20232-2023學(xué)年人教版新教材選擇性必修一 第二章第二節(jié) 化學(xué)平衡（第2課時(shí)） 教案

第2課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)設(shè)計(jì)理念高中課本中是以化學(xué)平衡常數(shù)（濃度平衡常數(shù)）來衡量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度大小，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)達(dá)到“利用化學(xué)平衡常數(shù)對具體物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)變化做出解釋或預(yù)測”的目的。

以“知識學(xué)習(xí)”為明線，“能力培養(yǎng)”為暗線的形式展開教學(xué)，通過對數(shù)據(jù)的分析和歸納，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷化學(xué)平衡常數(shù)模型建構(gòu)的過程。在問題情境的驅(qū)動(dòng)下理解化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素，辨析化學(xué)平衡移動(dòng)與化學(xué)平衡常數(shù)。充分利用圖表、數(shù)據(jù)，建構(gòu)“Qc、K——平衡移動(dòng)”的認(rèn)知，揭示外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的原因，注重學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)；基于證據(jù)分析推理，利用平衡常數(shù)來解決平衡移動(dòng)問題，從而得出“平衡常數(shù)是體系中調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的依據(jù)”。教材分析

高中階段的化學(xué)平衡理論體系包括溶解平衡、化學(xué)平衡、電離平衡和水解平衡，其中，化學(xué)平衡是平衡理論體系的核心。高一教材第6章《化學(xué)反應(yīng)與能量》涉及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)和化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的選擇，體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的密切聯(lián)系。化學(xué)反應(yīng)速率表示的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢，可逆反應(yīng)中當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)，此時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡。平衡狀態(tài)從宏觀上看表現(xiàn)為靜態(tài)，而實(shí)際上是一種動(dòng)態(tài)平衡，外界條件改變引起正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等后，引起平衡移動(dòng)，原平衡狀態(tài)就發(fā)生變化?；瘜W(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率一直是高中階段物質(zhì)變化中的難點(diǎn)，化學(xué)《選擇性必修一》教材在化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的內(nèi)容上，引入化學(xué)平衡常數(shù)，對可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度進(jìn)行分析，將化學(xué)平衡的研究從定性上升到定量的層面。在理解可逆反應(yīng)是有限度的基礎(chǔ)上，利用化學(xué)平衡常數(shù)可以對具體物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)變化做出解釋或預(yù)測，綜合運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。教學(xué)過程1、流程圖2、巧用Qc與K的關(guān)系，推測反應(yīng)進(jìn)行方向1、利用平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)的可能性環(huán)節(jié)四：化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)二：書寫表達(dá)式，找到化學(xué)平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系2、巧用Qc與K的關(guān)系，推測反應(yīng)進(jìn)行方向1、利用平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)的可能性環(huán)節(jié)四：化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)二：書寫表達(dá)式，找到化學(xué)平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系環(huán)節(jié)一：數(shù)據(jù)分析，建構(gòu)“化學(xué)平衡常數(shù)”的概念引入：高爐煉鐵的困惑環(huán)節(jié)三：找到化學(xué)平衡常數(shù)的意義環(huán)節(jié)三：找到化學(xué)平衡常數(shù)的意義教學(xué)過程學(xué)習(xí)情境：19世紀(jì)后期，煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當(dāng)多量的CO，開始煉鐵工程師們認(rèn)為是CO與鐵礦石接觸不充分，于是設(shè)法增加高爐的高度。令人吃驚的是，高爐增高后，高爐尾氣中CO的含量竟然沒有改變?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)一】從數(shù)據(jù)分析中認(rèn)識化學(xué)平衡常數(shù)一定溫度下，化學(xué)平衡體系中反應(yīng)物濃度與生成物濃度之間有什么關(guān)系呢？457.6℃時(shí)反應(yīng)體系I2(g)+H2(g)?2HI(g)中各物質(zhì)的濃度如圖所示查閱資料：問題(1)：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，濃度關(guān)系式的數(shù)值有什么關(guān)系？問題(2)濃度的關(guān)系式與反應(yīng)方程式有什么聯(lián)系？問題(3)濃度關(guān)系式的數(shù)值是否隨外界條件變化而改變？【概念建構(gòu)】化學(xué)平衡常數(shù)概念在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式例如：mA+nB?pC+qDK有氣體物質(zhì)參與的反應(yīng)中，固體或純液體視為常數(shù)，不寫入平衡常數(shù)表達(dá)式在稀的水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，水的濃度變化不大，不寫入平衡常數(shù)表達(dá)式[練習(xí)]寫出下列反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)：（1）2NO2(g)N2O4(g)K=_________________________（2）3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)K=_________________________（3）Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrOK=_________________________（4）CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=_________________________【學(xué)習(xí)任務(wù)二】化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的關(guān)系寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：①N2＋3H22NH3K1=_________________________②2NH3??3H2＋N2K2=_________________________③eq\f(3,2)H2＋eq\f(1,2)N2NH3K3=_________________________K1、K2、K3三者關(guān)系為?寫出下表中各反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1=_________________________2NO2(g)N2O4(g)K2=_________________________2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3=_________________________K1、K2、K3三者關(guān)系為?C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K4=_________________________CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K5=_________________________C(s)+CO2(g)2CO(g)K6=_________________________K4、K5、K6三者關(guān)系為?問題（4）：化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)方程式有什么關(guān)系隨堂練習(xí)對于下列反應(yīng)，其反應(yīng)過程的能量變化示意圖如下：編號反應(yīng)平衡常數(shù)反應(yīng)熱反應(yīng)①A(g)B(g)＋C(g)K1ΔH1反應(yīng)②B(g)＋C(g)D(g)K2ΔH2反應(yīng)③A(g)D(g)K3ΔH3下列說法正確的是()A.K3＝K1＋K2B.加催化劑，反應(yīng)①的反應(yīng)熱降低，反應(yīng)速率加快C.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2D.增大壓強(qiáng)，K1減小，K2增大，K3不變【學(xué)習(xí)任務(wù)三】了解化學(xué)平衡常數(shù)的意義（1）K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越_______，平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越_______。（2）化學(xué)平衡常數(shù)是定量地衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，K值只說明反應(yīng)能達(dá)到的最大限度，不能說明反應(yīng)的速度。（3）在給定的一個(gè)可逆反應(yīng)中，化學(xué)平衡常數(shù)不受_______和_______的影響，只受_______的影響?！緦W(xué)習(xí)任務(wù)四】化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1、利用平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)的可能性根據(jù)下面給出的數(shù)據(jù)判斷下列反應(yīng)中哪些屬于可逆反應(yīng)，哪些屬于非可逆反應(yīng)？25℃時(shí)，生成鹵化氫反應(yīng)的平衡常數(shù)化學(xué)方程式平衡常數(shù)

(

K

)F2(g)

+

H2(g)

2HF(g)6.5

×1095Cl2(g)

+

H2(g)

2HCl(g)2.57

×1033Br2(g)

+H2(g)

2HBr(g)1.91

×1019I2(g)

+

H2(g)

2HI(g)8.67

×1022如何利用Qc與K的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行方向濃度商（Qc）對于一般的可逆反應(yīng)，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意時(shí)刻Q=________________在某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可用該時(shí)刻產(chǎn)物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比即濃度商Qc與K比較大小來判斷。即Qc=K

體系處于化學(xué)________Qc＜K

反應(yīng)______進(jìn)行

Qc＞K

反應(yīng)______進(jìn)行【例1】已知反應(yīng)C(s)＋H2O(g)?CO(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K＝1.0，某時(shí)刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度分別為1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。試回答：（1）此時(shí)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)？（2）如果不平衡，此時(shí)反應(yīng)朝哪個(gè)方向進(jìn)行？【練習(xí)1】某溫度下SO3