2019-2020年人教版高中化學(xué)選修四 2-3-3 化學(xué)平衡常數(shù) 教案2.doc

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2019-2020年人教版高中化學(xué)選修四 2-3-3 化學(xué)平衡常數(shù) 教案2【課標(biāo)要求】1知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義。2能利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率?！菊n標(biāo)解讀】1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的涵義。2了解影響化學(xué)平衡常數(shù)的因子。3掌握有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算。【教學(xué)地位】本課時(shí)介紹了化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?！拘抡n導(dǎo)入建議】備受國(guó)內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的第一套15萬(wàn)噸/年低壓聯(lián)醇裝置已順利建成投產(chǎn)。該套裝置由于采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多項(xiàng)專利技術(shù)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、化學(xué)平衡常數(shù)大等特點(diǎn)。你知道化學(xué)平衡常數(shù)有什么作用嗎？【提示】化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的一個(gè)確定的數(shù)學(xué)關(guān)系、定量關(guān)系，是反應(yīng)限度的最根本的表現(xiàn)。對(duì)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向提供了科學(xué)的依據(jù)?！窘虒W(xué)流程設(shè)計(jì)】課前預(yù)習(xí)安排：看教材P29頁(yè)，完成【課前自主導(dǎo)學(xué)】，并完成【思考交流】；步驟1：導(dǎo)入新課、分析本課時(shí)的教材地位。步驟2：建議對(duì)【思考交流】多提問(wèn)幾個(gè)學(xué)生，使80%以上的學(xué)生都能掌握該內(nèi)容，以利于下一步對(duì)該重點(diǎn)知識(shí)的探究。步驟3：師生互動(dòng)完成“探究1，化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用”可利用【問(wèn)題導(dǎo)思】所設(shè)置的問(wèn)題，由淺入深地進(jìn)行師生互動(dòng)。步驟7：教師通過(guò)【例2】的講解對(duì)探究2中的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。步驟6：師生互動(dòng)完成“探究2，化學(xué)平衡的計(jì)算”，可利用【問(wèn)題導(dǎo)思】所設(shè)置的問(wèn)題，師生互動(dòng)?？墒褂谩窘處焸湔n資源】為您提供的例題，拓展學(xué)生的思路。步驟5：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練1】和【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的1、2、4三題，驗(yàn)證學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的理解。步驟4：教師通過(guò)【例1】和教材P29頁(yè)的講解，對(duì)“探究1”中的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。步驟8：在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練2】和【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的3、5兩題，驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的掌握情況。步驟9：先讓學(xué)生自主總結(jié)本課時(shí)學(xué)習(xí)的主要知識(shí)，然后對(duì)照【課堂小結(jié)】以明確掌握已學(xué)的內(nèi)容，并課下完成【課后知能檢測(cè)】。課標(biāo)解讀重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的概念。2.理解化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度判斷。3.掌握有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)等的計(jì)算。1.知道影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素溫度。(重點(diǎn))2.注意化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項(xiàng)。(重點(diǎn))3.運(yùn)用“三段式”進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等的計(jì)算。(重難點(diǎn))1化學(xué)平衡常數(shù)(1)定義在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)，通常用符號(hào)K表示。 (2)表達(dá)式對(duì)于一般的可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，平衡常數(shù)的表達(dá)式為K。(3)意義及影響因素K值越大，說(shuō)明正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。2平衡轉(zhuǎn)化率某指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率100%100%。其n表示已轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量。n始表示該物質(zhì)起始時(shí)的物質(zhì)的量c表示消耗的該物質(zhì)的濃度c始表示起始時(shí)該物質(zhì)的濃度。1對(duì)反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)在密閉容器中達(dá)平衡后，再充入一定量N2(體積不變)，平衡正移，平衡常數(shù)變大，對(duì)嗎？2升高溫度、平衡常數(shù)就增大嗎？【提示】1.不對(duì)，K只受溫度影響。2不一定，若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則K增大，反之減小?；瘜W(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用【問(wèn)題導(dǎo)思】對(duì)反應(yīng)Fe2O3(s)3CO(g)高溫，2Fe(s)3CO2(g)H0。寫出其平衡常數(shù)的表達(dá)式，并思考注意問(wèn)題？【提示】K若增大CO的量，平衡常數(shù)變嗎？若升溫呢？【提示】增大CO的量K不變；升溫，K變大。1化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，也無(wú)論反應(yīng)物起始濃度的大小，最后都能達(dá)到平衡，此時(shí)生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，用K表示。如對(duì)反應(yīng)mA(g)nB (g)pC(g)qD(g)K式中c(A)、c(B)、c(C)、c(D)是各物質(zhì)處于化學(xué)平衡時(shí)的濃度。(1)對(duì)于在稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，溶劑的濃度是一個(gè)常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中，在K的表達(dá)式中不出現(xiàn)溶劑的濃度。(2)當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)時(shí)，因固體的濃度可以看作是常數(shù)，因此在K的表達(dá)式中不出現(xiàn)固體的濃度。(3)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)方程式書寫不同，平衡常數(shù)不同。在相同溫度下，對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng)，正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。2化學(xué)平衡常數(shù)的意義化學(xué)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。K值越大，正反應(yīng)進(jìn)行程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高越小，正反應(yīng)進(jìn)行程度越小，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越低3化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡及不平衡時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向如對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在一定溫度時(shí)的任意時(shí)刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系： Qc當(dāng)QcK時(shí)，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(2)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)如：對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。1化學(xué)平衡表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡時(shí)的濃度。2化學(xué)反應(yīng)速率快，化學(xué)平衡常數(shù)不一定大。3K的單位一般不作要求。()已知在448 時(shí)，反應(yīng)H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K1為49，則該溫度下反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常數(shù)K2為_(kāi)；反應(yīng)H2(g)I2(g)HI(g)的平衡常數(shù)K3為_(kāi)。()在一定體積的密閉容器中進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)(K)和溫度 (t)的關(guān)系如下表所示：t/7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K_。(2)該反應(yīng)為_(kāi)(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_。A容器中壓強(qiáng)不變B混合氣體中c(CO)不變Cv正(H2)v逆(H2O) Dc(CO2)c(CO)(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為_(kāi)。(5)在800 時(shí)，發(fā)生上述反應(yīng)，某一時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(CO2)為2 molL1，c(H2)為1.5 molL1，c(CO)為1 molL1，c(H2O)為3 molL1，則下一時(shí)刻，反應(yīng)向_(填“正向”或“逆向”)進(jìn)行?！窘馕觥?)第2個(gè)反應(yīng)與第1個(gè)反應(yīng)互為正逆反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系，第3個(gè)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)與第1個(gè)相比，縮小為一半，平衡常數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，得K3。()通過(guò)表中K和t的關(guān)系可知，溫度越高，K值越大，反應(yīng)向正向進(jìn)行的程度越大，說(shuō)明正向反應(yīng)為吸熱方向。當(dāng)c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)時(shí)，K1，此時(shí)溫度由表中數(shù)據(jù)可知為830 。判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向時(shí)，可根據(jù)Q與K的大小關(guān)系判斷，此時(shí)刻下，Q10.9，所以反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行?！敬鸢浮?)7()(1)(2)吸熱(3)BC(4)830(5)逆向平衡常數(shù)K的考查點(diǎn)(1)K表達(dá)式的書寫。找準(zhǔn)反應(yīng)物、生成物及其化學(xué)計(jì)量數(shù)；同時(shí)注意狀態(tài)，固體或純液體不能出現(xiàn)在表達(dá)式中；同一反應(yīng)，不同方程式，K值不同。正逆反應(yīng)的K互為倒數(shù)。(2)K的意義：K值越大，說(shuō)明正反應(yīng)進(jìn)行程度越大。(3)根據(jù)K求轉(zhuǎn)化率，K表達(dá)式中的濃度一定是平衡時(shí)的濃度。1(xx常德實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考)高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K。恒容時(shí)，溫度升高，H2的濃度減小。下列說(shuō)法正確的是()A該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2的濃度一定減小C升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為COH2OCO2H2【解析】由平衡常數(shù)K，可知反應(yīng)為：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，溫度升高時(shí)H2濃度減小，說(shuō)明在恒容時(shí)平衡正向移動(dòng)，H0，A正確。恒容時(shí)增大壓強(qiáng)， H2的濃度不變，升高溫度，v正和v逆都增大。故正確答案為A?！敬鸢浮緼【教師備課資源】若：N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K，N2 (g)H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2，NH3(g)N2(g)H2(g)的平衡常數(shù)為K3；指出K1、K2、K3之間的關(guān)系。【答案】K1和K2的關(guān)系式：K1(K2)2。K2和K3的關(guān)系式：K2K31。K1和K3的關(guān)系式：K1(K3)21。有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算【問(wèn)題導(dǎo)思】對(duì)于反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)。若改變條件平衡正移，各物質(zhì)平衡時(shí)的濃度如何求算？【提示】c(A)平c(A)始c(A)變，B同樣。c(C)平c(C)始c(C)變，D一樣。如何利用“三段式”進(jìn)行相關(guān)計(jì)算？【提示】見(jiàn)要點(diǎn)闡述化學(xué)平衡的計(jì)算模式及解題思路1化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式“三段式法”mAnBpCqD起始：ab0 0轉(zhuǎn)化： mx nx px qx平衡： amx bnx px qx(1)轉(zhuǎn)化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)系數(shù)成比例。(2)這里a、b可指物質(zhì)的量、濃度、體積等。2解題思路(1)巧設(shè)未知數(shù)具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。(2)確定三個(gè)量根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。 (3)解題設(shè)問(wèn)題明確了“始”、“變”、“平”三個(gè)量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等，求出題目答案。3反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率100%。某溫度下H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)是50，在這個(gè)溫度下使H2與I2(g)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，碘蒸氣的濃度是1 mol/L，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，c(HI)0.9 mol/L，求H2的轉(zhuǎn)化率?！窘馕觥吭O(shè)H2的起始濃度為x mol/L，H2的平衡濃度為y mol/L。H2(g)I2(g)2HI(g)起始濃度(mol/L)x10轉(zhuǎn)化濃度 (mol/L) 0.45 0.45 0.9平衡濃度(mol/L) y 0.55 0.9K50。解得y0.03。x0.030.450. 48，則H2的轉(zhuǎn)化率100%93.8%?！敬鸢浮?3.8%改變反應(yīng)物用量對(duì)轉(zhuǎn)化率(用表示)的影響(1)反應(yīng)物不止一種時(shí)，如：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)只增大一種反應(yīng)物的濃度，該物質(zhì)本身轉(zhuǎn)化率減小，其他反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大。如增大c(A)，則平衡正向移動(dòng)，(A)減小，(B)增大。若同等比例同倍數(shù)增大c(A)、c(B)，則平衡正向移動(dòng)，其影響結(jié)果相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。當(dāng)mnpq時(shí)，(A)，(B)不變當(dāng)mnpq時(shí)，(A)，(B)增大當(dāng)mnbc，(A)增大若abc，(A)減小2300 時(shí)，將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)B (g)2C(g)2D(g)HQ，2 min末達(dá)到平衡，生成0.8 mol D。 (1)300 時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K_。已知K300 ”或“0。(2)生成0.8 mol D，則反應(yīng)掉0.4 mol B，剩余1.6 mol B，c(B)1.6 mol/2 L0.8 mol/L。v(B)0.1 mol/(Lmin)，由化學(xué)計(jì)量數(shù)知，D的反應(yīng)速率應(yīng)為B的2倍，故v(D)2v(B)20.1 mol/(Lmin)0.2 mol/(Lmin)。(3)該反應(yīng)為等體積變化，加壓平衡不移動(dòng)，故A的轉(zhuǎn)化率不變。(4)將C、D的量折算成A、B的量，則相當(dāng)于加入2 mol A和 mol B，容器體積固定，若濃度相同，則說(shuō)明起始時(shí)物質(zhì)的量相等，故B還應(yīng)加入2 mol mol mol?！敬鸢浮?1)(2)0.8 mol/L0.2 mol/(Lmin)(3)不變反應(yīng)前后氣體體積不變，壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響(4)【教師備課資源】往一真空密閉容器中通入一定量的氣體A，在一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)B(g)xC(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了p%，若此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為a%，下列關(guān)系正確的是()若x1，則pa若x2，則pa A BC D【解析】由于容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，故1x2，x1；設(shè)A的物質(zhì)的量為1 mol，則當(dāng)x2時(shí)，2A(g)B(g)2C(g)起始量(mol) 1 00轉(zhuǎn)化量(mol) a% a% a%平衡量(mol) 1a% a% a%n總1a%。故a%2p%，a2p。同理，當(dāng)x3時(shí)，n總1a%，此時(shí)a%p%，ap；當(dāng)x4時(shí)，n總1a%，此時(shí)3a%2p%，ap。【答案】A