化學平衡教學思路

2022-10-13 20:15:13 字數 4685 閱讀 4946

第三節《化學平衡常數》說課稿

一、教材分析

化學平衡常數是對平衡移動原理的補充,從定量的角度研究化學平衡的本質,可以促進學生定量觀的形成。另外利用平衡常數可以解決許多具體問題、深化對平衡移動原理的理解,是當前高考的熱點。

二、教學目標

1.知識與技能

(1)理解化學平衡常數的含義,能正確書寫平衡常數表示式。

(2)能夠利用化學平衡常數判斷平衡移動的方向、進行簡單的計算。

(3)能夠運用化學平衡常數的概念定量解釋溫度、濃度、壓強、催化劑對化學平衡移動的影響。

2.過程與方法

(1)通過運用課本p29 的資料**展開平衡常數含義的教學,讓學生學會從「因變數」和「自變數」的角度分析**資料,並從中整合資訊。

(2)通過運用課本p29 的資料**,讓學生懂得在不具備條件做實驗的時候,從經驗事實資料也能獲取新知識的方法。

(3)通過課本p30例1和例2,讓學生體會從結合平衡移動原理分析到應用平衡常數計算的過渡,掌握從定性到定量認識化學反應本質的方法。

(4)通過「三行式」計算模式的介紹,讓學生掌握一種有序處理資料的方法。

3.情感態度與價值觀

(1)通過平衡常數引入時的資料分析,學會「透過現象看本質」,更深入的了解事物的本質。

三、教學重難點:

1.平衡常數表示式書寫規則;

2. 結合三行式計算平衡常數、平衡濃度、轉化率;

3. 利用q與k判斷反應進行的方向。

四、教學過程

建議課時:2課時

第1課時:化學平衡常數的引入、化學平衡常數表示式的書寫、化學平衡常數的意義

第2課時:化學平衡常數的應用

第1課時

第一課時

一、平衡常數的定義

【情景設定】(教材p29例1改)在某溫度下,將h2和i2各0.10mol的氣態混合物充入10l的密閉容器中充分反應,達到平衡後,測得c(h2)=0.0080mol/l,若此時往容器中再通入0.

10mol的h2。問:

①平衡如何移動?i2的轉化率有何變化?

②再次通入h2後i2總的轉化率等於多少?

【學生回答】(平衡向正反應方向移動,i2的轉化率增大。無法回答最終i2的轉化率。)

【小結】平衡移動原理只能定性判斷平衡移動的方向,但移動到什麼程度,即轉化率具體變成多少是無法回答的。我們需要另一種更重要的工具——化學平衡常數,從定量的角度更全面的認識化學平衡狀態。

【學生活動】閱讀課本p29的**,思考並回答以下問題:

①該反應的反應條件有何限定?(恆溫)

②一共完成了幾次實驗?(六次)

③每次實驗都有七個資料,請具體說出第一次實驗和第四次實驗的七個資料所表示的意義。

④所有實驗的起始狀態有無相關性?(無)

⑤所有實驗達到平衡狀態時,各物質的濃度有無相關性?(無)

⑥所有實驗的最後乙個資料有何特點?(非常接近)

【初步結論】1.表中六組實驗的最後乙個數值,非常接近。由於是根據實驗測出的資料再進行計算的,存在一定範圍的差異是正常的;它們之間的差別可以認為在化學實驗的誤差範圍內,可以忽略,因此可看作乙個常數——平衡常數。

2.平衡常數與反應各物質的起始濃度無關,與反應開始的方向也無關。

【交流討論】已知h2 (g) + i2 (g2hi (g) △h>0

①以表中第一次實驗為例,達到平衡後,如果公升高溫度,h2、i2、hi的濃度是否會變化?(會)

②估計會發生怎樣的變化?(平衡向正反應方向移動,h2、i2濃度減小,hi濃度增大)

③最後會不會不變?(會,達到新的平衡)

④如果把最後各物質的濃度代入c2(hi)/c(h2)c(i2),其計算結果是否等於表中的48.38?(不會,分子變大,分母變小。)

【結論】溫度改變,平衡常數改變。影響平衡常數的因素是溫度。

【總結】(教師引導學生閱讀教材中平衡常數的概念)一定溫度下,當乙個可逆反應達到化學平衡時,生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是乙個常數,這個常數就是該反應的化學平衡常數。

【學生活動】找出概念中的關鍵詞(溫度、化學平衡、濃度冪之積之比)

二、平衡常數的表示式

【學生活動】根據平衡常數的概念,寫出一般反應: ma(g) + nb(g) pc(g) + qd(g)的平衡常數表示式(k=[cp(c)cq(d)]/[cm(a)cn(b)])

【小結】對其它平衡體系進行分析,都有類似的關係。對於反應:ma(g) + nb(g) pc(g) + qd(g)

k=[cp(c)cq(d)]/[cm(a)cn(b)]

【引導設問】①在學習反應速率的時候,我們認為固體和純液體的濃度是固定不變的,所以不用固體純液體的物質的量濃度變化來表示反應速率,那麼在平衡常數的表示式中是否也存在同樣的問題呢?(反應中的固體和純液體物質不出現在平衡常數表示式中)

②請寫出《學習與評價》p55-56「學生活動8中」 的平衡常數表示式,並分析它們之間的關係。

【小結】計算平衡常數注意事項:

①平衡常數表示式各物質的濃度均為平衡時的物質的量濃度;

②反應中的固體和純液體物質不出現在表示式中。

③平衡常數的表示式與方程式的寫法有關。

【練習】《學習與評價》p55「學生活動8」

三、平衡常數的意義

【小結、過渡】通過前面的分析,我們認識到平衡常數只受溫度影響,與反應物或生成物的濃度變化無關,與反應開始的方向也無關,它只是化學反應到達平衡狀態時的定量特徵,用來定量衡量化學反應進行的程度,那麼它的大**明了什麼呢?

【引導分析】從平衡常數的表示式出發,k值越大,意味著分子越大,即產物濃度越大;分母越小,即反應物的濃度越小,說明正反應進行程度越大。反之亦然。

【學生總結結論】(k值越大,正反應進行程度越大;k值越小,正反應進行程度越小。)

【補充說明】一般當k>105時,認為該反應就進行完全了。

第2課時

【溫故知新】上節課學習了化學平衡常數,從定量的角度更全面的認識化學平衡狀態。請嘗試解決:

在一定條件下,將h2和i2各0.10mol的氣態混合物充入10l容器中充分反應,達到平衡後,測得c(h2)=0.0080mol/l,若此時往容器中通入0.

10mol的h2。問:再次通入h2後i2總的轉化率等於多少?

建議:如果學生基礎一般,可以先提示其計算k,再求算轉化率

如果學生基礎較差,可以直接使用課本p30例1。

【學生活動】思考、解答。

【講解】①強化資料分析使用的有序性——「三行式」計算;

②利用k進行計算的規範:設未知量、列表示式、代入計算。

【舉一反三】課本p30例2

【學生活動】思考、解答

【講解】①強化「三行式」

②強調k表示式中的物理量為平衡濃度。

【歸納總結】通過上述兩個例題,我們能夠體會平衡常數k的定量作用,可以用於計算物質的平衡濃度、反應物的轉化率等等,彌補平衡移動原理的不足。

【過渡引導】平衡常數還能解決哪些平衡移動原理所不能的問題?請看下列情況:已知k2cr2o7 在溶液中存在以下平衡cr2o7 2-+h2o2cro42-+2h+,若加水稀釋至原溶液體積的兩倍,是否能根據平衡移動原理判斷平衡如何移動?

【學生活動】思考、解答

【引導設問】①以課本p29**第一次實驗為例,從反應開始到平衡之前的這段時間裡,如果我們把反應開始後每一時刻的h2、i2、hi的濃度都代入表示式c2(hi)/[c(h2)c(i2)],會得到一系列計算結果,它們是否等於平衡常數,它們的變化有何特點?反應進行的方向?

還是這個問題,如果以第四次實驗為例,它們的變化特點又如何?反應進行的方向?

【學生回答】①反應開始後c2(hi)/[c(h2)c(i2)]計算結果逐漸增大直到與平衡常數相等。向正反應方向進行;②反應開始後c2(hi)/[c(h2)c(i2)]計算結果逐漸減小直到與平衡常數相等。向逆反應方向進行。

【小結】反應h2 + i2 2hi建立平衡的過程就是c2(hi)/[c(h2)c(i2)]的計算值向平衡常數看齊的過程。若將可逆反應ma(g) + nb(g) pc(g) + qd(g)任一時刻[cp(c)cq(d)]/[cm(a)cn(b)]的計算值定義為「濃度商」qc。你能否根據假設的這兩種情況推導,當濃度商大於、小於平衡常數時,平衡會向哪邊移動?

【學生活動】思考、解答

【小結】qc =k 反應達到平衡 qc k 反應逆向進行

【學生活動】已知k2cr2o7 在溶液中存在以下平衡cr2o7 2-+h2o2cro42-+2h+,若加水稀釋至原溶液體積的兩倍,平衡如何移動?原因何在?

【本課小結】通過有關平衡常數知識的學習,我們能夠彌補平衡移動原理從定量角度計算出平衡移動的具體限度,即物質的轉化率;同時還從定量計算的角度掌握另一種判斷平衡移動方向的方法,彌補平衡移動原理只能考慮改變一種外界因素對平衡移動影響的缺陷。

【作業】在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:co2(g)+h2(g) co(g)+h2o(g),其化學平衡常數k和溫度t的關係如下表所示:

回答下列問題:

(1)該反應的化學平衡常數表示式為k

(2)該反應為反應(填「吸熱」或「放熱」)

(3)若開始時通入等物質的量濃度的co2和h2(g),在830℃達到平衡,此時c(h2o)=0.3mol/l,請計算co2的轉化率。(寫出計算過程)

(4)在800℃時,發生上述反應,某一時刻測得容器內各物質的濃度分別為c(co2)=2mol/l,c(h2)=1.5mol/l,c(co)=1mol/l,c(h2o)=3mol/l,則下一時刻,反應向填「正向」或「逆向」)進行。

(5)在保證h2和h2o濃度不變的情況下,增大容器的體積,平衡填字母)。

a.向正反應方向移動 b.向逆反應方向移動 c.不移動

作出此判斷的理由是

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