2019-2020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(dòng) 教學(xué)內(nèi)容 設(shè)計(jì)意圖 【情景導(dǎo)入】 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 【投影】 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 血液的pH保持在7.3 5～7.45是非常必要的，血液中存在以下平衡體系：，這一平衡體系對(duì)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(huì)導(dǎo)致呼吸堿中毒，太慢或太淺的呼吸會(huì)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(shí)，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(qǐng)大家完成第44頁(yè)的“問(wèn)題解決”。完成表2-6 計(jì)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(guò)計(jì)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(guò)仔細(xì)觀察對(duì)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(gè)定值。 吸引學(xué)生的注意力 鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力 引導(dǎo)學(xué)生思考 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 【板書(shū)】 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 【師生活動(dòng)】 【板書(shū)】 【投影】 【練習(xí)】 【學(xué)生總結(jié)】 【板書(shū)】 【過(guò)渡】 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 【板書(shū)】 【教師活動(dòng)】 【學(xué)生活動(dòng)】 【板書(shū)】 【小結(jié)】 【練習(xí)】 【實(shí)驗(yàn)探究】 【交流研討】 【板書(shū)】 【過(guò)渡】 【學(xué)生活動(dòng)】 【練習(xí)】 【總結(jié)】 【布置作業(yè)】 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 【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(shí)各物質(zhì)的濃度如表2—2所示。它們的濃度間存在何種關(guān)系? 表2—2 氫氣與碘蒸氣的反應(yīng)在起始及平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度 通過(guò)猜測(cè)并計(jì)算得出結(jié)論：是一個(gè)定值。 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第45頁(yè)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(wú)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(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，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(gè)常數(shù)。 2、 表達(dá)式：對(duì)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)①溫度一定，K為常數(shù) ②K值與溫度有關(guān) ③K的大小與起始物質(zhì)及起始濃度無(wú)關(guān)。 根據(jù)平衡常數(shù)的定義，請(qǐng)問(wèn)學(xué)們寫(xiě)出教材第46頁(yè)表2—9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(shū)寫(xiě)表達(dá)式比較，從中悟出平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)注意點(diǎn)。 通過(guò)書(shū)寫(xiě)、比較，悟出平衡常數(shù)表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)注意點(diǎn)： (1)與化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)有關(guān)，即與化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的倍數(shù)有關(guān)。 (2)固體、純液體和水的濃度不必寫(xiě)出。 總結(jié)平衡常數(shù)表達(dá)式書(shū)寫(xiě)的注意事項(xiàng)： 3、平衡常數(shù)表達(dá)式書(shū)寫(xiě)的注意事項(xiàng)： （1）、化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個(gè)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(shí)，可逆反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開(kāi)始還是從可逆反應(yīng)開(kāi)始．又無(wú)論反應(yīng)物起始濃度大小，K都是一個(gè)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(shí)．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(xiě)。稀溶液的密度接近于1 gmL- l，水的物質(zhì)的量濃度為55．6 mol.L-1。在化學(xué)變化過(guò)程中，水量的改變對(duì)水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。水蒸汽要寫(xiě)。 (3)當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)參加時(shí)，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(duì)反應(yīng)速率和平衡沒(méi)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(xiě)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(shū)寫(xiě)方式有關(guān)。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，由于書(shū)寫(xiě)的方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。 練習(xí)一、書(shū)寫(xiě)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(gè)常數(shù)。 那么，溫度不同時(shí)，對(duì)于同一個(gè)可逆反應(yīng)，他的平衡常數(shù)一樣嗎？ 請(qǐng)閱讀書(shū)P45“交流與討論” 通過(guò)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(shū)寫(xiě)。大家是否產(chǎn)生疑問(wèn)，提出化學(xué)平衡常數(shù)的概念有什么意義?對(duì)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(duì)應(yīng)關(guān)系。 分析教材表2—7，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(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行得越完全；K值越小，說(shuō)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K＞105，通常認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行得較完全）。 如果給出一定溫度時(shí)某個(gè)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)，能否通過(guò)其他一些數(shù)據(jù)的測(cè)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(cè)定哪些數(shù)據(jù)? 我們可以通過(guò)測(cè)出某一時(shí)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(jì)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(shuō)反應(yīng)已達(dá)到平衡；如果不相等，則沒(méi)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(duì)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(shí)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。 Qc＜K ，反應(yīng)向 正反應(yīng)方向 進(jìn)行 Qc＝K ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài) Qc＞K ，反應(yīng)向 逆反應(yīng)方向 進(jìn)行 練習(xí)二、298K時(shí)，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。 ①寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式_____________ ②若298K 時(shí),K=110-30,保持溫度不變.測(cè)得反應(yīng)進(jìn)行的某一時(shí)刻, N2、O2、NO濃度分別為10mol/L、10mol/L、110-5mol/L,此時(shí)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(wú)色）=2NO2（紅棕色）△H＞0 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(shí)間直到顏色不再變化為止，對(duì)比觀察現(xiàn)象。 1、 描述實(shí)驗(yàn)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(jì)并進(jìn)行了嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)，在298K、333K時(shí)分別測(cè)得下表中的數(shù)據(jù)： T/K K/mol-1.L 298 6.80 333 0.601 ①溫度變化時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)會(huì)改變嗎？ ②分析表中數(shù)據(jù)，說(shuō)明K值隨溫度的變化關(guān)系。 3、對(duì)比活動(dòng)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Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng) 若升高溫度，Ｋ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，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為 放熱 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 閱讀45頁(yè)表2-8、2-9，你能得出哪些結(jié)論？ （1）判斷一個(gè)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(wèn)題：計(jì)算出的平衡常數(shù)比給定的平衡常數(shù)大或小，分別說(shuō)明反應(yīng)向哪個(gè)方向進(jìn)行。最后，希望同學(xué)們通過(guò)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(wèn)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 α=_______________________________________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 α=_________________________________________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 α=__________________________________________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(cè)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(shū)P46-47兩題例題。 指導(dǎo)完成書(shū)P46-47“問(wèn)題解決”。 練習(xí)四、設(shè)在某溫度時(shí)，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(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，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(gè)反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)和氮?dú)?、氫氣在反?yīng)開(kāi)始時(shí)的濃度。 (答案:K=0.5625 氮?dú)?、氫氣在反?yīng)開(kāi)始時(shí)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(jì)算，以及化學(xué)平衡常數(shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算?！叭问健? 1、書(shū)P47-48 1-5 2、《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(wú)論反應(yīng)物的起始濃度如何，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，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(gè)常數(shù)。 2、 表達(dá)式：對(duì)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(shū)寫(xiě)的注意事項(xiàng)： 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(jué)得要把抽象的化學(xué)平衡常數(shù)講清楚，必須拿出實(shí)際的數(shù)據(jù)，這樣才有說(shuō)服力。 2、練習(xí)量多了?？梢陨?題。 3、學(xué)生反應(yīng)良好，課堂氣氛很好。 進(jìn)一步提出問(wèn)題 提高學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力 鍛煉學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力 啟發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題 產(chǎn)生共鳴，然后積極思考 展開(kāi)熱烈討論