高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡教案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡教案，共13页。

教学目标
1、能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、转化率的简单计算，
2、能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及平衡移动的方向。
教学环节
情境导引
当我们沉醉于神奇的溶洞，欣赏着美丽的珊瑚时，我们能强烈地感受到化学变化带来的生态平衡之美。其实，小到微观粒子，大到世间万物，平衡它无处不在。静态与动态的平衡、内在与外在的平衡、事业与生活的平衡、健康与财富的平衡、家庭与社会的平衡、……平衡就是和谐，是科学发展、人类进步不断追求的最高境界。
这节课我们就来研究这美轮美奂的化学平衡
任务1：化学平衡状态
我们先看课本中合成氨反应各物质浓度变化图像

根据这两个图像，请同学们思考以下两个问题
1. 图a是从反应物开始投料，试分析N2、H2、NH3浓度是如何变化呢？
2. 图b是从生成物开始投料，试分析N2、H2、NH3浓度是如何变化呢？
图像分析的一般方法
图a是从反应物开始投料， N2与H2发生反应。随着反应的进行，体系中NH3浓度浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从这一时刻（红色虚线）开始，它们的浓度均不再改变。
图b是从NH3开始投料，NH3发生分解反应。随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3浓度浓度逐渐减小。从这一时刻（红色虚线）开始，它们的浓度均不再改变。
我们把浓度不再变化的状态称为化学平衡状态。
任务2：化学平衡常数
请同学们思考：达到平衡时反应混合物各组分浓度之间有何关系呢？
同学们观察上表中数据可得出哪些结论呢？
虽然H2和I2按不同浓度投料时，平衡时各物质的浓度不相同，但这些浓度之间还有没有一些定量关系呢？
通过计算，我们可以得出第一个平衡比值为48.37，第二个平衡比值为48.62，第三个平衡比值为49.54，因此说
同学们再看这个表
同学们观察上表中数据可得出哪些结论呢？
通过计算，我们可以得出第一个平衡比值为48.49，第二个平衡比值为48.70，第三个平衡比值为49.50，因此说
通过以上的分析，我们可以得出
请同学们填写下表
你写对了吗？
请同学们思考以下两个问题
根据转化率概念，同学们完成下表
通过计算结果，我们发现在相同温度下，当H2和I2起始浓度不同时，达到平衡状态时，H2和I2 转化率是不相同的。同时我们还发现，当H2浓度近似不变时，增加c(I2)可以提高H2转化率。这是为什么？下节课将会给大家揭晓谜底。
以HI开始投料且HI浓度不同时，则 HI 的转化率是否也相等呢？
请同学们完成下表
通过计算，我们发现，在相同温度下，HI起始浓度不同时，但HI的转化率是相等的，这是不是一个普遍规律呢？通过研究发现，该反应是气体一个气体体积不变反应，此时转化率是相等的，若气体体积可变，则转化率不相等。
通过以下分析，我们可以得出
任务3：化学平衡常数应用
根据题意，我们可以列出起始浓度、转化浓度和平衡浓度，这就是化学平衡计算题一般模型，称为“三段式”。
然后结合平衡常数表达式，代数计算可得平衡常数为0.25。
设 H2 的消耗浓度为 x ml/L，根据题意并按三段式列出相关的量：
因温度不变，则平衡常数相同
列出平衡常数表达式，并计算得出x = 0.0040 ，然后计算H2、I2、HI平衡浓度。
设达到平衡时CO转化为CO2的物质的量为 x ml ，容器的容积为 y L。
结合题意并列出三段式
代入平衡常数表达式中，并计算
然后根据转化率的概念，计算CO转化为CO2转化率为83%
课堂小结
化学平衡是一个比较稳定状态。当正逆反应速率相等时，达到了化学平衡状态，反应体系各物质浓度保持不变，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比为一常数，我们把这个常数称为平衡常数，对于平衡常数我们要掌握……
反馈与评价
根据已知条件列出三段式
代入平衡常数表达式中，计算x = 0.05
然后计算CO转化率
结合反应的方程式，很容易列出平衡常数的表达式
我们知道平衡常数只与温度有关，与起始投料无关，8300C时平衡常数为1.0，所以平衡常数等于1.0
观察表中数据，12000C时，该反应的平衡常数为4,
我们先计算该时刻的浓度商
Q>2.6，所以平衡向逆反应方向移动。
若使反应向右进行，则CO2体积增加，CO体积减小，则比例增大；我们知道平衡常数只与温度有关，所以平衡常数不变。
判断是否为平衡状态，我们需根据Q和K大小来判断
根据已知条件计算Q=0.25，小于0.263，反应正向进行。
布置作业
1.阅读教材相关内容，整理笔记
2.完成教材 40页 第1.3题
3.查阅资料，写一篇“生活中平衡之美”小论文
最后以我国著名化学家卢嘉锡的一句话与同学们共勉
化学家的“元素组成”应当是C3H3、即：
ClearHead（清醒的头脑）
CleverHands（灵巧的双手）
CleanHabits（洁静的习惯）
——卢嘉锡