2019-2020年高中化学 专题二化学反应速率与化学平衡 化学反应的方向和限度教案（9） 苏教版选修4.doc

2019-2020年高中化学 专题二化学反应速率与化学平衡 化学反应的方向和限度教案（9） 苏教版选修4活动教学内容设计意图【情景导入】【教师活动】【学生活动】【投影】【教师活动】 【学生活动】 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体系：，这一平衡体系对维持pH的变化范围起重要作用。不正确的呼吸可能导致血液中酸碱不平衡太快或太深的呼吸会导致呼吸碱中毒，太慢或太浅的呼吸会导致呼吸酸中毒，那么我们应如何定量求得正常呼吸C02的范围? 我们知道，一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。那么，当达到化学平衡状态时，究竟有多少反应物转化成了生成物，平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系?请大家完成第44页的“问题解决”。完成表2-6 计算一定条件下，不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，达到平衡后各物质平衡浓度之间的关系。 通过计算同学们是否发现什么规律?其中浓度的指数与化学方程式有何联系?学生通过仔细观察对比，相互讨论后得出结论：反应物与生成物浓度的系数次方的比值是一个定值。吸引学生的注意力锻炼学生动手能力引导学生思考【教师活动】【学生活动】【教师活动】【学生活动】【板书】【教师活动】【学生活动】【师生活动】【板书】【投影】【练习】【学生总结】【板书】【过渡】【教师活动】【学生活动】【教师活动】【学生活动】【板书】【教师活动】【学生活动】【板书】【小结】【练习】【实验探究】【交流研讨】【板书】【过渡】【学生活动】【练习】【总结】【布置作业】【板书设计】【教学反思】如果反应物或生成物不止一种，情况又如何呢?如：一定条件下，可逆反应H2+I2=2HI，起始以及平衡时各物质的浓度如表22所示。它们的浓度间存在何种关系?表22 氢气与碘蒸气的反应在起始及平衡时各物质的浓度通过猜测并计算得出结论：是一个定值。引导学生阅读教材第45页有关化学平衡常数的定义，并找出关键词。 认真阅读教材，纷纷找出一些关键词：“一定温度”、“无论起始浓度如何”等。一、 化学平衡常数1、 概念：在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值是一个常数。2、 表达式：对于可逆反应aA + Bb = cC + dD Cc（C）Cd（D）3、K= Ca（A）Cb（B）同一反应温度一定，K为常数 K值与温度有关K的大小与起始物质及起始浓度无关。根据平衡常数的定义，请问学们写出教材第46页表29中有关反应的平衡常数的表达式，并与教材提供的书写表达式比较，从中悟出平衡常数表达式的书写注意点。 通过书写、比较，悟出平衡常数表达式的书写注意点： (1)与化学方程式书写有关，即与化学方程式中化学计量数的倍数有关。(2)固体、纯液体和水的浓度不必写出。总结平衡常数表达式书写的注意事项： 3、平衡常数表达式书写的注意事项：（1）、化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现，温度一定时，可逆反应无论从正反应开始还是从可逆反应开始又无论反应物起始浓度大小，K都是一个常数，化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志，能够表示出可逆反应进行的完全程度一般地，K105时该反应进行得就基本完全了。 (2)、稀溶液中的水分子浓度可不写。稀溶液的密度接近于1 gmL- l，水的物质的量浓度为556 mol.L-1。在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去。水蒸汽要写。(3)当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体表面进行，固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响，因此，固体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中不写固体的浓度。(4)化学平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。练习一、书写下列可逆反应的平衡常数的表达式 （I） 答案：4、化学平衡常数在一定温度下都是一个常数。那么，温度不同时，对于同一个可逆反应，他的平衡常数一样吗？ 请阅读书P45“交流与讨论” 通过讨论我们知道了化学平衡常数的定义和表达式的书写。大家是否产生疑问，提出化学平衡常数的概念有什么意义?对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助呢? 得出化学平衡常数的大小应该与化学反应进行的程度有对应关系。分析教材表27，找出规律。从平衡常数数值的大小可以判断反应进行的程度。K值越大，说明反应进行得越完全；K值越小，说明反应进行得越不完全。5、化学平衡常数的意义（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度）。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K值越小，表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。（一般K105，通常认为反应进行得较完全）。 如果给出一定温度时某个可逆反应的平衡常数，能否通过其他一些数据的测定，判断该反应是否达到平衡状态呢?如果可以，你认为要测定哪些数据?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，也就是说反应已达到平衡；如果不相等，则没有达到平衡。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫该反应的浓度商。QcK ，反应向 正反应方向 进行QcK ，反应处于平衡状态QcK ，反应向 逆反应方向 进行练习二、298K时，向某密闭容器中充入N2、O2发生反应N2+O2=2NO达到平衡。写出该反应的平衡常数的表达式_若298K 时,K=110-30,保持温度不变.测得反应进行的某一时刻, N2、O2、NO浓度分别为10mol/L、10mol/L、110-5mol/L,此时该反应是否达到平衡?若要达到平衡,反应应向_方向进行?练习三、已知N2O4（无色）=2NO2（红棕色）H0探究：取两只充有N2O4、NO2平衡混合气、颜色相同的密闭容器，将其中一只容器放入盛有热水的烧杯中，另一只容器放入盛有冷水的烧杯中持续一段时间直到颜色不再变化为止，对比观察现象。1、 描述实验现象，据现象分析N2O4、NO2 的浓度变化2、 为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设计并进行了严密的实验，在298K、333K时分别测得下表中的数据：T/KK/mol-1.L2986.803330.601温度变化时，该反应的平衡常数会改变吗？分析表中数据，说明K值随温度的变化关系。3、对比活动探究中的平衡常数与温度的关系，你又发现了什么规律？（3）利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，值减小，则正反应为 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。阅读45页表2-8、2-9，你能得出哪些结论？ （1）判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态 很好!课后，感兴趣的同学可以讨论如下问题：计算出的平衡常数比给定的平衡常数大或小，分别说明反应向哪个方向进行。最后，希望同学们通过平衡常数的学习，在今后的学习中多思考学什么、怎么学、学了有什么用等问题。除了化学平衡常数外，还可以运用平衡转化率表示一定温度下某反应的限度。二、 反应物的转化率1、概念：某一反应物的转化率等于该物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。2、 表达式：该反应物的起始浓度-该反应物的平衡浓度=_100% 该反应物的起始浓度 该反应物的起始物质的量-该反应物的物质的量=_100%该反应物的起始物质的量该反应物的起始体积-该反应物的平衡体积=_100% 该反应物的起始物质的量反应的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。利用化学平衡常数可预测一定温度和各种起始浓度下反应进行的限度。指导阅读书P46-47两题例题。指导完成书P46-47“问题解决”。练习四、设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得，当达到平衡时，氮气和氢气的浓度各为2mol/L，生成氨气的浓度为3mol/L，求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。(答案:K=0.5625 氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol/L和6.5mol/L)这节课我们主要学习化学反应平衡常数的概念、表达式、影响因素以及意义。并要求熟练掌握转化率的计算，以及化学平衡常数的简单计算。“三段式”1、书P47-48 1-52、导与练P68-69化学平衡常数一、 学平衡常数1、 概念：在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值是一个常数。2、 表达式：对于可逆反应aA + Bb = cC + dD Cc（C）Cd（D）K= Ca（A）Cb（B）3、平衡常数表达式书写的注意事项：4、衡常数的影响因素温度5、化学平衡常数的意义二、 反应物的转化率1、概念：某一反应物的转化率等于该物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。3、 表达式：1、我觉得要把抽象的化学平衡常数讲清楚，必须拿出实际的数据，这样才有说服力。2、练习量多了。可以少2题。3、学生反应良好，课堂气氛很好。进一步提出问题提高学生的语言表达能力锻炼学生运用知识的能力启发学生思考问题产生共鸣，然后积极思考展开热烈讨论