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1、2022年高中化學(xué) 《化學(xué)平衡》(第9課時)教案9 新人教選修4
〖教學(xué)目標(biāo)〗
1. 了解化學(xué)平衡常數(shù)的涵義。
2.能利用化學(xué)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
3.培養(yǎng)學(xué)生探索化學(xué)反應(yīng)變化規(guī)律的興趣。
〖教學(xué)重點難點〗
化學(xué)平衡常數(shù)的表示方法和應(yīng)用
〖教學(xué)方法建議〗
討論,講授法
〖教學(xué)過程設(shè)計〗
[復(fù)習(xí)提問]什么叫化學(xué)平衡?化學(xué)平衡的特征有哪些?
[回答]化學(xué)平衡是是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量 (溶液中表現(xiàn)為濃度)可以保持恒定的狀態(tài)?;瘜W(xué)平衡的特征:(1)反應(yīng)物和所有產(chǎn)物均處于同一反應(yīng)體系中,反應(yīng)條件(溫度、壓
2、強)保持不變。
(2)達(dá)到平衡時反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變;由于化學(xué)平衡狀態(tài)時反應(yīng)仍在進(jìn)行,故其是一種動態(tài)平衡。達(dá)到平衡時正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。
[過渡]盡管就這么幾句話,但真正在學(xué)習(xí)中能否準(zhǔn)確把握和處理好關(guān)于化學(xué)平衡的問題,還需大家對該概念及相關(guān)特征進(jìn)行深入的理解?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)的特征,不僅包括上邊大家回答的那些,還有其他方面的特征,這就是今天咱們學(xué)習(xí)和討論的主題——化學(xué)平衡常數(shù)。
[板書]三、化學(xué)平衡常數(shù)
[引導(dǎo)]請同學(xué)們閱讀教材P28標(biāo)題三下面的內(nèi)容以及濃度關(guān)系數(shù)據(jù)表,分析并驗算表中所給的數(shù)據(jù),最后可以得到什么結(jié)論?
[探究活動]閱讀教材和P29表2—1,對表中數(shù)據(jù)進(jìn)行
3、觀察并歸納。
[總結(jié)]一定溫度下:
[小結(jié)]在一定溫度下,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,又無論反應(yīng)物起始濃度為多少,最后都能達(dá)到化學(xué)平衡。這時生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù),用符號K表示。
[板書]1. 定義:在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時,生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù),用符號K表示。
[練習(xí)]計算平衡常數(shù):
起始時各物質(zhì)的濃度/mol·L-1
平衡時各物質(zhì)的濃度/mol·L-1
平衡時
c(CO)
c(H2O)
4、
c(CO2)
c(H2)
c(CO)
c(H2O)
c(CO2)
c(H2)
0
0
0.01
0.01
0.005
0.005
0.005
0.005
結(jié)論:達(dá)到平衡時 =1.0(常數(shù))
[啟發(fā)]剛才得出的平衡常數(shù)K是由一個特殊的反應(yīng)引出的,其,但如果對于任意一個可逆化學(xué)反應(yīng):mA+nB pC+qD其平衡常數(shù)K又該如何表示呢?
[回答]平衡常數(shù)實際上是平衡混合物中各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次方的乘積除以反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次方的乘積。即 K=
[板書]2. 表達(dá)式對于任意反應(yīng)
mA+nB pC+qD
K=
[提問]化學(xué)平衡常數(shù)實際上是化學(xué)
5、平衡的又一特征,那么化學(xué)平衡常數(shù)K的大小有什么意義呢?
[回答]了解K的意義并回答:可以從平衡常數(shù)K的大小推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度,K只受溫度影響,K越大,表示化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時生成物濃度對反應(yīng)物濃度的比越大,也就是反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率也越大;反之K越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越小。
[板書]3. 化學(xué)平衡常數(shù)的意義:K只受溫度影響,K越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率也越大;反之K越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越小。
[提問]什么叫反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率?
[回答]某指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=×100%
[講解]根據(jù)平衡常數(shù)K的定義和表達(dá)式可知,即使
6、是同一反應(yīng),若反應(yīng)方程式書寫不同則K的表示方式也不同。再則,這里所謂的濃度指的是氣體或溶液的濃度,對于固體、純液體的濃度一般規(guī)定為常數(shù)1,可以不寫。
[練習(xí)]寫出下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式
①PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
②2HI(g) H2(g)+I2(g)
③CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
④Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g)
[解析]在寫表達(dá)式時注意③、④中固體物質(zhì)的濃度為1,不寫出。
[答案]①K=,②K=,③K=c(CO2),④K=
[例1]:
[講解]
[例2]:
[講解
7、]
[小結(jié)]略
[課堂練習(xí)]
1.已知t℃,p kPa時,在容積為V L密閉容器內(nèi)充有1 mol A和1 mol B。保持恒溫恒壓,使反應(yīng)A(g)+B(g) C(g)達(dá)到平衡時,C的體積分?jǐn)?shù)為40%。試回答有關(guān)問題:
(1)欲使溫度和壓強在上述條件下恒定不變,在密閉容器內(nèi)充入2 mol A和2 mol B,則反應(yīng)達(dá)到平衡時,容器的容積為 ,C的體積分?jǐn)?shù)為 。
(2)若另選一容積固定不變的密閉容器,仍控制溫度為t℃,使1 mol A和1 mol B反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,C的體積分?jǐn)?shù)仍為40%,則該密閉容器的容積為 。
8、
2. 對可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度滿足以下關(guān)系:=K(為一常數(shù)),K稱為化學(xué)平衡常數(shù),其反應(yīng)的K值只與溫度有關(guān)。現(xiàn)有反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)+Q。在850℃時,K=1。
(1)若升高溫度到950℃時,達(dá)到平衡時K 1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2) 850℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2,則:
①當(dāng)x=5.0時,上述平衡向 (填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方
9、向移動。②若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是 。
(3)在850℃時,若設(shè)x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,測得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%,則a b(填“大于”“小于”或“等于”)。
3.(xx年上海高考題)在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)。其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列問題:
10、
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
(2)該反應(yīng)為 反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
a.容器中壓強不變 b.混合氣體中c(CO)不變
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。試判斷此時的溫度。
參考答案:
1.(1)V L 40% (2)V L
11、2.(1)小于 (2)①逆反應(yīng) ②x<3.0 (3)小于
3.(1)K=
(2)吸熱 (3)bc (4)830
[作業(yè)]P32 5、6、7、8
[板書設(shè)計]
化學(xué)平衡常數(shù)
1. 定義:在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時,生成物的濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù),用符號K表示。
2. 表達(dá)式對于任意反應(yīng)
mA+nB pC+qD
K=
3. 化學(xué)平衡常數(shù)的意義:K只受溫度影響,K越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率也越大;反之K越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越小。
[例1]:
[講解]
[例2]:
[講解]
[教后感]: