第二章 第三节 第3课时 教案及习题 【高中化学 选修4 步步高】

第二章化学反响速率和化学均衡第三节化学均衡(五课时)第一课时教育目标知识与技术：1、理解化学均衡状态等基本看法。

2、理解化学均衡状态产生的条件、合用限制、特点。

过程与形式：1、用化学均衡状态的特点判定可逆反响能否抵达化学均衡状态，从而提升判定均衡状态、非均衡状态的本事。

2、利用旧知识，增强新知识的运用，培育学生慎重的学习态度和思想习惯。

感情态度与价值观：1、利用化学均衡的动向特点，浸透僵持一致的辩证唯心主义思想教育。

2、经过溶解均衡、化学均衡、可逆反响之间的联系，提升知识的总结概括本事。

教育要点：化学均衡的看法及特点教育难点：化学均衡状态的判定教育形式：概括总结，提取升华教育过程：[复习]什么叫可逆反响？可逆反响有哪些特点？在相同条件下，既能向正反响目标进行，同时又能向逆反响目标进行的化学反响，叫可逆反应。

可逆反响的特点：条件一致、反响同时、目标僵持[思虑]：化学反响速率研究反响的快慢，研究一个化学反响还需要议论哪些内容？还需要研究化学反响进行的程度——化学均衡[议论]：可逆反响为何有“度”的限制？“度”是如何产生的？分析：在必定温度下，将必定质量的蔗糖溶于 100mL水的过程如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖份子不停走开蔗糖表面扩散到水中，同时溶液中的蔗糖份子又不停在未溶解的蔗糖表面群集成为晶体溶解蔗糖晶体蔗糖溶液结晶过程分析：①、开始时：v〔溶解〕，v〔结晶〕＝②、过程中：v〔溶解〕，v〔结晶〕③、一准时间后〔产生饱和溶液〕：v〔溶解〕v〔结晶〕，成立溶解均衡，产生饱和溶液，v〔溶解〕等于v〔结晶〕，即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相当，固体质量不再减少了议论：在必定条件下，抵达溶解均衡后，蔗糖晶体的质量和溶液的浓度能否变化？溶解和结晶过程能否逗留？晶体质量和溶液的浓度不会发生改变，但溶解和结晶过程并未逗留，v溶解＝v结晶≠0，蔗糖溶解多少则结晶多少。

“度”的产生—耗费量等于生成量，量上不再变化【板书】一、化学均衡的成立过程在反响CO+H2O CO2+H2中，将0.01molCO和2的密闭容器中，反响状况为例分析v0.01molHO(g)通入1L1、反响刚开始时：v正反响物浓度，正反响速率v正＝v生成物浓度为，逆反响速率为v逆t1t2、反响过程中：反响物浓度，正反响速率生成物浓度，逆反响速率3、一准时间后〔达均衡状态〕：定然出现，正反响速率＝逆反响速率〔t时辰后，v＝v1正逆即正反响耗费的量与逆反响生成的量相当，反响物和生物的浓度不再发生变化——化学均衡〕。

第3课时 化学平衡常数与化学平衡计算[目标要求] 1.知道化学平衡常数的含义。

2.能运用化学平衡常数对化学反应进行的程度做出判断。

3.能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

1．含义在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号“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化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K ＝cpqc m n。

3．意义(1)K 值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；反之进行的程度就越小，转化率就越小。

(2)K 只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

4．反应物的转化率某指定反应物的转化率α＝Δn n 始×100%＝Δcc 始×100%。

知识点一 化学平衡常数的概念 1．对于3Fe ＋4H 2O(g)Fe 3O 4＋4H 2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为( )A ．K ＝3O422B ．K ＝3O44242C ．K ＝c 42c 42 D ．K ＝c 42c 42答案 D解析 平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为1，不写入平衡常数计算式中。

2．关于化学平衡常数的叙述，正确的是( ) A ．只与化学反应方程式本身和温度有关 B ．只与反应的温度有关C ．与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响D ．只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数 答案 A解析 大量实验证明，化学平衡常数决定于两个方面的因素：化学反应的本身和反应体系的温度，与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。

知识点二 平衡常数的应用3．1 000 K 时反应C(s)＋2H 2(g)CH 4(g)的K ＝8.28×107，当各气体物质的量浓度分别为H 2 0.7 mol·L －1、CH 4 0.2 mol·L －1时，上述反应( )A ．正向移动B ．逆向移动C ．达到平衡D ．不一定 答案 A解析 Q ＝0.22＝0.408Q<K ，说明该反应没达到平衡，v 正>v 逆。

第一章 第一节 化学反应与能量的变化教学目标知识与技能：1．使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2．认识化学反应过程的物质变化和能量变化； 3．了解反应热和焓变的涵义；4．能正确认识、书写热化学方程式。

过程与方法： 1．通过对学习资料的查找与交流，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力； 2．通过从化学键的角度分析化学反应，引导学生分析引起反应热的本质。

情感态度与价值观：培养学生从微观的角度理解化学问题。

教学重点：热化学方程式的书写和反应热与键能 教学难点：反应热与键能 教学过程：第一节 化学反应和能量变化一．概念1．化学反应及其能量变化任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。

在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。

2．放热反应和吸热反应（1）放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。

（2）吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。

3．化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：由能量守恒可得：反应物的总能量－生成物的总能量＝热量(放热反应) 生成物的总能量－反应物的总能量＝热量(吸热反应)二．反应热的表示方法------热化学方程式 １．热化学方程式的书写：（1）热化学方程式必须标有热量变化。

（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。

（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。

２．书写热化学方程式时明确以下问题：（1）反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa 和25℃时的数据。

（2）物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。

第3课时 影响化学平衡移动的因素(二)温度、催化剂对化学平衡移动的影响[学习目标定位] 1.通过温度对可逆反应速率的影响, 理解并掌握温度影响化学平衡移动的规律。

2.了解催化剂影响化学反应速率的实质, 并进一步探讨对化学平衡的影响, 从而了解催化剂在化工生产中的应用。

一 温度对化学平衡移动的影响1. 按表中实验步骤要求完成实验, 观察实验现象, 填写下表： 实验原理 2NO 2(g )(红棕色) N 2O 4(g)(无色) ΔH ＝－56.9 kJ·mol －1 实验步骤实验现象 热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅实验结论 混合气体受热颜色加深, 说明NO 2浓度增大, 即平衡向逆反应方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅, 说明NO 2浓度减小, 即平衡向正反应方向移动2.已知反应：m A(g)＋n B(g)p C(g) m ＋n <p , 当反应达平衡后, 若温度改变, 其反应速率的变化曲线分别如下图所示：(1)图①表示的温度变化是升高, 平衡移动方向是向逆反应方向。

(2)图②表示的温度变化是降低, 平衡移动方向是向正反应方向。

(3)正反应是放热反应, 逆反应是吸热反应。

1.温度对v 放、v 吸的影响规律升温, v放、v吸均增大, 但v吸增大程度大；降温, v放、v吸均减小, 但v吸减小程度大。

2. 温度对化学平衡移动的影响规律当其他条件不变时：温度升高, 平衡向吸热反应方向移动；温度降低, 平衡向放热反应方向移动。

1. 反应A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＜0达平衡后, 将反应体系的温度降低, 下列叙述中正确的是()A. 正反应速率增大, 逆反应速率减小, 平衡向正反应方向移动B. 正反应速率减小, 逆反应速率增大, 平衡向逆反应方向移动C. 正反应速率和逆反应速率都减小, 平衡向正反应方向移动D. 正反应速率和逆反应速率都减小, 平衡向逆反应方向移动答案C解析降低温度, v正、v逆均减小, 平衡向放热反应方向移动, 即平衡正向移动。

化学平衡一、教材分析本节课选自人教版选修四第二章第三节《化学平衡》，化学平衡是中学化学的重要理论之一，是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的核心，对很多知识的学习起着指导作用。

通过本节课的教学，不仅仅要帮助学生理解有关知识，更重要的是要帮助学生建立化学平衡的观点，以及化学平衡是相对的、当外界条件改变时平衡会发生移动等观点。

教材从溶解平衡的角度入手，帮助学生建立化学平衡的思想，又通过实验探究的方式，学习浓度、温度等条件对化学平衡的影响。

二、学情分析本节课的教学对象是高二的学生，学生在必修二中已经初步学习了化学反应限度的相关知识，并在本章的前两节学习了化学反应速率和影响化学反应速率的因素，这些知识都为本节课学习化学平衡奠定了基础。

化学平衡是化学反应原理的知识，理解起来比较抽象，高二的学生对化学原理的学习方法和理解程度还不够，因此在讲授过程中应训练学生思维的科学方法，并着力培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在应用化学理论解决一些简单的化工生产实际问题的同时，体会化学理论学习的重要性。

三、教学目标1.知识与技能（1）理解化学平衡状态建立的过程，认识化学平衡状态的特征，并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。

（2）了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响并能用勒夏特列原理解释。

2.过程与方法（1）经历可逆反应概念以及化学平衡概念的形成过程，体会科学的思维方法。

（2）通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响，体会利用实验探究、分析、解决问题的科学方法。

3.情感态度与价值观（1）尝试从过程的可逆性和化学平衡的角度观察和分析事物，树立辩证唯物主义的世界观。

四、教学重难点教学重点：化学平衡状态建立的过程。

勒夏特列原理的理解。

教学难点：化学平衡状态建立的过程。

勒夏特列原理的理解。

五、教法与学法教法：讲授法、实验探究法学法：比较法六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新课引入【引入】我们将一块不规则的硫酸铜晶体放入饱和的硫酸铜溶液中，过一段时间，我们发现硫酸铜晶体变得规则，但是固体溶质的质量没有发生改变，这个实验说明了什么呢？【回答】溶液达到饱和后，溶液中的固体溶质的溶解和溶液中的溶质分子回到固体表面的结晶过程一直在进行，这两种过程的速率相等，于是饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都不发生变化。

人教版高中化学基于微粒观和动态平衡思想构建的化学平衡教学设计【教材分析】第二章和第三章的知识点由浅入深，关系紧密，层层相扣，形成一个完整的知识链。

任意环节的缺失和模糊都将造成后续内容学习的巨大困难。

速率的定义和计算→影响速率的因素（考虑单个反应的速率）→化学平衡(同时考虑可逆反应的两个反应的速率) →水溶液中弱电解质的电离平衡（两个或以上可逆反应互相影响，即同时考虑4个或以上反应的速率）→盐类水解平衡（同电离平衡，但情况）→沉淀溶解平衡（涉及两相互相转化的平衡）。

可见，化学平衡内容是理论难度加深的第一环节，是为后续平衡学习打好理论基础，并且建立学习模式的关键。

另外，本节另一个核心知识点——化学平衡常数，可以对平衡进行定量描述，是解释各类平衡众多特性的理论依据。

可以这么说，本节内容在第二章和第三章里是最核心、最重要的。

【学情分析】高二学生，经过初三和高一的学习，他们已经储备了一定的相关知识：物质的溶解、溶解度、饱和溶液、可逆反应、化学平衡的限度、化学反应速率等，积累了一些化学方程式，掌握了基本的实验技能。

但是学生对这些知识点的内涵理解不够深，不够透彻，对它们之间存在的内在联系也不清楚。

更重要的是学生还没有学习一套完整而抽象的化学知识体系的经验。

【教学设计理念】众所周知，化学平衡这一知识点，在教和学两方面都存在着较多的问题。

学生理解平衡的定义、外延和内涵方面尤其困难。

分析众多同行的研究成果，结合本人教学实践，笔者认为学生在学习化学平衡状态时，有以下几个突出的思维障碍。

1.不能用微粒观来解释可逆反应的特征。

2.分不清化学平衡移动的方向和反应速率的变化这两个问题。

3.将化学反应快慢和反应进行的程度挂钩4.使用勒夏特列原理时，搞不清“单一条件”所指。

5.对勒夏特列原理中“减弱”的理解有困难。

6.分析平衡移动问题时，因果混淆。

7.分析平衡移动时，不明确旧平衡的状态，不明确究竟改变了什么条件。

8.习惯把平衡常数当成一种计算工具，较少用于判断反应进行的方向。

2019-2020年高中化学选修4 2-3第4课时化学平衡常数教学设计一化学平衡常数1.NO2、N2O4的相互转化是一个可逆反应：2NO2(g)N2O4(g)。

在25 ℃时，如果用不同起始浓度的NO2或N2O4进行反应，平衡后得到以下实验数据。

(1)请根据表中已知数据填写空格：起始浓度/mol·L－1平衡浓度/mol·L－1平衡浓度关系c(NO2) c(N2O4) c(NO2) c(N2O4) c(N2O4)c(NO2)c(N2O4)c2(NO2)2.00×10－20 6.32×10－3 6.84×10－3 1.08 1.71×1023.00×10－20 8.00×10－3 1.10×10－2 1.38 1.72×1020 2.00×10－29.46×10－3 1.53×10－2 1.62 1.71×1020 0.100 2.28×10－28.86×10－2 3.89 1.70×102请总结归纳平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的定量关系：在一定温度下，生成物平衡浓度与反应物平衡浓度的平方之比近似为一常数。

(2)化学平衡常数①概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反应物浓度以化学计量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，用K表示)。

②表达式：对于一般的可逆反应，m A (g)＋n B(g)p C(g)＋q D(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)。

2.下表为25 ℃时，卤化氢生成反应的平衡常数：化学方程式平衡常数KF2＋H22HF 6.5×1095Cl2＋H22HCl 2.57×1033Br2＋H22HBr 1.91×1019I2＋H22HI 8.67×102请比较表中K值的相对大小，说明平衡常数的意义：(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)。

人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，在恒压条件下，它等于反应前后物质的焓变，符号是ΔH，单位是kJ/mol。

例如1 mol H2(g)燃烧，生成1 mol H2O(g)，其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。

2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的分子。

旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。

当反应完成时，若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应；若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，则此反应为吸热反应。

第二节第三节燃烧热能源1. 在生产和生活中，可以根据燃烧热的数据选择燃料。

如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们都是良好的燃料。

2. 化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻求应对措施。

措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物（如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生树木（如赤杨、刺槐、桉树等），经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。

由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质，可以再生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。

3. 氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧热值最高，因此它是优异的火箭燃料，再加上无污染，氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。

在当前，用氢气作燃料尚有困难，一是氢气易燃、易爆，极易泄漏，不便于贮存、运输；二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料，成本高。

如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破，则氢气能源将具有广阔的发展前景。

4. 甲烷是一种优质的燃料，它存在于天然气之中。

但探明的天然气矿藏有限，这是人们所担心的。

现已发现海底存在大量水合甲烷，其储量约是已探明的化石燃料的2倍。

如果找到了适用的开采技术，将大大缓解能源危机。

高中化学选修4全册教案第一章：物质的结构和性质课时一：化学物质的分类1.1 课程目标：- 了解化学物质的分类方法- 掌握常见化学物质的分类特征和特性1.2 学习内容：- 纯物质和混合物的概念和区别- 元素和化合物的分类及特性1.3 教学流程：1.3.1 导入（10分钟）- 引入化学物质的概念，让学生思考物质是如何分类的，有何特点。

- 展示一些日常生活中的物质，让学生进行分类讨论。

1.3.2 学习（35分钟）- 分两组，让学生自行探究纯物质和混合物的概念及区别，并总结出纯物质和混合物的特点。

- 讲解纯物质和混合物的概念和区别，并列举实例进行解释。

- 分小组进行讨论，总结元素和化合物的分类特征和特性，并用实例加以说明。

1.3.3 拓展（20分钟）- 引导学生通过观察一些日常生活中的物质，判断其为纯物质还是混合物，并提出理由。

- 让学生通过实验或观察，找出一些元素和化合物的实例，并进行分类和总结。

1.3.4 小结（10分钟）- 向学生阐述本课所学的知识点，并提醒学生复习巩固。

- 分发相关练习题，让学生进行巩固和拓展。

课时二：物质的量与摩尔2.1 课程目标：- 理解物质的量的概念和本质- 掌握物质的量与摩尔的关系及计算方法2.2 学习内容：- 物质的量的概念与本质- 摩尔及相关计算方法2.3 教学流程：2.3.1 导入（10分钟）- 进行一个小实验，用不同的物质装满同样体积的容器，观察并讨论它们的重量有何不同。

- 引导学生思考物质的量与质量之间的关系。

2.3.2 学习（35分钟）- 讲解物质的量的概念和本质，引入摩尔的概念。

- 通过具体实例，教授如何计算物质的量和摩尔。

- 提供一些练习题，让学生进行实践操作，巩固所学的知识。

2.3.3 拓展（20分钟）- 引导学生思考摩尔与质量、体积、容器的关联性，并向学生展示一些实际应用场景。

- 进一步讲解摩尔质量、摩尔体积等概念，并介绍相关计算方法。

2.3.4 小结（10分钟）- 对本课所学的内容进行简要总结，引导学生思考和回顾。