2019-2020年人教版高中化學(xué)選修四 2-3-3 化學(xué)平衡常數(shù) 教案2.doc
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2019-2020年人教版高中化學(xué)選修四 2-3-3 化學(xué)平衡常數(shù) 教案2 【課標(biāo)要求】 1.知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義。 2.能利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。 【課標(biāo)解讀】 1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的涵義。 2.了解影響化學(xué)平衡常數(shù)的因子。 3.掌握有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算。 【教學(xué)地位】 本課時(shí)介紹了化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 【新課導(dǎo)入建議】 備受國(guó)內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的第一套15萬(wàn)噸/年低壓聯(lián)醇裝置已順利建成投產(chǎn)。該套裝置由于采用了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多項(xiàng)專利技術(shù),具有運(yùn)行穩(wěn)定、化學(xué)平衡常數(shù)大等特點(diǎn)。你知道化學(xué)平衡常數(shù)有什么作用嗎? 【提示】 化學(xué)平衡常數(shù)是表征反應(yīng)限度的一個(gè)確定的數(shù)學(xué)關(guān)系、定量關(guān)系,是反應(yīng)限度的最根本的表現(xiàn)。對(duì)判斷化學(xué)平衡移動(dòng)方向提供了科學(xué)的依據(jù)。 【教學(xué)流程設(shè)計(jì)】 課前預(yù)習(xí)安排:看教材P29頁(yè),完成【課前自主導(dǎo)學(xué)】,并完成【思考交流】;?步驟1:導(dǎo)入新課、分析本課時(shí)的教材地位。?步驟2:建議對(duì)【思考交流】多提問幾個(gè)學(xué)生,使80%以上的學(xué)生都能掌握該內(nèi)容,以利于下一步對(duì)該重點(diǎn)知識(shí)的探究。?步驟3:師生互動(dòng)完成“探究1,化學(xué)平衡常數(shù)及應(yīng)用”可利用【問題導(dǎo)思】所設(shè)置的問題,由淺入深地進(jìn)行師生互動(dòng)。 ? 步驟7:教師通過【例2】的講解對(duì)探究2中的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。?步驟6:師生互動(dòng)完成“探究2,化學(xué)平衡的計(jì)算”,可利用【問題導(dǎo)思】所設(shè)置的問題,師生互動(dòng)??墒褂谩窘處焸湔n資源】為您提供的例題,拓展學(xué)生的思路。?步驟5:在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練1】和【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的1、2、4三題,驗(yàn)證學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)的理解。?步驟4:教師通過【例1】和教材P29頁(yè)的講解,對(duì)“探究1”中的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。 步驟8:在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成【變式訓(xùn)練2】和【當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)】中的3、5兩題,驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的掌握情況。?步驟9:先讓學(xué)生自主總結(jié)本課時(shí)學(xué)習(xí)的主要知識(shí),然后對(duì)照【課堂小結(jié)】以明確掌握已學(xué)的內(nèi)容,并課下完成【課后知能檢測(cè)】。 課 標(biāo) 解 讀 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 1.了解化學(xué)平衡常數(shù)的概念。 2.理解化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度判斷。 3.掌握有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)等的計(jì)算。 1.知道影響化學(xué)平衡常數(shù)的因素—溫度。(重點(diǎn)) 2.注意化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式書寫的注意事項(xiàng)。(重點(diǎn)) 3.運(yùn)用“三段式”進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等的計(jì)算。(重難點(diǎn)) 1.化學(xué)平衡常數(shù) (1)定義 在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),通常用符號(hào)K表示。 (2)表達(dá)式 對(duì)于一般的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=。 (3)意義及影響因素 ①K值越大,說(shuō)明正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。 ②K只受溫度影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。 2.平衡轉(zhuǎn)化率 某指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=100%=100%。 其Δn表示已轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量。 n始表示該物質(zhì)起始時(shí)的物質(zhì)的量 Δc表示消耗的該物質(zhì)的濃度 c始表示起始時(shí)該物質(zhì)的濃度。 1.對(duì)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在密閉容器中達(dá)平衡后,再充入一定量N2(體積不變),平衡正移,平衡常數(shù)變大,對(duì)嗎? 2.升高溫度、平衡常數(shù)就增大嗎? 【提示】 1.不對(duì),K只受溫度影響。 2.不一定,若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則K增大,反之減小。 化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用 【問題導(dǎo)思】 對(duì)反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)高溫,2Fe(s)+3CO2(g) ΔH>0。 寫出其平衡常數(shù)的表達(dá)式,并思考注意問題? 【提示】 K= 若增大CO的量,平衡常數(shù)變嗎?若升溫呢? 【提示】 增大CO的量K不變;升溫,K變大。 1.化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)平衡常數(shù)是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,也無(wú)論反應(yīng)物起始濃度的大小,最后都能達(dá)到平衡,此時(shí)生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),用K表示。如對(duì)反應(yīng)mA(g)+nB (g)pC(g)+qD(g) K= 式中c(A)、c(B)、c(C)、c(D)是各物質(zhì)處于化學(xué)平衡時(shí)的濃度。 (1)對(duì)于在稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),溶劑的濃度是一個(gè)常數(shù),此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中,在K的表達(dá)式中不出現(xiàn)溶劑的濃度。 (2)當(dāng)反應(yīng)中有固體物質(zhì)時(shí),因固體的濃度可以看作是常數(shù),因此在K的表達(dá)式中不出現(xiàn)固體的濃度。 (3)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫形式有關(guān)。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),化學(xué)方程式書寫不同,平衡常數(shù)不同。在相同溫度下,對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng),正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。 2.化學(xué)平衡常數(shù)的意義 化學(xué)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。 K值越大,正反應(yīng)進(jìn)行程度越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高越小,正反應(yīng)進(jìn)行程度越小,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越低 3.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 (1)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡及不平衡時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的方向 如對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定溫度時(shí)的任意時(shí)刻,反應(yīng)物與生成物濃度有如下關(guān)系: Qc= 當(dāng)Qcb+c,α(A)增大
若a”或“<”)。
(2)在2 min末時(shí),B的平衡濃度為________,D的平均反應(yīng)速率為________。
(3)若溫度不變,縮小容器容積,則A的轉(zhuǎn)化率______(填“增大”“減小”或“不變”),原因是_______________________________________________________________________。
(4)如果在相同的條件下,上述反應(yīng)從逆反應(yīng)方向進(jìn)行,開始時(shí)加入C、D各mol。若使平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與原平衡相同,則還應(yīng)該加入B______mol。
【解析】 (1)溫度越高,K越大,則說(shuō)明升溫平衡正向移動(dòng),即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0。(2)生成0.8 mol D,則反應(yīng)掉0.4 mol B,剩余1.6 mol B,c(B)=1.6 mol/2 L=0.8 mol/L。v(B)==0.1 mol/(Lmin),由化學(xué)計(jì)量數(shù)知,D的反應(yīng)速率應(yīng)為B的2倍,故v(D)=2v(B)=20.1 mol/(Lmin)=0.2 mol/(Lmin)。(3)該反應(yīng)為等體積變化,加壓平衡不移動(dòng),故A的轉(zhuǎn)化率不變。(4)將C、D的量折算成A、B的量,則相當(dāng)于加入2 mol A和 mol B,容器體積固定,若濃度相同,則說(shuō)明起始時(shí)物質(zhì)的量相等,故B還應(yīng)加入2 mol- mol= mol。
【答案】 (1) >
(2)0.8 mol/L 0.2 mol/(Lmin)
(3)不變 反應(yīng)前后氣體體積不變,壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響
(4)
【教師備課資源】
往一真空密閉容器中通入一定量的氣體A,在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)B(g)+xC(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了p%,若此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為a%,下列關(guān)系正確的是( )
①若x=1,則p>a?、谌魓=2,則pa
A.②③ B.①④
C.②③④ D.②④
【解析】 由于容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,故1+x>2,x>1;設(shè)A的物質(zhì)的量為1 mol,則當(dāng)x=2時(shí),
2A(g)B(g)+2C(g)
起始量(mol) 1 0 0
轉(zhuǎn)化量(mol) a% a% a%
平衡量(mol) 1-a% a% a%
n總=1+a%
∴==。
故a%=2p%,a=2p。
同理,當(dāng)x=3時(shí),n總=1+a%,此時(shí)a%=p%,a=p;
當(dāng)x=4時(shí),n總=1+a%,此時(shí)3a%=2p%,a
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