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人教课标版选修4 化学反应原理第三节化学平衡常数-天津

视频标签:化学平衡常数

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视频课题:人教课标版选修4 化学反应原理第三节化学平衡常数-天津

教学设计、课堂实录及教案:人教课标版选修4 化学反应原理第三节化学平衡常数-天津

《化学平衡常数》教案  
一、教学目标 1、 知识与技能 
(1)知道化学平衡常数的含义 
(2)能利用化学平衡常数进行简单的计算 2、 过程与方法 
(1)在概念教学中,培养学生的思维能力 
(2)通过化学平衡常数的计算教学,培养学生的计算能力 
(3)通过对数据分析,培养学生分析、处理数据的能力,提高学生逻辑归纳能力 3、 情感态度与价值观 
(1)以本节知识为载体使学生感到获取新知识新方法的喜悦,激发学生学习化学的积极性 (2)通过对实验数据的分析,培养学生严谨求实、积极实践的科学作风 二、学情分析 
    本节位于《化学反应原理(选修四)》第二章第三节,学生通过高中化学必修二的学习已经知道可逆反应进行到一定程度后即达到化学平衡状态,但不知道如何定量的描述化学反应进行的限度。本节教材就是在上述基础上对化学反应限度定量描述所进行的深入讨论。 三、重点难点 
重点:化学平衡常数表达式的书写、化学平衡常数的含义和化学平衡常数的简单计算 难点:化学平衡常数与反应进行方向和限度的内在联系,即化学平衡常数的应用。 四、教学过程 
【引入】今天我们来学习化学平衡常数,首先我们来看一下考纲要求: 1.理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 【师】本节课我们学习四点,一,含义。 【板书】一,含义 
【师】在一定温度下,当一个可逆反应达到__________时,生成物___________与反应物___________的比值是一个常数,用符号___表示。 【生】化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 K 
【师】强调:1,一定温度 2,必须是化学平衡状态的浓度幂之积,否则浓度幂之积的比值不叫化学平衡常数,为浓度商。3,必须是浓度。 我们以一个反应为例mA(g)+nB(g)      pC(g)+qD(g)书写一下化学平衡常数。 
【师】板书二、表达式 【生】板书K=
cpC·cqD
cmA·cn
B  
【师提问】是不是所有反应的表达式都把所有的物质带入其中? 
【师】注意:纯液体或固体的浓度可视为常数,不列入平衡常数的表达式中。 
 
                    
             
                    
                            【练习】CaCO3 (s)     CaO (s)+CO2 (g)  Fe3O4 (s)+4H2(g)  3Fe (s)+4H2O(g) 
Cr2O72-+H2O       2CrO42-+2H+ NH4Cl+H2O    
  NH3·H2O+HCl 
【生练习】黑板试板书 【师讲解】注意细节 
【思考】如果一个化学反应用不同的形式书写化学反应方程式的话,化学平衡常数是否一样? 
【例】100 ℃时,N2O4和NO2的平衡体系: 
 
【师提问】K1与K2、K3之间的关系? 
【总结】 化学平衡常数是某一具体反应的平衡常数,即使同一化学反应,用不同的化学方程式表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。 
【师】接下来看一下意义,大家想一个具体的化学反应 (1)K值越大,反应物的转化率如何?正反应进行的程度如何?(程度不等于速率) 【板书】三.意义 
【生】(1)K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大。 =【师举例】 
 
 
 
    
 
8.67×102 
 
I2+H2   
        2HI 
 1.91×1019  Br2+H2           2HBr  2.57×1033  Cl2+H2   
        2HCl  6.5×1095  
F2+H2  
         2HF  平衡常数K  
化学方程式 
(25℃)卤化氢生成的平衡常数师】如图是卤素单质和氢气的反应,找人说一下反应条件 
【生】不需要条件暗处爆炸、光照或点燃、加热、加热,最后一个反应不彻底 
【师】第一个反应K最大,最后一个最小。实际上一般认为一般地说,当K>105
时,认为反应
基本进行完全了,K<10-5
时,认为反应很难进行。所以我们前三个反应我们应该写的是等号。 【思考】K受什么影响? 【生】温度 
【练习】CO2(g)+H2 (g)       CO(g)+ H2 O(l); △H>0 
①体积不变加入CO②加压③催化剂④升高温度⑤降低温度以上因素改变时K如何变? 【生】前三个不变,第四个增大,第五个减小 【师】是所有的反应升温K都增大吗? 【生】需要看反应吸热还是放热 【总结】 
 
 
【巩固练习】在一密闭容器中有如下反应:  
   
  
        
①  △H1_____0; △H2_____0 
② △H3与△H1 、△H2的关系                         ; △H3 _____0; ③分析K3与K1、K2的关系                   ,并计算K3。 【生】解答0.6/2,>,<„„ 【师】强化细节 
【师】最后我们看一下化学平衡常数的应用 【板书】四.化学平衡常数的应用 
【师】(1)判断、比较可逆反应进行的程度。 
温度/K K1 K2 K3 900 1.5 2.5  1000 
2.0 
1.0 
 
 
 ①Fe(s)+CO2 (g)          FeO(s)+CO(g)      △H1  ②Fe(s)+H2O (g)          FeO(s)+H2(g)       △ H2   ③H2 (g) +CO2 (g)         H2O (g)+ CO(g ) △H3 
                    
             
                    
                            一般来说,一定温度下的一个具体的可逆反应: 
           
【生】填空 
【师】(2)判断可逆反应的热效应。 
(3)判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向: 
对于可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),
若Qc=cpC·cqD
cmA·cnB,则将Qc和K作比较可判断可逆反应
所处的状态。 

 
Qc<K,反应向正反应方向进行Qc=K,反应处于平衡状态Qc
>K,反应向逆反应方向进行 
 
【巩固练习】高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:    FeO(s)+ CO(g)  Fe(s)+ CO2(g) ΔH>0 已知1100℃时,K=0.26 
(1)写出该反应的平衡常数表达式_____________。 
(2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下,该反应_______(填“已”或“没有” )处于化学平衡状态,此时化学反应速率V正           V逆。(填“大于”、“小于”或“等于” )。 【生】解答 
【师】最后一个应用 
(4)计算反应物的转化率。 
【练习】 汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:        N2(g) + O2(g)     2NO(g) △H > 0 已知2404℃时,反应平衡常数K=6.4×10-3。  
请回答: 
    (1)该反应平衡常数表达式                                     ;(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是                          %。(保留整数) 【生】黑板板书练习 【师】提醒利用三段式 【师】讲解学生黑板的解析 【师】最后做两道综合练习 
1.(2014·南开区模拟)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)         CO(g)+H2O(g),其K和温度t的关系如表: t℃ 
700 
800 
830 
1 000 
1 200 
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 
回答下列问题: 
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=             。 (2)该反应为            反应(选填“吸热”或“放热”)。 
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为        。 
(4)若830℃时,向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K       1.0(选填“大于”“小于”或“等于”)。 
(5)830℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,平衡          移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 (6)若1 200℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为       (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。 【生】解答 【师】纠正细节 
2.(2013·重庆高考)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)     2G(g),忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:  
 
①b<f    ②该反应是放热反应   ③ K(1 000℃)>K(810℃) ④915℃、2.0 MPa时E的转化率为60% 
上述正确的是           。 【生】解答 
 
                    
             
                    
                            【师】小结讲解第二种方法 【课后作业】阳光课堂P18-19 
【板书设计】第三节 化学平衡常数 一.含义 
二.表达式K=cpC·cqD
cmA·cn
B  
三.意义 
四.化学平衡常数应用

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