高二化學(xué)選修4化學(xué)平衡常數(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

1、高二化學(xué)選修4化學(xué)平衡常數(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)思路陳彩卿一、 教材地位前一單元是從動(dòng)力學(xué)的角度研究化學(xué)反應(yīng)，本單元?jiǎng)t從另一個(gè)角度熱力學(xué)的角度探討化學(xué)反應(yīng)。本單元共包含四個(gè)單元。第四部分“化學(xué)平衡常數(shù)”介紹化學(xué)平衡的意義及表達(dá)方式，并通過例題介紹了化學(xué)平衡計(jì)算的一般思路。二、編寫思路化學(xué)平衡常數(shù)反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度。理論性較強(qiáng)，學(xué)生理解有一定的難度。在編寫過程中，首先引入日常生活中呼吸時(shí)血液中的化學(xué)平衡，從而引起學(xué)生的注意。讓學(xué)生有個(gè)平衡狀態(tài)的概念，起著承上起下的作用。然后再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)的基礎(chǔ)上總結(jié)出有關(guān)方法與規(guī)律。在第44頁(yè)設(shè)置“問題解決”，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)二氧化氮、四氧化二氮相互轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時(shí)的濃度

2、關(guān)系進(jìn)行分析，得出在一定溫度下化學(xué)平衡常數(shù)為一定值的結(jié)論。為了讓學(xué)生能進(jìn)一步證實(shí)“一定溫度下化學(xué)平衡常數(shù)為一定值的結(jié)論”我又補(bǔ)充一個(gè)例子。引出平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式、以及一些關(guān)鍵詞。并充分利用教材教材第46頁(yè)表29中有關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式，并與教材提供的書寫表達(dá)式比較，從中悟出平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫注意點(diǎn)。緊接著通過一定的練習(xí)鞏固平衡常數(shù)的表達(dá)式。有關(guān)“平衡常數(shù)的影響因素”的教學(xué)，我讓學(xué)生觀察課本中的有關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行書p45“交流與討論”從而得出影響平衡常數(shù)的因素是溫度。關(guān)于化學(xué)平衡計(jì)算的編寫，首先通過例題引導(dǎo)學(xué)生掌握有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算的一般思路以及解題規(guī)范，在此基礎(chǔ)上設(shè)置“問題解決”，促使學(xué)

3、生在運(yùn)用知識(shí)解決有關(guān)問題的基礎(chǔ)上鞏固知識(shí)。認(rèn)知心理學(xué)研究表明，這種采用樣例教學(xué)的方法更有利于知識(shí)的掌握。高二化學(xué)選修4專題二化學(xué)平衡常數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)蘇教版 陳彩卿 上課時(shí)間：_一、三維目標(biāo)1、知識(shí)與技能 （1）、知道化學(xué)平衡常數(shù)的意義及表示方法。（2）、能知道平衡轉(zhuǎn)化率（3）能運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。2、過程與方法 （1）、通過對(duì)書中表格的數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生利用各種圖表分析、處理數(shù)據(jù)的能力（2）、通過對(duì)獲取的大量事實(shí)和數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行加工、分析，培養(yǎng)學(xué)生歸納、概括能力、口頭表達(dá)能力和交流能力。3、情感態(tài)度價(jià)值觀 （1）、通過對(duì)本章知識(shí)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)對(duì)人類生活、科學(xué)研究和社會(huì)的貢獻(xiàn)。培

4、養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí)。二、教學(xué)重點(diǎn) 化學(xué)平衡常數(shù)的意義、表示方法及簡(jiǎn)單的計(jì)算。三、教學(xué)難點(diǎn) 化學(xué)平衡常數(shù)的簡(jiǎn)單的計(jì)算四、課時(shí)安排 一課時(shí)五、教學(xué)方法 問題推進(jìn)法、討論、比較法活動(dòng)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)意圖【情景導(dǎo)入】【教師活動(dòng)】【學(xué)生活動(dòng)】【投影】【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 血液的ph保持在7.3 57.45是非常必要的，血液中存在以下平衡體系：，這一平衡體系對(duì)維持ph的變化范圍起重要作用。不正確的呼吸可能導(dǎo)致血液中酸堿不平衡太快或太深的呼吸會(huì)導(dǎo)致呼吸堿中毒，太慢或太淺的呼吸會(huì)導(dǎo)致呼吸酸中毒，那么我們應(yīng)如何定量求得正常呼吸c(diǎn)02的范圍? 我們知道，一定條件下的可逆反應(yīng)存在化學(xué)平衡狀

5、態(tài)。那么，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，究竟有多少反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成了生成物，平衡體系中各物質(zhì)的濃度之間是否有一定的關(guān)系?請(qǐng)大家完成第44頁(yè)的“問題解決”。完成表2-6 計(jì)算一定條件下，不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡后各物質(zhì)平衡濃度之間的關(guān)系。 通過計(jì)算同學(xué)們是否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?其中濃度的指數(shù)與化學(xué)方程式有何聯(lián)系?學(xué)生通過仔細(xì)觀察對(duì)比，相互討論后得出結(jié)論：反應(yīng)物與生成物濃度的系數(shù)次方的比值是一個(gè)定值。吸引學(xué)生的注意力鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力引導(dǎo)學(xué)生思考【教師活動(dòng)】【學(xué)生活動(dòng)】【教師活動(dòng)】【學(xué)生活動(dòng)】【板書】【教師活動(dòng)】【學(xué)生活動(dòng)】【師生活動(dòng)】【板書】【投影】【練習(xí)】【學(xué)生總結(jié)】【板書】【過渡】【

6、教師活動(dòng)】【學(xué)生活動(dòng)】【教師活動(dòng)】【學(xué)生活動(dòng)】【板書】【教師活動(dòng)】【學(xué)生活動(dòng)】【板書】【小結(jié)】【練習(xí)】【實(shí)驗(yàn)探究】【交流研討】【板書】【過渡】【學(xué)生活動(dòng)】【練習(xí)】【總結(jié)】【布置作業(yè)】【板書設(shè)計(jì)】【教學(xué)反思】如果反應(yīng)物或生成物不止一種，情況又如何呢?如：一定條件下，可逆反應(yīng)h2+i2=2hi，起始以及平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度如表22所示。它們的濃度間存在何種關(guān)系?表22 氫氣與碘蒸氣的反應(yīng)在起始及平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度通過猜測(cè)并計(jì)算得出結(jié)論：是一個(gè)定值。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第45頁(yè)有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，并找出關(guān)鍵詞。 認(rèn)真閱讀教材，紛紛找出一些關(guān)鍵詞：“一定溫度”、“無論起始濃度如何”等。一、 化學(xué)平衡常數(shù)

7、1、 概念：在一定溫度下，無論反應(yīng)物的起始濃度如何，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值是一個(gè)常數(shù)。2、 表達(dá)式：對(duì)于可逆反應(yīng)aa + bb = cc + dd cc（c）cd（d）3、k= ca（a）cb（b）同一反應(yīng)溫度一定，k為常數(shù) k值與溫度有關(guān)k的大小與起始物質(zhì)及起始濃度無關(guān)。根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請(qǐng)問學(xué)們寫出教材第46頁(yè)表29中有關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式，并與教材提供的書寫表達(dá)式比較，從中悟出平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫注意點(diǎn)。 通過書寫、比較，悟出平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫注意點(diǎn)： (1)與化學(xué)方程式書寫有關(guān)，即與化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的倍數(shù)有關(guān)

8、。(2)固體、純液體和水的濃度不必寫出?？偨Y(jié)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項(xiàng)： 3、平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項(xiàng)：（1）、化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個(gè)反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)，溫度一定時(shí)，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始還是從可逆反應(yīng)開始又無論反應(yīng)物起始濃度大小，k都是一個(gè)常數(shù)，化學(xué)平衡常數(shù)的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度一般地，k>105時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。 (2)、稀溶液中的水分子濃度可不寫。稀溶液的密度接近于1 g·ml- l，水的物質(zhì)的量濃度為556 mol.l-1。在化學(xué)變化過程中，水量的改變對(duì)水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一

9、個(gè)常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。水蒸汽要寫。(3)當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)參加時(shí)，分子間的碰撞只能在固體表面進(jìn)行，固體的物質(zhì)的量濃度對(duì)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。(4)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個(gè)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(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。練習(xí)一、書寫下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式 （i） 答案：4、化學(xué)平衡常數(shù)在一定溫度下都是一個(gè)常數(shù)。那么，溫度不同時(shí)，對(duì)于同一個(gè)可逆反應(yīng)，他的平衡常數(shù)一樣嗎？ 請(qǐng)閱讀書p45“交流與討論” 通過討論我們知道了化學(xué)平衡常數(shù)的定義和表達(dá)式的書寫

10、。大家是否產(chǎn)生疑問，提出化學(xué)平衡常數(shù)的概念有什么意義?對(duì)我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助呢? 得出化學(xué)平衡常數(shù)的大小應(yīng)該與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析教材表27，找出規(guī)律。從平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。k值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全；k值越小，說明反應(yīng)進(jìn)行得越不完全。5、化學(xué)平衡常數(shù)的意義（1）平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度（也叫反應(yīng)的限度）。k值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；k值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。（一般k105，通常認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全）。 如果給出一定溫度時(shí)某個(gè)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，能否通過其他一些數(shù)據(jù)的測(cè)定，判斷

11、該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)呢?如果可以，你認(rèn)為要測(cè)定哪些數(shù)據(jù)?我們可以通過測(cè)出某一時(shí)刻體系中各物質(zhì)的濃度，然后假設(shè)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，計(jì)算出平衡常數(shù)，與給定的平衡常數(shù)比較。如果相等，則假設(shè)成立，也就是說反應(yīng)已達(dá)到平衡；如果不相等，則沒有達(dá)到平衡。（2）判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)行：對(duì)于可逆反應(yīng)：ma(g)+ nb(g)pc(g)+ qd(g)，在一定的溫度下的任意時(shí)刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：qc=cp(c)·cq(d)/cm(a)·cn(b)，叫該反應(yīng)的濃度商。qck ，反應(yīng)向 正反應(yīng)方向 進(jìn)行qck ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)qck ，反應(yīng)向 逆反應(yīng)方向

12、 進(jìn)行練習(xí)二、298k時(shí)，向某密閉容器中充入n2、o2發(fā)生反應(yīng)n2+o2=2no達(dá)到平衡。寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式_若298k 時(shí),k=1×10-30,保持溫度不變.測(cè)得反應(yīng)進(jìn)行的某一時(shí)刻, n2、o2、no濃度分別為10mol/l、10mol/l、1×10-5mol/l,此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡?若要達(dá)到平衡,反應(yīng)應(yīng)向_方向進(jìn)行?練習(xí)三、已知n2o4（無色）=2no2（紅棕色）h0探究：取兩只充有n2o4、no2平衡混合氣、顏色相同的密閉容器，將其中一只容器放入盛有熱水的燒杯中，另一只容器放入盛有冷水的燒杯中持續(xù)一段時(shí)間直到顏色不再變化為止，對(duì)比觀察現(xiàn)象。1、 描述實(shí)驗(yàn)

13、現(xiàn)象，據(jù)現(xiàn)象分析n2o4、no2 的濃度變化2、 為探究化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素，科學(xué)家設(shè)計(jì)并進(jìn)行了嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)，在298k、333k時(shí)分別測(cè)得下表中的數(shù)據(jù)：t/kk/mol-1.l2986.803330.601溫度變化時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)會(huì)改變嗎？分析表中數(shù)據(jù)，說明k值隨溫度的變化關(guān)系。3、對(duì)比活動(dòng)探究中的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，你又發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？（3）利用可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為 吸熱 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。若升高溫度，值減小，則正反應(yīng)為 放熱 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。閱讀45頁(yè)表2-8、2-9，你能得出哪些結(jié)論？ （1）判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀

14、態(tài) 很好!課后，感興趣的同學(xué)可以討論如下問題：計(jì)算出的平衡常數(shù)比給定的平衡常數(shù)大或小，分別說明反應(yīng)向哪個(gè)方向進(jìn)行。最后，希望同學(xué)們通過平衡常數(shù)的學(xué)習(xí)，在今后的學(xué)習(xí)中多思考學(xué)什么、怎么學(xué)、學(xué)了有什么用等問題。除了化學(xué)平衡常數(shù)外，還可以運(yùn)用平衡轉(zhuǎn)化率表示一定溫度下某反應(yīng)的限度。二、 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率1、概念：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。2、 表達(dá)式：該反應(yīng)物的起始濃度-該反應(yīng)物的平衡濃度=_×100% 該反應(yīng)物的起始濃度 該反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量-該反應(yīng)物的物質(zhì)的量=_×100%該反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量該反應(yīng)物的起始體積-該反應(yīng)物的平衡體積=_&

15、#215;100% 該反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率能表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。利用化學(xué)平衡常數(shù)可預(yù)測(cè)一定溫度和各種起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。指導(dǎo)閱讀書p46-47兩題例題。指導(dǎo)完成書p46-47“問題解決”。練習(xí)四、設(shè)在某溫度時(shí)，在容積為1l的密閉容器內(nèi)，把氮?dú)夂蜌錃鈨煞N氣體混合，反應(yīng)后生成氨氣。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，氮?dú)夂蜌錃獾臐舛雀鳛?mol/l，生成氨氣的濃度為3mol/l，求這個(gè)反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)和氮?dú)?、氫氣在反?yīng)開始時(shí)的濃度。(答案:k=0.5625 氮?dú)?、氫氣在反?yīng)開始時(shí)的濃度分別為3.5mol/l和6.5mol/l)這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式、影響因素以及意義。并要求熟練掌握轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，以及化學(xué)平衡常數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算。“三段式”1、書p47-48 1-52、導(dǎo)與練p68-69化學(xué)平衡常數(shù)一、 學(xué)平衡常數(shù)1、 概念：在一定溫度下，無論反應(yīng)物的起始濃度如何，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值是一個(gè)常數(shù)。2、 表達(dá)式：對(duì)于可逆反應(yīng)aa + bb = cc + dd c