第二章 第三节 化学平衡 化学平衡常数(第一课时)教案-人教版高中化学选修四
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第1课时 可逆反应与化学平衡状态1.通过溶解和结晶过程的分析,了解化学反应的可逆性。
2.通过化学平衡状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态的标志。
1.可逆反应(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)表示方法:采用“”连接,把从左向右进行的反应称为正反应,把由右向左进行的反应称为逆反应。
2.化学平衡状态(1)概念:在相同条件下,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定,这种状态称为化学平衡状态。
(2)特点:①反应物和生成物处于同一反应体系中,反应条件(如温度、压强等)保持不变。
②达到平衡状态时,体系中所有反应物和生成物的质量或浓度保持不变,体系中的反应并没有停止,只是正、逆反应的速率相等。
[新知探究]1.2H 2+O 2=====点燃2H 2O 和2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑是不是可逆反应?为什么?提示:不是,因为反应条件不相同。
2.以前学过的可逆反应有哪些?举出4个例子。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
(4)________________________________________________________________________。
提示:(1)SO2+H2O H2SO3(2)N2+3H22NH3(3)2SO2+O22SO3(4)Cl2+H2O HCl+HClO[名师点拨]可逆反应的特点[对点演练]1.下列各组两个反应互为可逆反应的是( )①H2+Cl22HCl与2HCl H2↑+Cl2↑②H2SO4(浓)+2HBr===2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2A.①②B.②③C.③④ D.②④[解析] 可逆反应必须是在相同条件下同时向正、逆两个方向都能进行的反应。
第1课时化学平衡状态化学平衡常数发展目标体系构建1.通过化学平衡状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态的标志。
2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常数的含义。
3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
一、化学平衡状态1.化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变,即:(1)逆:研究的对象是可逆反应。
(2)等:化学平衡的条件是v正和v逆相等。
(3)动:化学平衡是一种动态平衡,此时反应并未停止。
(4)定:当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为一定值。
(5)变:若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建立新的平衡。
二、化学平衡常数1.浓度商对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在任意时刻的c p C·c q Dc m A·c n B 称为浓度商,常用Q表示。
2.化学平衡常数(1)表达式对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),平衡常数的表达式为K=c p C·c q Dc m A·c n B。
(2)注意事项①化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程式的书写不同,平衡常数的表达式不同,如N 2+3H 22NH 3,K =a 则有:2NH 3N 2+3H 2,K ′=1a 。
12N 2+32H 2NH 3,K ″=a 。
(3)意义K 值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行的程度越大→反应进行得越完全→反应物的转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。
化学平衡常数教案教案标题:化学平衡常数教案教案目标:1. 了解化学平衡常数的概念和意义;2. 理解平衡常数与反应物浓度之间的关系;3. 掌握计算平衡常数的方法;4. 理解平衡常数对反应方向和反应速率的影响。
教案步骤:引入(5分钟):1. 通过实例或问题引起学生对化学平衡常数的兴趣,例如:“当我们烧一根蜡烛时,为什么蜡烛会燃烧完而不会继续燃烧下去?”2. 引导学生思考并讨论可能的原因,引出化学平衡常数的概念。
知识讲解(15分钟):1. 解释化学平衡的概念,即反应物和生成物浓度之间达到稳定状态的情况。
2. 介绍平衡常数的定义,即反应物浓度与生成物浓度的乘积的比值。
3. 解释平衡常数对反应方向的影响,当平衡常数大于1时,反应向生成物方向偏移,当平衡常数小于1时,反应向反应物方向偏移。
4. 引导学生理解平衡常数与反应速率的关系,平衡常数大的反应速率较快,平衡常数小的反应速率较慢。
示例演练(20分钟):1. 提供一个化学反应的方程式,并要求学生计算该反应的平衡常数。
2. 引导学生按照平衡常数的计算公式进行计算,并解释计算过程。
3. 帮助学生理解平衡常数的数值意义,比较不同反应的平衡常数大小。
4. 给学生提供更多的化学反应方程式,让他们自己计算平衡常数,并讨论结果。
拓展应用(15分钟):1. 引导学生思考平衡常数与温度的关系,解释温度对平衡常数的影响。
2. 提供一些实际应用的例子,让学生分析平衡常数在这些例子中的作用。
总结(5分钟):1. 回顾本节课学习的内容,强调化学平衡常数的重要性和应用。
2. 鼓励学生继续探索化学平衡常数的相关知识,并与实际生活联系起来。
教学资源:1. 化学平衡常数的教材和参考书籍;2. 化学实验室或模拟实验软件,用于演示化学反应平衡的实验过程;3. 计算器或电脑,用于计算平衡常数。
评估方式:1. 课堂讨论和问题解答;2. 学生完成的计算平衡常数的练习题;3. 学生对平衡常数在实际应用中的理解和分析。
化学平衡常数教案【篇一:高中化学选修4第二章化学平衡常数教案】化学平衡常数【学习目标】:1、化学平衡常数的概念2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算【学习过程】:[引言]当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系,请完成44页[问题解决],你能得出什么结论?一、化学平衡常数1的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。
这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)2、表达式:对于一般的可逆反应,ma(g)+ nb(g)pc(g)+qd(g)当在一定温度下达到平衡时,k==cpqmn阅读45页表2-7,你能得出什么结论?3、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k值越小,表示反应进行得(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:qc<k ,反应向正反应方向进行qc=k ,反应处于平衡状态qc>k ,反应向逆反应方向进行(3)利用K可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K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?二、使用平衡常数应注意的几个问题:1、化学平衡常数只与有关,与反应物或生成物的浓度无关。
2、在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写c(s)+h2o(g)fe(s)+co(g)co(g)+h2(g),fe(s)+co2(g),3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如:n2(g)+3h2(g)2nh3(g)的平衡常数为k1,1/2n2(g)+3/2h2(g)衡常数为k2,nh3(g)1/2n2(g)+3/2h2(g)的平衡常数为k3;写出k1和k22写出k2和k3写出k1和k3转化率越大,反应越完全!四、有关化学平衡常数的计算:阅读46页例1和例2。
《化学平衡常数》教学设计一、课标解读《化学平衡常数》属于课标选择性课程模块1《化学反应原理》主题2《化学反应的方向、限度和速率》内容。
1.内容要求认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常的含义。
了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
2.学业要求能书写平衡常数表达式,能进行平衡常数、转化率的简单计算,能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
二、教材分析化学平衡常数是平衡理论体系中的核心知识,在定性理解平衡的基础上,可以定量描述可逆反应的限度,具有促进学生对平衡知识的认知,又能帮助分析解决平衡移动的相关问题的功能。
针对平衡教学中容易出现的迷思概念,化学平衡常数的提出和应用,不仅是为解决化学平衡问题中计算相关的转化率、平衡浓度等物理量,也为解决化学平衡概念学习中出现的迷思概念,勒夏特列原理定性分析平衡移动问题出现阻碍时提供辅助作用。
利用这种思想也为后续章节水溶液中的电离平衡、盐类水解平衡、沉淀溶解平衡等的学习、理解与应用提供指导思想,从而更深层次体现出化学平衡常数(几类平衡常数)的价值与功能。
人教版旧教材中,化学平衡常数的内容属于选修4第二章第三节的内容,在新教材中属于选择性必修1第二章第二节的内容。
旧教材在讲述了化学反应速率以及影响因素、化学平衡状态及其平衡移动影响因素后,才提出勒夏特列原理定性用以分析平衡移动,最后再学习化学平衡常数。
新教材则将化学平衡常数的内容提前,在学习化学平衡状态后,先学化学平衡常数,再学平衡移动影响因素和勒夏特列原理。
这样调整的好处是更好地帮助学生建立好利用K、Q关系分析平衡移动的思路,进而能够以K为工具对第三章中的各类平衡进行分析。
与旧教材对比,新教材在课本中增加了浓度商的概念,点明浓度商等于平衡常数时,表明反应达到限度,即达到化学平衡状态。
这样处理给同学们指明了可利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
【教学用具】 PPT课件,课本
【教学方法】探究法,提问法,讨论法
【教学过程】
初次备课二次备课
一、德育教育:
口罩的选择及佩戴方法?
答:佩戴口罩前应洗手,检査口罩使用有效期和外包装,外包装损坏或超过有效
期,禁止佩戴。
佩戴口罩过程中避免手接触到口罩内侧面,颜色深的一面朝外,鼻
夹金属条朝上。
二、预习检测:
通过学习,我们了解了化学平衡的特点、判断及其影响因素。
化学平衡标志是:ν正=ν逆
三、新课引入:
当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之间有没有关
系?有什么样的关系?
四、新课讲授:
(一)、化学平衡常数
【问题探究】当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物和生成物的浓度之
间有怎样的定量关系,请你分析教材P29的表进行归纳。
【讲解】从H2和I2的反应可以看出,在可逆反应中,无论平衡是从哪个方向
形成的,只要温度相同,生成物浓度的系数次方的乘积跟反应物浓度的系数次方的
乘积之比为一个常数,这个常数就叫作化学平衡常数,简称平衡常数
1.定义:达到平衡时,各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度
的系数次方的乘积所得的比值,常用K表示。
2.表达式:对于一般的可逆反应,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当在一
定温度下达到平衡时,K=
c p(C)·c q(D)
c m(A)·c n(B)。
【讲解】化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力常数一样都是
一个常数;只要温度不变,对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值;一
般情况下使用平衡常数不注明单位
3.影响因素
【强调】对于一个给定的可逆反应,化学平衡常数只随温度的变化而变化。
4.书写平衡常数关系式的规则
(1)如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,
因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质
的浓度。
如:
CaCO 3(s)
CaO(s)+CO 2(g) K =c(CO 2) CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(l) K =c(CO)c(CO 2)c(H 2)
(2)稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平衡关系式中,如:
Cr 2O 72-+H 2O 2CrO 42-+2H + K =c(CrO 42—)c 2(H +
)c(Cr 2O 72—) (3)非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时水的浓度不可视
为常数,必须表示在平衡关系式中。
如酒精和醋酸的液相反应。
C 2H 5OH +CH 3COOH CH 3COOC 2H 5+H 2O K =c(CH 3COOC 2H 5)c(H 2O)c(C 2H 5OH)c(CH 3COOH)
【学与问】反应:H 2(g)+I 2(g)
2HI(g)、12H 2(g)+12I 2(g)HI(g)、2HI(g)H 2(g)+I 2(g),它们的平衡常数是否相同?为什么?
【讲解】例如:373 K 时N 2O 4和NO 2的平衡体系。
N 2O 4(g)
2NO 2(g) 2N 2O 4(g)4NO 2(g) 2NO 2(g)N 2O 4(g) K 1=c(NO 2)2c(N 2O 4) K 2=c(NO 2)4c(N 2O 4)2 K 3=c(N 2O 4)c(NO 2)
2 即K 12=K 2=1
K 3
2 ,所以平衡常数必须与反应方程式相互对应 因此,氢气与碘蒸汽的反应的三个平衡常数不同。
5.平衡常数的应用
(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
它能够表示出可逆
反应进行的完全程度。
一个反应的K 值越大,平衡时生成物的浓度越大,反应物的
浓度越小,反应物转化率也越大。
(2)可以利用平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不
平衡时向何方进行建立平衡:
(3)利用K 可判断反应的热效应:
⎩⎨⎧若升高温度,K 值增大,则正反应为吸热反应若升高温度,K 值减小,则正反应为放热反应
五、巩固练习:
【练习】现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+
H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g),知CO 和H 2O 的起始浓度均为2 mol/L 经测定该反应在
该温度下的平衡常数K =2.60,试判断:
(1)当CO 转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进
行?
(2)达平衡状态时,CO 的转化率应为多少?
(3)当CO 的起始浓度仍为2 mol/L ,H 2O 的起始浓度为6 mol/L 时,CO 的转化率
为多少?
[答案:(1)不平衡,反应向正方向进行 (2)61.7% (3)86.5%]
六、【板书设计】
第三节 化学平衡 (化学平衡常数 )
(一)、化学平衡常数
1.定义: 2.表达式: 3.影响因素
4.书写平衡常数关系式的规则 5.平衡常数的应
课堂
小结 化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
它能够表示出可逆反应进行的完全程度。
一个反应的K 值越大,平衡时生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物转化率也越大。
可
以说,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。
【布置作业】 课后习题P32 做课后习题
教务处(教学部):
备课组长:
教学
反思
亮点:
不足及改进措施:。