化學平衡第2課時化學平衡常數(shù)教學設計高二上學期化學人教版選擇性必修1

第二章化學反應速率與化學平衡第二節(jié)第2課時化學平衡常數(shù)一、設計理念高中課本中是以化學平衡常數(shù)來定性地衡量一個化學反應進行的限度大小，通過本節(jié)課的學習達到“利用化學平衡常數(shù)對具體物質的性質和化學變化做出解釋或預測”的目的。

以“知識學習”為明線，“能力培養(yǎng)”為暗線的形式展開教學，充分利用圖表、數(shù)據(jù)，注重學習方法的培養(yǎng)，基于證據(jù)分析推理，引導學生經歷化學平衡常數(shù)模型建構的過程。在問題情境的驅動下理解化學平衡常數(shù)的影響因素，揭示化學平衡常數(shù)的重要意義，從而利用化學平衡常數(shù)預測化學反應進行的程度。二、教材分析《化學平衡常數(shù)》是新人教版高中化學《選擇性必修一》第二章第二節(jié)《化學平衡》第2課時的內容?；瘜W平衡和化學反應速率一直是高中階段物質變化中的難點，教材在化學反應速率和化學平衡的內容上，引入化學平衡常數(shù)，對可逆反應進行的程度進行分析，將化學平衡的研究從定性上升到定量的層面。在理解可逆反應是有限度的基礎上，利用化學平衡常數(shù)可以對具體物質的性質和化學變化做出解釋或預測，綜合運用化學反應速率和化學反應限度提高化工生產的綜合經濟效益。本節(jié)課主要介紹了化學平衡常數(shù)的定義、公式、表達時的注意事項、影響因素和意義，本節(jié)課的教學目的在于引導學生從化學平衡狀態(tài)的定義來理解化學平衡常數(shù)，學會利用數(shù)據(jù)分析和解決化學平衡中出現(xiàn)的問題，進而總結規(guī)律。所以說，化學平衡常數(shù)在本章的教學中起著承上啟下的作用，一方面它是對化學平衡知識的延伸和拓展，另一方面學好化學平衡常數(shù)的知識對后續(xù)水溶液中離子平衡的探究具有指導作用。三、學情分析本節(jié)課的教學對象是高中二年級的學生，對于已經經歷了一年高中學習的學生而言，他們基本上具備了較強的觀察能力、邏輯推理能力和分析問題、解決問題的能力。在介紹平衡常數(shù)之前，學生已經學習過化學反應速率和化學平衡方面的知識，初步掌握了化學平衡中有關反應速率、濃度等的計算方法。根據(jù)奧蘇貝爾的有意義學習理論，這些知識就是學生學習新知識之前已經具備的“先行組織者”，化學平衡常數(shù)的學習要以此為基礎，注意新知識和“先行組織者”之間的聯(lián)系和區(qū)別，在原有知識的基礎上，深化對它的認識和理解，從而培養(yǎng)學生從定量的角度更好理解化學平衡的知識。四、教學目標【知識與技能】1、了解化學平衡常數(shù)的定義2、能正確書寫給定反應的平衡常數(shù)的表達式3、理解化學平衡常數(shù)的影響因素和意義【過程與方法】通過對數(shù)據(jù)的分析和處理，培養(yǎng)學生獲取與處理信息的能力和分析推理能力?！厩楦小B(tài)度、價值觀】1、通過交流、討論，培養(yǎng)學生的探究意識和合作意識。2、通過數(shù)據(jù)的分析，培養(yǎng)學生嚴謹求實、尊重事實的科學態(tài)度五、教學重點和難點重點：化學平衡常數(shù)的意義難點：化學平衡常數(shù)表達式的書寫；化學平衡常數(shù)的意義六、教學過程【情景導入】在化工生產工藝中存在著許多可逆反應，比如二氧化硫的催化氧化、合成氨工業(yè)和高爐煉鐵過程。如何判斷這些反應達到平衡狀態(tài)？能否定量判斷呢？那今天這節(jié)課我們就從定量的角度，進一步認識化學平衡狀態(tài)?！净顒右弧糠治鰯?shù)據(jù)，找規(guī)律案例一：一定溫度下，化學平衡體系中反應物濃度與生成物濃度之間有什么關系呢？800℃時反應體系CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)中各物質的濃度如圖所示。問題：在一定溫度下，當該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，濃度關系式的數(shù)值有什么關系？推論：在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，生成物濃度乘積與反應物濃度乘積的比值是一個定值。案例二：457.6℃時，在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應：H2(g)+I2(g)2HI(g)，表中是反應體系中各物質的濃度。問題1：在一定溫度下，當該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，濃度關系式是否滿足推論？問題2：對比兩個案例，思考為什么第一個可逆反應滿足推論，而第二個可逆反應體系不滿足？問題3：通過計算和的值，濃度的關系式與可逆反應的化學方程式有什么聯(lián)系？結論：在一定溫度下，該反應達到化學平衡狀態(tài)時，生成物濃度系數(shù)次方的乘積與反應物濃度系數(shù)次方的乘積的比值是一個定值。該定值與反應物起始濃度大小無關、與平衡建立的過程無關。案例三：在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，表中是反應體系中各物質的濃度。問題：在一定溫度下，當該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，分析并計算濃度關系式的數(shù)值是不是為定值？【概念構建】化學平衡常數(shù)定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到

時，

與

的比值是一個

，這個常數(shù)叫做該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱

）。符號及表達式：可逆反應mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g)K=

3、平衡常數(shù)表達式的書寫練習：（1）寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式：①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K1=_____________②Fe3O4(s)+4H2(g)?3Fe(s)+4H2O(g)K2=_____________③Cr2O72－(aq)＋H2O(l)?CrO42－(aq)＋2H＋(aq)K3=______________④C2H5OH(l)+CH3COOH(l)?CH3COOC2H5(l)+H2O(l)K4=______________思考：比較②、③和④，分析在平衡常數(shù)表達式中需注意什么問題？歸納：___________________________________________________（2）寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式，再討論K2、K3與K1的關系：第一組：①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1＝_____________②2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K2＝_____________③eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(3,2)H2(g)NH3(g)K3＝_____________思考：分析K2、K3與K1，表達式的書寫與化學方程式有什么關系？歸納：___________________________________________________（3）寫出下列反應的平衡常數(shù)表達式，再討論K3與K1、K2的關系：第一組：①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1＝_____________②2NO2(g)N2O4(g)K2＝_____________③2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3＝_____________歸納：___________________________________________________第二組：①H2(g)+S(s)H2S(g)K1＝_____________②S(s)+O2(g)SO2(g)K2＝_____________③H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)K3＝_____________歸納：___________________________________________________化學平衡常數(shù)的影響因素：1、化學平衡常數(shù)K只與有關，與濃度、壓強等因素無關?！菊n堂練習】硫酸生產中，存在可逆反應2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)某溫度下，SO2平衡轉化率(α)與體系總壓強(P)的關系如圖所示。問：平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)__________K(B)(填“>”"<”或“=”)。化學平衡常數(shù)的意義：1、平衡常數(shù)K越大，生成物所占的比例

，正反應進行的程度

，反應物的轉化率

。2、化學平衡常數(shù)大小——表示化學反應進行的程度，即

。3、一般當K

時，該反應進行得基本完全。放電或1400oC【課堂練習】若模擬下面兩種方案進行固氮放電或1400oC400oC、高壓催化劑①N2(g)＋O2(g)