20232-2023学年人教版新教材选择性必修一 第二章第二节 化学平衡（第2课时） 教案

第2课时化学平衡常数设计理念高中课本中是以化学平衡常数（浓度平衡常数）来衡量一个化学反应进行的限度大小，通过本节课的学习达到“利用化学平衡常数对具体物质的性质和化学变化做出解释或预测”的目的。

以“知识学习”为明线，“能力培养”为暗线的形式展开教学，通过对数据的分析和归纳，引导学生经历化学平衡常数模型建构的过程。在问题情境的驱动下理解化学平衡常数的影响因素，辨析化学平衡移动与化学平衡常数。充分利用图表、数据，建构“Qc、K——平衡移动”的认知，揭示外界条件对化学平衡移动的原因，注重学习方法的培养；基于证据分析推理，利用平衡常数来解决平衡移动问题，从而得出“平衡常数是体系中调控化学反应的依据”。教材分析

高中阶段的化学平衡理论体系包括溶解平衡、化学平衡、电离平衡和水解平衡，其中，化学平衡是平衡理论体系的核心。高一教材第6章《化学反应与能量》涉及化学反应速率、化学平衡移动和化工生产中反应条件的选择，体现了化学反应速率与化学平衡的密切联系。化学反应速率表示的是化学反应进行的快慢，可逆反应中当正反应速率和逆反应速率相等时，此时达到化学平衡。平衡状态从宏观上看表现为静态，而实际上是一种动态平衡，外界条件改变引起正反应速率和逆反应速率不相等后，引起平衡移动，原平衡状态就发生变化。化学平衡和化学反应速率一直是高中阶段物质变化中的难点，化学《选择性必修一》教材在化学反应速率和化学平衡的内容上，引入化学平衡常数，对可逆反应进行的程度进行分析，将化学平衡的研究从定性上升到定量的层面。在理解可逆反应是有限度的基础上，利用化学平衡常数可以对具体物质的性质和化学变化做出解释或预测，综合运用化学反应速率和化学反应限度提高化工生产的综合经济效益。教学过程1、流程图2、巧用Qc与K的关系，推测反应进行方向1、利用平衡常数判断化学反应的可能性环节四：化学平衡常数的应用环节二：书写表达式，找到化学平衡常数与方程式的关系2、巧用Qc与K的关系，推测反应进行方向1、利用平衡常数判断化学反应的可能性环节四：化学平衡常数的应用环节二：书写表达式，找到化学平衡常数与方程式的关系环节一：数据分析，建构“化学平衡常数”的概念引入：高炉炼铁的困惑环节三：找到化学平衡常数的意义环节三：找到化学平衡常数的意义教学过程学习情境：19世纪后期，炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当多量的CO，开始炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分，于是设法增加高炉的高度。令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中CO的含量竟然没有改变。【学习任务一】从数据分析中认识化学平衡常数一定温度下，化学平衡体系中反应物浓度与生成物浓度之间有什么关系呢？457.6℃时反应体系I2(g)+H2(g)⇋2HI(g)中各物质的浓度如图所示查阅资料：问题(1)：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，浓度关系式的数值有什么关系？问题(2)浓度的关系式与反应方程式有什么联系？问题(3)浓度关系式的数值是否随外界条件变化而改变？【概念建构】化学平衡常数概念在一定温度下，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，这个常数叫做该反应的化学平衡常数表达式例如：mA+nB⇋pC+qDK有气体物质参与的反应中，固体或纯液体视为常数，不写入平衡常数表达式在稀的水溶液中进行的反应，水的浓度变化不大，不写入平衡常数表达式[练习]写出下列反应的化学平衡常数：（1）2NO2(g)N2O4(g)K=_________________________（2）3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)K=_________________________（3）Br2＋H2OH＋＋Br－＋HBrOK=_________________________（4）CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=_________________________【学习任务二】化学平衡常数与化学方程式的关系写出下表中各反应的平衡常数表达式：①N2＋3H22NH3K1=_________________________②2NH3??3H2＋N2K2=_________________________③eq\f(3,2)H2＋eq\f(1,2)N2NH3K3=_________________________K1、K2、K3三者关系为?写出下表中各反应的平衡常数表达式：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)K1=_________________________2NO2(g)N2O4(g)K2=_________________________2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3=_________________________K1、K2、K3三者关系为?C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K4=_________________________CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K5=_________________________C(s)+CO2(g)2CO(g)K6=_________________________K4、K5、K6三者关系为?问题（4）：化学平衡常数与化学方程式有什么关系随堂练习对于下列反应，其反应过程的能量变化示意图如下：编号反应平衡常数反应热反应①A(g)B(g)＋C(g)K1ΔH1反应②B(g)＋C(g)D(g)K2ΔH2反应③A(g)D(g)K3ΔH3下列说法正确的是()A.K3＝K1＋K2B.加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快C.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2D.增大压强，K1减小，K2增大，K3不变【学习任务三】了解化学平衡常数的意义（1）K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越_______，平衡时反应物的转化率越_______。（2）化学平衡常数是定量地衡量化学反应进行的程度，K值只说明反应能达到的最大限度，不能说明反应的速度。（3）在给定的一个可逆反应中，化学平衡常数不受_______和_______的影响，只受_______的影响。【学习任务四】化学平衡常数的应用1、利用平衡常数判断化学反应的可能性根据下面给出的数据判断下列反应中哪些属于可逆反应，哪些属于非可逆反应？25℃时，生成卤化氢反应的平衡常数化学方程式平衡常数

(

K

)F2(g)

+

H2(g)

2HF(g)6.5

×1095Cl2(g)

+

H2(g)

2HCl(g)2.57

×1033Br2(g)

+H2(g)

2HBr(g)1.91

×1019I2(g)

+

H2(g)

2HI(g)8.67

×1022如何利用Qc与K的大小判断反应进行方向浓度商（Qc）对于一般的可逆反应，mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在任意时刻Q=________________在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商Qc与K比较大小来判断。即Qc=K

体系处于化学________Qc＜K

反应______进行

Qc＞K

反应______进行【例1】已知反应C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)的平衡常数K＝1.0，某时刻H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度分别为1.0mol/L，2.0mol/L，1.5mol/L。试回答：（1）此时反应是否处于平衡状态？（2）如果不平衡，此时反应朝哪个方向进行？【练习1】某温度下SO3