化學(xué)平衡第2課時化學(xué)平衡常數(shù)教學(xué)設(shè)計高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二節(jié)第2課時化學(xué)平衡常數(shù)一、設(shè)計理念高中課本中是以化學(xué)平衡常數(shù)來定性地衡量一個化學(xué)反應(yīng)進行的限度大小，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)達到“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)，充分利用圖表、數(shù)據(jù)，注重學(xué)習(xí)方法的培養(yǎng)，基于證據(jù)分析推理，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)動下理解化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素，揭示化學(xué)平衡常數(shù)的重要意義，從而利用化學(xué)平衡常數(shù)預(yù)測化學(xué)反應(yīng)進行的程度。二、教材分析《化學(xué)平衡常數(shù)》是新人教版高中化學(xué)《選擇性必修一》第二章第二節(jié)《化學(xué)平衡》第2課時的內(nèi)容?；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，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)進行的程度進行分析，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)濟效益。本節(jié)課主要介紹了化學(xué)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(xué)目的在于引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)平衡狀態(tài)的定義來理解化學(xué)平衡常數(shù)，學(xué)會利用數(shù)據(jù)分析和解決化學(xué)平衡中出現(xiàn)的問題，進而總結(jié)規(guī)律。所以說，化學(xué)平衡常數(shù)在本章的教學(xué)中起著承上啟下的作用，一方面它是對化學(xué)平衡知識的延伸和拓展，另一方面學(xué)好化學(xué)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(dǎo)作用。三、學(xué)情分析本節(jié)課的教學(xué)對象是高中二年級的學(xué)生，對于已經(jīng)經(jīng)歷了一年高中學(xué)習(xí)的學(xué)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(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡方面的知識，初步掌握了化學(xué)平衡中有關(guān)反應(yīng)速率、濃度等的計算方法。根據(jù)奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論，這些知識就是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識之前已經(jīng)具備的“先行組織者”，化學(xué)平衡常數(shù)的學(xué)習(xí)要以此為基礎(chǔ)，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(chǔ)上，深化對它的認識和理解，從而培養(yǎng)學(xué)生從定量的角度更好理解化學(xué)平衡的知識。四、教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1、了解化學(xué)平衡常數(shù)的定義2、能正確書寫給定反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式3、理解化學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)生嚴謹求實、尊重事實的科學(xué)態(tài)度五、教學(xué)重點和難點重點：化學(xué)平衡常數(shù)的意義難點：化學(xué)平衡常數(shù)表達式的書寫；化學(xué)平衡常數(shù)的意義六、教學(xué)過程【情景導(dǎo)入】在化工生產(chǎn)工藝中存在著許多可逆反應(yīng)，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(yīng)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(xué)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(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？800℃時反應(yīng)體系CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)中各物質(zhì)的濃度如圖所示。問題：在一定溫度下，當(dāng)該可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，濃度關(guān)系式的數(shù)值有什么關(guān)系？推論：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物濃度乘積與反應(yīng)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(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)，表中是反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度。問題1：在一定溫度下，當(dāng)該可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，濃度關(guān)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(yīng)滿足推論，而第二個可逆反應(yīng)體系不滿足？問題3：通過計算和的值，濃度的關(guān)系式與可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式有什么聯(lián)系？結(jié)論：在一定溫度下，該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物濃度系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)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(yīng)物起始濃度大小無關(guān)、與平衡建立的過程無關(guān)。案例三：在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，表中是反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度。問題：在一定溫度下，當(dāng)該可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，分析并計算濃度關(guān)系式的數(shù)值是不是為定值？【概念構(gòu)建】化學(xué)平衡常數(shù)定義：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到

時，

與

的比值是一個

，這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱

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

3、平衡常數(shù)表達式的書寫練習(xí)：（1）寫出下列反應(yīng)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(yīng)的平衡常數(shù)表達式，再討論K2、K3與K1的關(guān)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(xué)方程式有什么關(guān)系？歸納：___________________________________________________（3）寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式，再討論K3與K1、K2的關(guān)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(xué)平衡常數(shù)的影響因素：1、化學(xué)平衡常數(shù)K只與有關(guān)，與濃度、壓強等因素?zé)o關(guān)?！菊n堂練習(xí)】硫酸生產(chǎn)中，存在可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)某溫度下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(P)的關(guān)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(xué)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(yīng)進行的程度

，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

。2、化學(xué)平衡常數(shù)大小——表示化學(xué)反應(yīng)進行的程度，即

。3、一般當(dāng)K

時，該反應(yīng)進行得基本完全。放電或1400oC【課堂練習(xí)】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)