2022年高中化學(xué) 專題二化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度教案（9） 蘇教版選修4活動教學(xué)內(nèi)容設(shè)計意圖【情景導(dǎo)入】【教師活動】【學(xué)生活動】【投影】【教師活動】 【學(xué)生活動】 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體系：，這一平衡體系對維持pH的變化范圍起重要作用。不正確的呼吸可能導(dǎo)致血液中酸堿不平衡太快或太深的呼吸會導(dǎo)致呼吸堿中毒，太慢或太淺的呼吸會導(dǎo)致呼吸酸中毒，那么我們應(yīng)如何定量求得正常呼吸C02的范圍? 我們知道，一定條件下的可逆反應(yīng)存在化學(xué)平衡狀態(tài)。那么，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，究竟有多少反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成了生成物，平衡體系中各物質(zhì)的濃度之間是否有一定的關(guān)系?請大家完成第44頁的“問題解決”。完成表2-6 計算一定條件下，不同起始濃度的二氧化氮或四氧化二氮進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡后各物質(zhì)平衡濃度之間的關(guān)系。 通過計算同學(xué)們是否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?其中濃度的指數(shù)與化學(xué)方程式有何聯(lián)系?學(xué)生通過仔細(xì)觀察對比，相互討論后得出結(jié)論：反應(yīng)物與生成物濃度的系數(shù)次方的比值是一個定值。吸引學(xué)生的注意力鍛煉學(xué)生動手能力引導(dǎo)學(xué)生思考【教師活動】【學(xué)生活動】【教師活動】【學(xué)生活動】【板書】【教師活動】【學(xué)生活動】【師生活動】【板書】【投影】【練習(xí)】【學(xué)生總結(jié)】【板書】【過渡】【教師活動】【學(xué)生活動】【教師活動】【學(xué)生活動】【板書】【教師活動】【學(xué)生活動】【板書】【小結(jié)】【練習(xí)】【實驗探究】【交流研討】【板書】【過渡】【學(xué)生活動】【練習(xí)】【總結(jié)】【布置作業(yè)】【板書設(shè)計】【教學(xué)反思】如果反應(yīng)物或生成物不止一種，情況又如何呢?如：一定條件下，可逆反應(yīng)H2+I2=2HI，起始以及平衡時各物質(zhì)的濃度如表22所示。它們的濃度間存在何種關(guān)系?表22 氫氣與碘蒸氣的反應(yīng)在起始及平衡時各物質(zhì)的濃度通過猜測并計算得出結(jié)論：是一個定值。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第45頁有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，并找出關(guān)鍵詞。 認(rèn)真閱讀教材，紛紛找出一些關(guān)鍵詞：“一定溫度”、“無論起始濃度如何”等。一、 化學(xué)平衡常數(shù)1、 概念：在一定溫度下，無論反應(yīng)物的起始濃度如何，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物濃度系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值是一個常數(shù)。2、 表達(dá)式：對于可逆反應(yīng)aA + Bb = cC + dD Cc（C）Cd（D）3、K= Ca（A）Cb（B）同一反應(yīng)溫度一定，K為常數(shù) K值與溫度有關(guān)K的大小與起始物質(zhì)及起始濃度無關(guān)。根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請問學(xué)們寫出教材第46頁表29中有關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式，并與教材提供的書寫表達(dá)式比較，從中悟出平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫注意點。 通過書寫、比較，悟出平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫注意點： (1)與化學(xué)方程式書寫有關(guān)，即與化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)的倍數(shù)有關(guān)。(2)固體、純液體和水的濃度不必寫出。總結(jié)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項： 3、平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項：（1）、化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)，溫度一定時，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始還是從可逆反應(yīng)開始又無論反應(yīng)物起始濃度大小，K都是一個常數(shù)，化學(xué)平衡常數(shù)的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度一般地，K>105時該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。 (2)、稀溶液中的水分子濃度可不寫。稀溶液的密度接近于1 g·mL- l，水的物質(zhì)的量濃度為556 mol.L-1。在化學(xué)變化過程中，水量的改變對水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。水蒸汽要寫。(3)當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)參加時，分子間的碰撞只能在固體表面進(jìn)行，固體的物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率和平衡沒有影響，因此，固體的“濃度”作為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達(dá)式中不寫固體的濃度。(4)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個化學(xué)反應(yīng)，由于書寫的方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。練習(xí)一、書寫下列可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式 （I） 答案：4、化學(xué)平衡常數(shù)在一定溫度下都是一個常數(shù)。那么，溫度不同時，對于同一個可逆反應(yīng)，他的平衡常數(shù)一樣嗎？ 請閱讀書P45“交流與討論” 通過討論我們知道了化學(xué)平衡常數(shù)的定義和表達(dá)式的書寫。大家是否產(chǎn)生疑問，提出化學(xué)平衡常數(shù)的概念有什么意義?對我們研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有什么幫助呢? 得出化學(xué)平衡常數(shù)的大小應(yīng)該與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度有對應(yīng)關(guān)系。分析教材表27，找出規(guī)律。從平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越大，說明反應(yīng)進(jìn)行得越完全；K值越小，說明反應(yīng)進(jìn)行得越不完全。5、化學(xué)平衡常數(shù)的意義（1）平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度（也叫反應(yīng)的限度）。K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。（一般K105，通常認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全）。 如果給出一定溫度時某個可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，能否通過其他一些數(shù)據(jù)的測定，判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)呢?如果可以，你認(rèn)為要測定哪些數(shù)據(jù)?我們可以通過測出某一時刻體系中各物質(zhì)的濃度，然后假設(shè)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，計算出平衡常數(shù)，與給定的平衡常數(shù)比較。如果相等，則假設(shè)成立，也就是說反應(yīng)已達(dá)到平衡；如果不相等，則沒有達(dá)到平衡。（2）判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)行：對于可逆反應(yīng)：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的溫度下的任意時刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫該反應(yīng)的濃度商。QcK ，反應(yīng)向 正反應(yīng)方向 進(jìn)行QcK ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)QcK ，反應(yīng)向 逆反應(yīng)方向 進(jìn)行練習(xí)二、298K時，向某密閉容器中充入N2、O2發(fā)生反應(yīng)N2+O2=2NO達(dá)到平衡。寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式_若298K 時,K=1×10-30,保持溫度不變.測得反應(yīng)進(jìn)行的某一時刻, N2、O2、NO濃度分別為10mol/L、10mol/L、1×10-5mol/L,此時該反應(yīng)是否達(dá)到平衡?若要達(dá)到平衡,反應(yīng)應(yīng)向_方向進(jìn)行?練習(xí)三、已知N2O4（無色）=2NO2（紅棕色）H0探究：取兩只充有N2O4、NO2平衡混合氣、顏色相同的密閉容器，將其中一只容器放入盛有熱水的燒杯中，另一只容器放入盛有冷水的燒杯中持續(xù)一段時間直到顏色不再變化為止，對比觀察現(xiàn)象。1、 描述實驗現(xiàn)象，據(jù)現(xiàn)象分析N2O4、NO2 的濃度變化2、 為探究化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素，科學(xué)家設(shè)計并進(jìn)行了嚴(yán)密的實驗，在298K、333K時分別測得下表中的數(shù)據(jù)：T/KK/mol-1.L2986.803330.601溫度變化時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)會改變嗎？分析表中數(shù)據(jù)，說明K值隨溫度的變化關(guān)系。3、對比活動探究中的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系，你又發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？（3）利用可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，值增大，則正反應(yīng)為 吸熱 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。若升高溫度，值減小，則正反應(yīng)為 放熱 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。閱讀45頁表2-8、2-9，你能得出哪些結(jié)論？ （1）判斷一個可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 很好!課后，感興趣的同學(xué)可以討論如下問題：計算出的平衡常數(shù)比給定的平衡常數(shù)大或小，分別說明反應(yīng)向哪個方向進(jìn)行。最后，希望同學(xué)們通過平衡常數(shù)的學(xué)習(xí)，在今后的學(xué)習(xí)中多思考學(xué)什么、怎么學(xué)、學(xué)了有什么用等問題。除了化學(xué)平衡常數(shù)外，還可以運(yùn)用平衡轉(zhuǎn)化率表示一定溫度下某反應(yīng)的限度。二、 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率1、概念：某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等于該物質(zhì)在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量的比值。2、 表達(dá)式：該反應(yīng)物的起始濃度-該反應(yīng)物的平衡濃度=_×100% 該反應(yīng)物的起始濃度 該反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量-該反應(yīng)物的物質(zhì)的量=_×100%該反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量該反應(yīng)物的起始體積-該反應(yīng)物的平衡體積=_×100% 該反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率能表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。利用化學(xué)平衡常數(shù)可預(yù)測一定溫度和各種起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。指導(dǎo)閱讀書P46-47兩題例題。指導(dǎo)完成書P46-47“問題解決”。練習(xí)四、設(shè)在某溫度時，在容積為1L的密閉容器內(nèi)，把氮?dú)夂蜌錃鈨煞N氣體混合，反應(yīng)后生成氨氣。實驗測得，當(dāng)達(dá)到平衡時，氮?dú)夂蜌錃獾臐舛雀鳛?mol/L，生成氨氣的濃度為3mol/L，求這個反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)和氮?dú)?、氫氣在反?yīng)開始時的濃度。(答案:K=0.5625 氮?dú)?、氫氣在反?yīng)開始時的濃度分別為3.5mol/L和6.5mol/L)這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的概念、表達(dá)式、影響因素以及意義。并要求熟練掌握轉(zhuǎn)化率的計算，以及化學(xué)平衡常數(shù)的簡單計算?！叭问健?、書P47-48 1-52、導(dǎo)與練P68-69化學(xué)平衡常數(shù)一、 學(xué)平衡常數(shù)1、 概念：在一定溫度下，無論反應(yīng)物的起始濃度如何，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，生成物濃度系數(shù)次冪乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值是一個常數(shù)。2、 表達(dá)式：對于可逆反應(yīng)aA + Bb = cC + dD Cc（C）Cd（D）K= Ca（A）Cb（B）3、平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項：4、衡常數(shù)的影響因素溫度5、化學(xué)平衡常數(shù)的意義二、 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率1、概念：某一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等于該物質(zhì)在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量的比值。3、 表達(dá)式：1、我覺得要把抽象的化學(xué)平衡常數(shù)講清楚，必須拿出實際的數(shù)據(jù)，這樣才有說服力。2、練習(xí)量多了。可以少2題。3、學(xué)生反應(yīng)良好，課堂氣氛很好。進(jìn)一步提出問題提高學(xué)生的語言表達(dá)能力鍛煉學(xué)生運(yùn)用知識的能力啟發(fā)學(xué)生思考問題產(chǎn)生共鳴，然后積極思考展開熱烈討論