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化学反应原理课程教案第一章：化学反应的基本概念1.1 化学反应的定义与特征解释化学反应的概念讨论化学反应的特征（如可逆性、放热性、吸热性等）1.2 化学反应的类型介绍合成反应、分解反应、置换反应和复分解反应等基本反应类型举例说明各种反应类型的特点和实例1.3 化学反应的平衡解释化学平衡的概念探讨平衡常数和平衡移动的影响因素第二章：化学反应速率与动力学2.1 化学反应速率的定义与计算解释化学反应速率的概念介绍反应速率的计算方法和单位2.2 影响化学反应速率的因素探讨浓度、温度、压强、催化剂等因素对反应速率的影响解释速率常数与反应级数的关系2.3 化学反应动力学介绍化学反应动力学的概念解释阿伦尼乌斯方程和反应速率理论第三章：化学平衡与反应的转化率3.1 化学平衡的计算介绍化学平衡常数的概念和计算方法探讨平衡常数与反应物和物浓度的关系3.2 反应的转化率与效率解释反应转化率和效率的概念探讨影响反应转化率和效率的因素3.3 化学平衡的实验探究设计实验来验证勒夏特列原理分析实验结果与理论预测的差异第四章：化学反应的化学计量学4.1 化学反应的化学方程式介绍化学方程式的表示方法和规则解释化学方程式中的化学计量数和物质的量关系4.2 化学反应的摩尔比与化学计量学计算探讨化学反应中物质的量比与化学计量数的关系介绍化学计量学的基本计算方法和技巧4.3 化学反应的限制因素与过量计算解释反应的限制因素和过量计算的概念探讨如何确定反应物的最佳比例和产物的最大产量第五章：化学反应的催化与催化作用5.1 催化剂的定义与特征解释催化剂的概念讨论催化剂的特征（如选择性、活性、稳定性等）5.2 催化作用的原理与机制介绍催化作用的原理和机制探讨催化剂的作用过程和催化循环5.3 催化剂的设计与应用讨论催化剂的设计方法和原则举例介绍催化剂在不同化学反应中的应用和效果第六章：电化学反应与电池6.1 电化学反应的基本概念介绍电化学反应的定义和特征解释原电池和电解池的区别和应用6.2 电极反应与电极电势探讨电极反应的类型和机制介绍电极电势的概念和测量方法6.3 电池的性能与应用讨论电池的性能指标（如电动势、容量、能量密度等）举例介绍电池在不同领域的应用和实例第七章：化学动力学与反应机理7.1 化学动力学的基本概念介绍化学动力学的定义和研究内容解释反应速率常数和反应速率方程的概念7.2 反应机理的探讨与确定介绍反应机理的概念和探究方法举例说明不同反应机理的特点和确定方法7.3 动力学控制的化学反应讨论动力学控制的概念和条件分析动力学控制在化学反应中的应用和实例第八章：光化学反应与光催化8.1 光化学反应的基本概念介绍光化学反应的定义和特征解释光子能量和光化学当量的概念8.2 光合作用与光化学反应的应用探讨光合作用的原理和过程举例介绍光化学反应在环境保护和能源转换中的应用8.3 光催化的原理与应用介绍光催化的概念和原理讨论光催化剂的设计和应用领域第九章：化学反应的热效应与热力学9.1 化学反应的热效应解释化学反应的焓变和熵变的概念探讨热效应的测量方法和意义9.2 热力学的基本原理介绍热力学的定义和基本原理（如能量守恒、热力学第一和第二定律）解释热力学函数（如自由能、吉布斯自由能等）的概念和应用9.3 化学反应的热力学分析讨论化学反应的自发性、可逆性和限制条件分析热力学参数对化学反应的影响和预测第十章：化学反应实验技术10.1 化学反应实验的基本操作介绍化学实验的基本操作和技术（如称量、溶解、过滤等）强调实验安全注意事项和实验数据的准确性10.2 化学反应实验的设计与实践讨论化学反应实验的设计原则和方法举例说明化学反应实验的实践案例和实验结果分析10.3 现代化学反应实验技术介绍现代化学实验技术（如光谱分析、色谱分析等）探讨现代化学实验技术在化学反应研究中的应用和优势重点和难点解析一、化学反应的基本概念：理解化学反应的定义和特征是学习化学反应原理的基础，特别是化学反应的特征，如可逆性、放热性、吸热性等，这对于理解后续的化学平衡和反应速率等概念至关重要。
化学平衡常数一、学习任务分析（1）本节课的组成成分本节内容主要包括：化学平衡常数的定义、表达式和意义，平衡转化率的表达式。
教材首先通过对二氧化氮、四氧化二氮的相互转化达到平衡时的浓度关系进行分析，引出化学平衡常数的定义，并得出在一定温度下化学平衡常数为一定值的结论。
接着介绍了化学平衡常数的大小的意义，及使用平衡常数时的注意点。
最后引进平衡转化率的概念和表达式，在此基础上设置了两道例题来讲解化学平衡常数计算的一般思路及解题规范，同时设置了“问题解决”，运用知识解决有关问题的基础上巩固知识。
（2）在模块学习中的地位和作用本节内容被安排在苏教版选修4《化学反应原理》专题2第二单元第三节，是前面化学反应的方向和化学平衡状态的学习的一个延续和深化，是对化学平衡状态从定性理解到定量计算飞跃。
同时，本节内容为后续学习化学平衡的移动中判断化学平衡移动方向打下了理论基础。
因此，本节内容起着承上启下的过渡作用。
教学重点：化学平衡常数的表达式、化学平衡常数和平衡转化率的计算教学难点：化学平衡常数的表达书、化学平衡常数和平衡转化率的计算二、学习者分析（1）学生已有的知识水平和能力基础学生在前一节课已经学习了化学平衡状态，知道化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行的最大限度，当化学反应达到平衡，外界条件不变时，反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化，这为理解化学平衡常数打下了基础。
另外，在化学反应速率的学习中已经会规范地进行解题，这为化学平衡常数的计算打下了基础。
（2）学生学习本课内容可能遇到的困难和问题学生可能难以从平衡状态体系中各物质的浓度快速看出浓度之间的关系，而且可能难以理解对于固体、水溶液中的水浓度可视为定值，其浓度不列入化学平衡常数表达式中。
另外，对于利用化学平衡常数来计算平衡转化率也有一定的困难。
三、教学目标知识与技能：1、说出化学平衡常数和平衡转化率的含义，会书写一些可逆反应的平衡常数表达式；2、掌握有关化学平衡常数和平衡转化率计算的一般思路以及规范的解题过程；方法与过程：1、通过对平衡时各物质的浓度的分析，提高分析归纳能力；2、通过对化学平衡常数的计算，提高规范解题能力；情感态度与价值观：1、通过对化学平衡常数的计算，提高严谨治学的态度；四、教学准备多媒体课件五、教学过程【教师活动】提出问题：我们知道，在一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。
第2节 弱电解质的电离 盐类的水解第1课时 弱电解质的电离平衡学习目标1．了解弱电解质的电离平衡常数概念和电离平衡常数与电离程度的关系。
2．理解影响弱电解质电离平衡的因素及对电离平衡移动的影响。
(重点) 3．了解常见弱酸和弱碱的电离常数大小，能比较它们的电离能力强弱。
(难点)一．电离平衡常数基础知识梳理 （一）电离常数1．定义：在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的 与溶液中 之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。
2．表达式：一元弱酸：CH 3COOH CH 3COO －＋H ＋K a ＝[CH 3COO －]·[H ＋][CH 3COOH] 一元弱碱：NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －K b ＝[NH ＋4]·[OH －][NH 3·H 2O]。
3．意义：电离常数表征了弱电解质的 ，根据相同温度下电离常数的大小可判断弱电解质电离能力的 。
4．影响因素：电离平衡常数受 影响，与溶液浓度无关，温度一定，电离常数 。
（二）电离度1．概念：弱电解质在水中的电离达到平衡状态时， ，称为电离度，用α表示。
2．表达式：α＝已电离的溶质分子数原有溶质分子总数×100%。
3．影响因素：弱电解质的电离度与溶液的浓度有关，一般而言，浓度越大，电离度越 ；浓度越小，电离度越 。
合作探究 [思考探究]下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃)酸 电离方程式电离平衡常数K aCH 3COOHCH 3COOHCH 3COO －＋H ＋1.7×10－5H2CO3H2CO3H＋＋HCO－3HCO－3H＋＋CO2－3K a1＝4.2×10－7K a2＝5.6×10－11H3PO4H3PO4H＋＋H2PO－4H2PO－4H＋＋HPO2－4HPO2－4H＋＋PO3－4K a1＝7.1×10－3K a2＝6.2×10－8K a3＝4.5×10－13(1)当升高温度时，K a值怎样变化？(2)在温度相同时，各弱酸的K a值不同，那么K a值的大小与酸性的相对强弱有何关系？(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO－3、H3PO4、H2PO－4、HPO2－4都看作是酸，其中酸性最强的是什么？最弱的是什么？(4)同一多元弱酸的K1、K2、K3之间存在着数量上的规律，此规律是什么？产生此规律的原因是什么？(5)在相同温度下，弱电解质的电离常数越大，则某溶液中的离子浓度越大吗？归纳总结弱酸弱碱的电离1．弱电解质的电离一般都很微弱，其电离平衡常数也均较小；2．多元弱酸的电离是分步进行的，每一步电离也都存在电离平衡常数，且各级电离常数逐级减小，因此其溶液的酸碱性主要由第一步电离决定；3．弱电解质的浓度越小，其电离程度越大，但溶液中该弱电解质电离出的离子浓度不一定增大。
《化学平衡常数与化学反应的方向》知识要点一、化学平衡常数1、化学平衡常数(1)定义:在一定温度下,达到平衡的可逆反应,其平衡常数用生成物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积与反应物平衡浓度(气体平衡分压)的方次之积的比值来表示,这时的平衡常数称为浓度平衡常数(压强平衡常数)(2)表达式用Ｋc(K p)表示、对:aＡ(ｇ)+ｂＢ(ｇ)cC(g)+ｄD(g),(３)影响因素:平衡常数Ｋ与温度有关,与浓度和压强无关。
(4)平衡常数的意义:①Ｋ的大小,可推断反应进行的程度。
Ｋ越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率越大;K越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转化率越小②平衡常数表达式表明在一定温度条件下达成平衡的条件。
在某温度下,某时刻反应是否达平衡,可用该时刻产物的浓度商Q c与Ｋc比较大小来判断。
当Q c>kc,υ(正)〈υ(逆),未达平衡,反应逆向进行;ﻩ当Ｑc〈kc,υ(正)＞υ(逆),未达平衡,反应正向进行;ﻩ当Qｃ＝kc,υ(正)=υ(逆),达到平衡,平衡不移动。
ﻩ③平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。
如2ＳO2(g)＋O２2SＯ３(ｇ) ２98K时Kｐ＝３。
６×１0２4特别大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。
二、化学反应进行的方向。
1。
自发过程含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自发进行的过程、2、化学反应方向进行的判据(1)焓判据放热过程中体系能量降低,△H＜０,具有自发进行的倾向,但有些吸热反应也能够自发进行,故只用焓变判断反应的方向不全面、(2)熵判据①熵:量度体系混乱(或有序)的程度的物理量,符号S(同一物质,三种状态下熵值:气态＞液态＞固态)②熵增原理:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大、即熵变(△S)大于零。
③熵判据体系的混乱度增大(既熵增),△S>0,反应有自发进行的倾向,但有些熵减反应也能够自发进行,故只用熵变判断反应的方向也不全面。
高二《化学反应原理》 1 第2节化学反应的限度 第1课时化学平衡常数
学习目标导航 1．了解化学平衡常数的含义、表达式及影响因素； 2．能够利用化学平衡常数判断化学反应进行的方向。 基础知识梳理 一．化学反应的限度与可逆反应 1．可逆反应 ①概念：在__________下，_______向正、逆两个方向进行的化学反应。 ②特征：“三同”：a、相同条件b、正逆反应同时进行c、反应不能进行到底，反应体系中反应物与生成物同时存在。 2．化学反应的限度——化学平衡 ①概念：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率___________，反应混合物中各组分的浓度保持_________的状态。 ②特征：a.逆：能建立化学平衡的反应一定是可逆反应。 b．动：化学平衡是一种动态平衡，v（正）=v（逆）0。 c.定：条件不变时，各组分的浓度保持不变。 d.等：处于化学平衡状态时，v（正）=v（逆）。 e.变：条件改变时，化学平衡发生移动。 二．化学平衡常数 1．概念：对于化学反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+ dD（g），K = _____________________ 在温度一定时，K为常数，称为化学平衡常数。无论起始浓度如何改变，反应达到平衡状态后各生成物物质的量浓度的系数次方的乘积与各反应物物质的量浓度的系数次方的乘积的比值。 2．影响因素： ①内因：______________________________。 ②外因：只与__________有关，与各物质的浓度和分压无关。 3．应用 高二《化学反应原理》 2 ①判断化学反应可能的程度（即限度），K数值越大说明反应进行的越彻底。 ②判断可逆反应进行的方向。 问题思考对于一个给定的可逆反应，其正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？化学平衡常数的单位有何特点？
合作探究 探究一化学平衡常数表达式与化学方程式的书写关系 同一化学反应，可以用不同的化学反应方程式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及其相应的平衡常数，如： H2（g）+I2（g）垐?噲?2HI（g） 222[HI]
=[I][H]K
12H2（g）+12I2（g）垐?噲?HI（g）
112222
[HI]'=[I][H]K
『特别提醒』 （1）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关 （2）对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数 （3）平衡常数的单位与化学方程式的表示形式一一对应 （4）固体或纯液体和液态水不列入平衡常数的表达式中 （因其浓度为常数，可认为为“1”，带入表达式中，可消去。） 探究二K的意义 （1）K的大小反应了化学反应进行的限度 （2）判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 现定义一个反应体系aA（g）+bB（g）cC（g）+ dD（g）中，任意时刻（状态）时，各生成物物质的量浓度的系数次方的乘积与各反应物物质的量浓度的系数次方的乘积的比值为浓度商Q，即：
Q =(C)(D)(A)(B)cdabcccc，我们可以结合Q和K的大小来判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 高二《化学反应原理》 3 Q< K反应向正向进行v正>v逆 Q = K处于平衡状态v正 = v逆 Q>K反应向逆向进行v正疑难点：平衡常数与温度的关系 1．化学平衡常数只是温度的函数，只随着温度的改变而改变。当温度一定时，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应物起始浓度的大小，K都是一个常数。 2．平衡常数随温度变化的规律和应用 （1）规律：对于吸热反应：T增大，K增大；对于放热反应：T减小，K增大。 （2）应用：利用温度改变时K的变化来判断反应的热效应：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。 典例精析 【例1】 可逆反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，在一定条件下，将NO2与SO2
以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，达平衡时NO2与SO2的体积比为1∶6，回
答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式是_____________________。 （2）其平衡常数K值是______________________________。
【例2】 已知在一定温度下，各反应的平衡常数如下： C(s)＋CO2(g)2CO(g)，K1 CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，K2 C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，K3 （1）K1、K2、K3之间的关系是：________________________。 （2）若某反应的平衡常数表达式为：K＝[H2][CO][H2O] 则它所对应的化学反应为：______________________，升温时K________(增大，减小或不变)。
【例3】 298 K时，下列反应的平衡常数如下： ①N2(g)＋O2(g)2NO(g)，K＝110－30
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)，K＝21081(mol/L)－1 ③2CO2(g)2CO＋O2(g)，K＝４10－92mol/L 则常温下NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是（ ） A．① B．② C．③ D．不能判断 高二《化学反应原理》 4 学习小结 一．平衡常数表达式的书写 （1）平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关 （2）对于给定的化学方程式，正逆反应的平衡常数互为倒数 （3）平衡常数的单位与化学方程式的表示形式一一对应 （4）固体或纯液体和液态水不列入平衡常数的表达式中 （因其浓度为常数，可认为为“1”，带入表达式中，可消去。） 二．平衡常数的意义 （1）K的大小反应了化学反应进行的限度 （2）判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 现定义一个反应体系aA（g）+bB（g）cC（g）+ dD（g）中，任意时刻（状态）时，各生成物物质的量浓度的系数次方的乘积与各反应物物质的量浓度的系数次方的乘积的比值为浓度商Q，即：
Q =(C)(D)(A)(B)cdabcccc，我们可以结合Q和K的大小来判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 Q< K反应向正向进行v正>v逆 Q = K处于平衡状态v正 = v逆 Q>K反应向逆向进行v正三．平衡常数与温度的关系 1．化学平衡常数只是温度的函数，只随着温度的改变而改变。当温度一定时，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，又无论反应物起始浓度的大小，K都是一个常数。 2．平衡常数随温度变化的规律和应用 （1）规律：对于吸热反应：T增大，K增大；对于放热反应：T减小，K增大。 （2）应用：利用温度改变时K的变化来判断反应的热效应：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。 随堂训练 1．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的是( )
A．K＝[H2]4[Fe3O4][Fe]3[H2O]4
B．K＝[H2]4[H2O]4 C．增大c(H2O)或减小c(H2)，会使该反应平衡常数减小 高二《化学反应原理》 5 D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化 2．某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)的平衡常数为K，下列对K的说法正确的是( ) A．K值越大，表明该反应越有利于C的生成，反应物的转化率越大 B．若缩小反应器的容积，能使平衡正向移动，则K增大 C．温度越高，K一定越大 D．如果m＋n＝p，则K＝1 3．某温度下反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数K＝57.0，现向此温度下的真空容器中充入0.2mol·L－1H2(g)、0.5mol·L－1I2(g)及0.3mol·L－1HI(g)，则下列说法中正确的是( ) A．反应正好达到平衡 B．反应向左进行 C．反应向某方向进行一段时间后K<57.0 D．反应向某方向进行一段时间后[H2]<0.2mol·L－1 4．煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及产率等问题。 已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表： 温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
试回答下列问题： （1）该反应的化学平衡常数表达式为K＝______________________________________。 （2）上述正向反应是______(填“放热”或“吸热”)反应。 （3）在830℃发生上述反应，按下表中的物质的量投入容积为1L的恒容反应器，其中在向正反应方向进行的有________(选填“A”“B”“C”或“D”)。 A B C D n(CO2) 3 1 0 1 n(H2) 2 1 0 1 n(CO) 1 2 3 0.5 n(H2O) 5 2 3 2
——★ 参 考 答 案 ★—— 基础知识梳理 一． 1．①相同条件同时
