而与浓度变化无关，温度不变，平衡常数不变。在使用平衡常数时应注明温度。

四、如何定量判断反应是否处于平衡状态

已知反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g)

K = 50.4 (440 ℃),某一时刻，体系中各物质浓度如下表所示，在该时刻，反应是否处于平衡状态？

【讨论小结】

我们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，反应已达到平衡；如果不相等，则没有达到平衡。

如某温度下，可逆反应aA(g) + bB(g)

cC(g) + dD(g) 平衡常数为K，若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系如下：

浓度商

则：

数据采集点是某一时刻的浓度！

Qc

＝

K ，

v正

＝

v逆，反应处于平衡状态

Qc

＜

K

，

v正

＞

v逆，反应向正方向进行

4

Qc

＞K

，

v正

＜

v逆，反应向逆方向进行

例：在1000K时，已知反应：Ni(s)+ H2O(g)

NiO(s)+H2(g)的平衡常数，K =0.0059，当H2O(g)和H2(g)的浓度相等时，试判断反应是否达到平衡状态？

【教学反思】

本节课的课堂教学，基本达到了预定的目标，比如通过练习使学生掌握了化学平衡常数表达式的写法，通过数据的分析，思考如何对数据进行处理，养成获取信息和处理数据的能力，以及分析推理能力。通过实验的验证，知道化学平衡常数是和温度有关的。本节课通过问题的提出，让学生思考如何应用化学平衡常数来判断化学反应是否处于平衡状态。从而引入浓度商的概念，这样就可以从定量的角度来对化学反应进行的程度和平衡移动的方向做出有效的判断。让学生真正意义上理解化学平衡常数的实际应用。

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