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1、高二化学选修 4化学平衡常数的教学设计思路陈彩卿一、教材地位前一单元是从动力学的角度研究化学反应，本单元则从另一个角度热力学的角度探讨化学反应。 本单元共包含四个单元。第四部分 “化学平衡常数”介绍化学平衡的意义及表达方式，并通过例题介绍了化学平衡计算的一般思路。二、编写思路化学平衡常数反映了化学反应进行的限度。理论性较强，学生理解有一定的难度。在编写过程中， 首先引入日常生活中呼吸时血液中的化学平衡，从而引起学生的注意。让学生有个平衡状态的概念，起着承上起下的作用。然后再引导学生进行活动的基础上总结出有关方法与规律。在第44 页设置“问题解决” ，引导学生对二氧化氮、四氧化二氮相互转化到达平
2、衡时的浓度关系进行分析，得出在一定温度下化学平衡常数为一定值的结论。为了让学生能进一步证实 “一定温度下化学平衡常数为一定值的结论”我又补充一个例子。引出平衡常数的概念、 表达式、 以及一些关键词。并充分利用教材教材第46 页表 29 中有关反应的平衡常数的表达式， 并与教材提供的书写表达式比较，从中悟出平衡常数表达式的书写注意点。紧接着通过一定的练习稳固平衡常数的表达式。有关“平衡常数的影响因素”的教学， 我让学生观察课本中的有关数据，并进行书 P45“交流与讨论”从而得出影响平衡常数的因素是温度。关于化学平衡计算的编写，首先通过例题引导学生掌握有关化学平衡计算的一般思路以及解题标准，在此基
3、础上设置“问题解决”，促使学生在运用知识解决有关问题的基础上稳固知识。认知心理学研究说明，这种采用样例教学的方法更有利于知识的掌握。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页高二化学选修 4 专题二化学平衡常数教学设计苏教版陈彩卿上课时间： _一、三维目标1、知识与技能1 、知道化学平衡常数的意义及表示方法。2 、能知道平衡转化率3能运用化学平衡常数进行简单的计算。2、过程与方法 1 、通过对书中表格的数据分析，培养学生利用各种图表分析、处理数据的能力2 、通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析，培养学生归纳、概括
4、能力、口头表达能力和交流能力。3、情感态度价值观 1 、通过对本章知识的学习，让学生体会化学对人类生活、科学研究和社会的奉献。培养学生将化学知识运用于生产、生活实践的意识。二、教学重点化学平衡常数的意义、表示方法及简单的计算。三、教学难点化学平衡常数的简单的计算四、课时安排一课时五、教学方法问题推进法、讨论、比较法活动教学内容设计意图【情景导入】【教师活动】【学生活动】【投影】【教师活动】血液的 pH保持在 7.3 57.45 是非常必要的，血液中存在以下平衡体系：，这一 平 衡体系对维持 pH的变化范围起重要作用。不正确的呼吸可能导致血液中酸碱不平衡太快或太深的呼吸会导致呼吸碱中毒，太慢或太
5、浅的呼吸会导致呼吸酸中毒，那么我们应如何定量求得正常呼吸C02的范围 ? 我们知道， 一定条件下的可逆反应存在化学平衡状态。那么，当到达化学平衡状态时，究竟有多少反应物转化成了生成物，平衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系?请大家完成第44页的“问题解决”。完成表2-6 计算一定条件下，不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进行反应，到达平衡后各物质平衡浓度之间的关系。通过计算同学们是否发现什么规律?其中浓度的指数与化学方程吸引学生的注意力锻 炼 学 生动手能力引 导 学 生精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页【学生
6、活动】式有何联系 ? 学生通过仔细观察比照，相互讨论后得出结论：反应物与生成物浓度的系数次方的比值是一个定值。思考【教师活动】【学生活动】【教师活动】【学生活动】【板书】【教师活动】【学生活动】【师生活动】【板书】如果反应物或生成物不止一种，情况又如何呢?如：一定条件下， 可逆反应H2+I2=2HI ， 起始以及平衡时各物质的浓度如表2 2所示。它们的浓度间存在何种关系? 表 22 氢气与碘蒸气的反应在起始及平衡时各物质的浓度通过猜测并计算得出结论：是一个定值。引导学生阅读教材第45 页有关化学平衡常数的定义，并找出关键词。认真阅读教材，纷纷找出一些关键词：“一定温度”、“无论起始浓度如何”等
7、。一、化学平衡常数1、概念：在 一定温度 下， 无论反应物的起始浓度如何，当一个可逆反应到达化学平衡状态时，生成物浓度系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值是一个常数。2、表达式：对于可逆反应aA + Bb = cC + dD CcCCdD3、K= CaACbB同一反应温度一定， K为常数K值与温度有关K的大小与起始物质及起始浓度无关。根据平衡常数的定义，请问学们写出教材第46 页表 29 中有关反应的平衡常数的表达式，并与教材提供的书写表达式比较，从中悟出平衡常数表达式的书写注意点。通过书写、比较，悟出平衡常数表达式的书写注意点： (1)与化学方程式书写有关，即与化学方程式中化学计量数的
8、倍数有关。(2) 固体、纯液体和水的浓度不必写出。总结平衡常数表达式书写的注意事项：3、平衡常数表达式书写的注意事项：进一步提出问题提 高 学 生的 语 言 表达能力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页【投影】【练习】【学生总结】【板书】【过渡】【教师活动】1 、化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量表达，温度一定时，可逆反应无论从正反应开始还是从可逆反应开始又无论反应物起始浓度大小，K都是一个常数 ，化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志，能够表示出可逆反应进行的完全程度一般地，K105时该反
9、应进行得就基本完全了。 (2)、稀溶液中的水分子浓度可不写。稀溶液的密度接近于1 gmL- l，水的物质的量浓度为556 。在化学变化过程中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度是一个常数，此常数可归并到平衡常数中去。水蒸汽要写 。(3) 当反应中有固体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体外表进行， 固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响，因此，固体的 “浓度” 作为常数， 在平衡常数表达式中不写固体的浓度。(4) 化学平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。练习一、书写以下可逆反应的平衡常数
10、的表达式I答案：4、化学平衡常数在一定温度下都是一个常数。那么，温度不同时，对于同一个可逆反应，他的平衡常数一样吗？请阅读书P45“交流与讨论”通过讨论我们知道了化学平衡常数的定义和表达式的书写。大家是否产生疑问， 提出化学平衡常数的概念有什么意义?对我们研究化学反应进行的程度有什么帮助呢? 锻 炼 学 生运 用 知 识的能力启发学生思考问题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页【学生活动】【教师活动】【学生活动】【板书】【教师活动】【学生活动】【板书】【小结】【练习】【实验探究】【交流研讨】得出化学平衡常数的大小应该
11、与化学反应进行的程度有对应关系。分析教材表27，找出规律。从平衡常数数值的大小可以判断反应进行的程度。K值越大，说明反应进行得越完全；K值越小，说明反应进行得越不完全。5、化学平衡常数的意义1平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度也叫反应的限度 。K 值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；K 值越小，表示反应进行得越不完全,反应物转化率越小。一般 K105，通常认为反应进行得较完全。如果给出一定温度时某个可逆反应的平衡常数，能否通过其他一些数据的测定，判断该反应是否到达平衡状态呢?如果可以，你认为要测定哪些数据? 我们可以通过测出某一时刻体系中各物质的浓度，然后假设反应已经到达平衡，
12、计算出平衡常数，与给定的平衡常数比较。如果相等，则假设成立，也就是说反应已到达平衡；如果不相等，则没有到达平衡。2判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C) Cq(D)/Cm(A) Cn(B) ，叫该反应的浓度商。QcK ，反应向正反应方向进行QcK ，反应处于平衡状态QcK ，反应向逆反应方向进行练习二、 298K 时，向某密闭容器中充入N2、O2发生反应N2+O2=2NO 到达平衡。写出该反应的平衡常数的表达式_ 假设 298K 时,K=110
13、-30,保持温度不变.测得反应进行的某一时刻 , N2、O2、NO 浓度分别为10mol/L 、10mol/L 、110-5mol/L,此时该反应是否到达平衡?假设要到达平衡,反应应向 _方向进行 ? 练习三、已知N2O4无色 =2NO2红棕色 H0 探究：取两只充有N2O4、NO2平衡混合气、 颜色相同的密闭容器，将其中一只容器放入盛有热水的烧杯中，另一只容器放入盛有冷水的烧杯中持续一段时间直到颜色不再变化为止，比照观察现象。1、 描述实验现象，据现象分析N2O4、NO2 的浓度变化2、 为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设计并进行了严密的实验，在298K、333K 时分别测得下表中的数据
14、：T/K K/mol-1.L 298 333 产生共鸣，然后积极思考展开热烈讨论精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页【板书】【过渡】【学生活动】【练习】【总结】温度变化时，该反应的平衡常数会改变吗？分析表中数据，说明K 值随温度的变化关系。3、比照活动探究中的平衡常数与温度的关系，你又发现了什么规律？3利用可判断反应的热效应假设升高温度，值增大，则正反应为吸热反应 (填“ 吸热” 或 “ 放热 ”)。假设升高温度，值减小，则正反应为放热反应 (填“ 吸热” 或 “ 放热 ”)。阅读 45 页表 2-8、2-9，你能得
15、出哪些结论？1判断一个可逆反应是否到达化学平衡状态很好 !课后， 感兴趣的同学可以讨论如下问题：计算出的平衡常数比给定的平衡常数大或小，分别说明反应向哪个方向进行。最后，希望同学们通过平衡常数的学习，在今后的学习中多思考学什么、怎么学、学了有什么用等问题。除了化学平衡常数外，还可以运用平衡转化率表示一定温度下某反应的限度。二、反应物的转化率1、概念： 某一反应物的转化率等于该物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。2、 表达式：该反应物的起始浓度- 该反应物的平衡浓度=_ 100% 该反应物的起始浓度该反应物的起始物质的量- 该反应物的物质的量=_ 100% 该反应物的起始物质的量该反应物的
16、起始体积- 该反应物的平衡体积=_ 100% 该反应物的起始物质的量反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。利用化学平衡常数可预测一定温度和各种起始浓度下反应进行的限度。指导阅读书P46-47 两题例题。指导完成书P46-47“问题解决” 。练习四、设在某温度时，在容积为1L 的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得，当到达平衡时， 氮气和氢气的浓度各为2mol/L ， 生成氨气的浓度为3mol/L ，求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -
17、- -第 6 页，共 15 页【布置作业】【板书设计】【教学反思】(答案 :K=0.5625 氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为和6.5mol/L) 这节课我们主要学习化学反应平衡常数的概念、表达式、影响因素以及意义。并要求熟练掌握转化率的计算，以及化学平衡常数的简单计算。“三段式”1、书 P47-48 1-5 2、 导与练 P68-69 化学平衡常数一、学平衡常数1、 概念：在 一定温度 下， 无论反应物的起始浓度如何，当一个可逆反应到达化学平衡状态时，生成物浓度系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值是一个常数。2、 表达式：对于可逆反应aA + Bb = cC + dD CcCCdDK
18、= CaACbB3、平衡常数表达式书写的注意事项：4、衡常数的影响因素温度5、化学平衡常数的意义二、反应物的转化率1、概念：某一反应物的转化率等于该物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。3、 表达式：1、我觉得要把抽象的化学平衡常数讲清楚，必须拿出实际的数据，这样才有说服力。2、练习量多了。可以少2 题。3、学生反应良好，课堂气氛很好。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 15 页精选学习资料 - - - -
19、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页过程与 fan 1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页