化学平衡常数及计算复习教学设计（方良成）

基于化学核心素养培养的“化学平衡常数及计算复习”的教学设计高州市第一中学方良成一、教学设计思路分析1.教材分析【学习背景】“化学平衡常数”位于人教版《化学》选修4第二章第三节的第四板块。第二章《化学反应速率和化学平衡》共四节内容，前两节是化学反应速率的相关内容，属于化学动力学范畴；后两节是化学平衡的相关内容，属于化学热力学范畴。第三节化学平衡中共3个板块：可逆反应、化学平衡状态、化学平衡常数。化学平衡常数是热力学常数，用于定量表征化学反应限度，揭示平衡本质，利于学生科学分析化学平衡及其移动规律。【学习内容的地位与学习任务】化学平衡常数K是新课程中的新增内容，课标对此明确提出“知道化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数计算反应的转化率”。事实上，每年高考反应原理大题都涉及到“化学平衡常数”的计算。本节复习课有两个重要任务：其一，弄清其概念，增进对化学反应限度和化学平衡移动规律的理解；其二，掌握其计算，比较其与浓度商Qc的关系，帮助学生掌握判断平衡移动方向的方法与思路，因为这二者是“化学反应限度”的学习难点，也是后续溶液中的离子平衡学习的基础。2.学情分析【知识基础】通过对化学平衡状态的复习，学生已经进一步理解化学平衡具有“逆、等、动、定、变”五个基本特征。本节课主要复习化学平衡常数的定义、公式、表达时的注意事项、意义、应用以及相关的计算方法。通过本节课的复习，学生基本掌握化学平衡常数的计算方法，为有关化学平衡问题的数据处理方面提供一个新的解题方向。【能力基础】通过本节复习，让学生进上步巩固好利用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。在这过程中，学生能够对数据处理进行反思，对数字揭示的规律作出预测，由定性认识上升到定量认识，由孤立认识发展到受环境影响的系统认识，由静态认识上升到动态认识。通过本节课的学习活动，进一步建立起“变化与平衡”的观点，培养学生的化学科的核心素养。3.教学设计基本思路课堂活动线知识结构线素养水平线练习驱动变化观念与平衡思想↓↓总结反思化学平衡常数概念、表达式、影响因素符号表征↓↓↓深化认知化学平衡常数表达式的书写及注意事项数据分析、证据推理↓↓↓形成方法形成规律化学平衡常数的计算三段式的建立↓↓提升练习平衡常数和转化率的计算证据推理与模型认知↓↓↓拓展提高KC和QC的比较核心素养的形成↓↓平衡状态的量化判断创新意识二、教学设计方案1.教学目标【知识与技能目标】（1）巩固化学平衡常数K的概念理解，并弄清化学平衡常数的影响因素；（2）能正确书写给定反应的平衡常数的表达式；（3）进一步掌握K、Q比较法，从定量的角度判断化学平衡移动的方向，解释化学平衡移动的原因。【过程与方法目标】（1）通过对分析数据，养成获取和处理信息的能力，以及分析推理能力；（2）通过定量计算，判断平衡移动的方向，强化变量控制的思想，并逐步形成利用数学工具解决问题的能力。【情感、态度与价值观目标】（1）通过学习，激发学生对事物发展本质规律或标准的探索精神；（2）通过数据分析和实验验证，形成实事求是的科学研究精神；【教学重点】化学平衡常数的定义、化学平衡常数的影响因素【教学难点】 化学平衡常数的建立、利用化学平衡常数判断平衡移动方向3.教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图自主学习练习1：写出下列各反应的平衡常数K的表达式：(1)2SO2（g）+O2（g）2SO3(g)K=(2)NH4I（S）NH3（g）+HI（g）K=（3）C(S)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K=（4)Cr2O72-(aq)+H2O2CrO42-(aq)+2H+（aq)K=完成练习并反思在练习中回忆化学平衡常数的概念及其表达方式概念复习提出问题：1.对平衡常数的概念要注意哪些方面？2.平衡常数表达式要注意什么？有哪些规规律？学生反思并回答提出的问题建立概念模型认知【板书】

1.化学平衡常数

2.表达式

(化学平衡时的浓度商)纯固体或溶剂参加的反应，不列入表达式；

及时呈现规范化的概念，对学生的发散思维适当的给予肯定和归纳总结，帮助学生巩固知识，完成构建。自主练习练习2化学方程式平衡常数表达式N2O4⇌2NO2K1=2NO2⇌N2O4K2=1/2N2O4⇌NO2K3=练习3：(1)2NO(g)+O2(g)2NO2K1=2NO2(g)N2O4K2=2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3=K3=(用K1K2表示）（2）C(s)+CO2(g)2CO(g)K=C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1=CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2=K=(用K1K2表示）完成练习并反思引导学生在练习中探寻规律，最后得出结论。【总结反思】

1.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。但这些平衡常数是可以相互换算的。如上表中K1=1/K2,K1=K322.若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商).及时总结，，扩展认知图示，形成更为严密和系统的概念图。自主练习课堂练习4：一定温度时往一2L恒容密闭容器中通入一定量的N2和H2，起始为8kPa,反应达平衡后，测得N2=1mol，H2=3mol，NH3=2mol,求Kc和Kp及N2的平衡转化率。完成练习并形成平衡常数三段式计算的建模应用概念，解决问题，体会学习的价值和意义。自主练习课堂练习5：现有反应：2NO22NO+O2，;△H>0。在T℃时，K＝1。(1)若升高温度时，化学平衡向方向移动，达到平衡时K1；若增大压强，化学平衡向方向移动，K1(2)T℃时,若向一容积不变的1L密闭容器中同时充入molNO2,molNO和xmolO2，则当x＝时，上述平衡向方向移动。思考、计算，得出结论。

(1)计算平衡状态下的K，(2)计算加入I2和HI的Q，

(3)比较K、Q的大小，Q<K，平衡正向移动。

温度不变，反应程度不变。在问题解决中，体会化学平衡常数的功能与价值。【小结】

1.平衡常数只受温度的影响，K值的大小，可推断反应进行的程度。K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；K值越小，表示反应进行的程度越小，反应物的转化率越小。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，反应向正反应进行Qc＝K，反应处于平衡状态Qc＞K，反应向逆反应进行

归纳总结，及时呈现。对学习内容进行归纳总结、获得升华。提升练习课堂练习6.在5L的密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应：2A(g)+B(g)2C(g)当反应达到平衡时，在相同温度下，测得容器内混合气体的压强是反应前的5/6，计算A的平衡转化率和该温度下的平衡常数。小试牛刀(2022全国I卷）下图为气相直接水合法中:C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(C2H4):n(H2O)=1:1]列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp通过综合训练进一步提升学生的能力4.教学反思这节课我的设计思路是培养学生的知识与技能的是通过教师为主导，学生为主体的教学模式，让学生自主学习完成的，本节课更加注重过程与方法，让学生通过练习预测，练习后反思与感悟，通过学生的的理性分析，加深对旧学知识的理解，然后拓展知识层次，发现新的东西，同时提高了学生的解决问题的能力。通过合理设计习题，既巩固知识，又对学生进行了情感态度及价值观方面的教育，让学生知道利用所学化学知识可以解决生产生活中的许多问题，体验学习化学的价值。本节课我的教学是以练习为主线.，通过化学平衡数概念和理解——表达公式——计算——应用，环环相扣，层层深入，逐渐突破本节课的重难点，即化学平衡的常数的计算和利用Qc判断平衡状态。本节课最大的特点就是以学生为主体，老师为指导，学习是学生自己的事，别人无法替代。好学生是自己学出来的，不是老师教出来的。教之道在于度，学之道在于悟。课堂教学，要体现老师和学生双主体，新课程下课堂上一方面要突出教师主导地位，包括能很好的驾驭教材、重组教材、驾驭课堂、驾驭学生，熟悉考试大纲，适应新课改下的高考要求；另一方面还要突出学生的主体地位，包括学生发现问题、发展思维、体会知识的生成过程，感受知识在生活中的应用等。我在实施《化学平衡常数及计算复习》一节课后，产生的一些反思和体会。一、课堂目标设计：新课程的教学目标是多元化的，在过程中获得方法，在过程中获得知识与技能，在过程中获得情感体验和价值观的升华。科学方法作为获取科学知识的手段和工具，有助于增加学生对科学过程的了解，可以使学生知道是怎样来的，如何去获取知识，怎样去解决问题，求的答案。因此，强调过程和方法的学习，就是要使学生更好地理解科学知识，让他们学会独立地去获取知识，就是要是学生掌握学会认知、学会学习、学会生存的本领。在设计过程中，化学平衡常数是定量的描述平衡进行的程度，如何呈现平衡常数的涵义，怎样使学生体会和感悟影响平衡常数的因素，平衡常数只有温度有关，与反应物的浓度无关，与反应开始进行的方向。利用这一常数怎样判断反应进行的程度，判断反应是吸热还是放热，计算反应物的转化率等等。抽象的问题变为具体数字说明