课程基本信息
课题 化学平衡(第一课时)
教科书 书名: 选择性必修1 化学反应原理 出版社:人民教育出版社 出版日期:2020 年 5 月
教学目标
教学目标:通过例证事实理解化学平衡状态的建立过程以及特点,并能够据此特点判断反应是否达到化学平衡状态。通过对数据的分析掌握平衡时反应物转化率的计算。同时通过对不同反应平衡时各物质的浓度数据的研究,寻找规律,归纳得出平衡常数的概念和表达式,理解平衡常数可以定量的表示反应限度。教学重点:化学平衡状态的特点和判断方法;平衡常数表达式教学难点:化学平衡状态的判断和平衡常数表达式的得出
教学过程
时间 教学环节 主要师生活动
6分钟 一、可逆反应 【引入】合成氨工业氨气在国民经济中占有重要地位,随着人类社会的发展,对氨的需求量日益增长。提出问题:如何提高生产效率呢?只要尽力提高化学反应速率生产效率就一定高吗?给出数据,引导学生思考,提高效率除了考虑速率问题,还需要考虑反应的限度问题。【活动1】想一想:根据所给图表,结合所学,分析可逆反应建立化学平衡的过程。素材1:合成氨反应的相关数据;素材2:合成氨正、逆向投料,反应中各物质浓度随时间的变化图。【活动2】算一算:从给定合成氨的数据中计算平衡时反应物的转化率。理解转化率是一种表示物质转化程度的量,平衡时反应物的转化率是该条件下物质的最大转化率。
8分钟 二、化学平衡状态的特点以及化学平衡状态的判断 【活动3】根据前一个环节的分析梳理提炼化学平衡状态的特点。【活动4】应用特征进行平衡状态的判断。一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行合成氨反应,以下哪些选项可以判断反应已达到化学平衡状态?单位时间内消耗 a mol N2,同时生成 2a mol NH3H2的消耗速率等于 N2生成速率的3倍容器内的压强不再变化混合气体的总质量不再变化混合气体的密度不再变化【活动4】根据化学平衡状态的特点思考,有哪些因素可能影响化学平衡状态,说出分析理由。
10分钟 三、化学平衡常数表达式的得出 【活动5】规律的探寻:化学平衡的改变,有规律可循吗?不同的化学平衡状态,反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢?素材1:给出CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2 (g) 在800 ℃时反应体系中不同投料下各物质的平衡浓度。素材2:457.6 ℃ 时反应体系 H2 (g) + I2 (g) 2HI(g) 中不同投料时,各物质平衡时的浓度。学生通过对数据的观察运算,对数学关系式的不断修正,最终得出化学平衡常数及其表达式。
1分钟 四、小结 梳理本节课所学重点内容课程基本信息
课题 化学平衡(第二课时)
教科书 书名: 选择性必修1 化学反应原理 出版社:人民教育出版社 出版日期:2020 年 5 月
教学目标
教学目标:通过对具体实例的书写和探讨,进一步深入理解平衡常数表达式书写的注意事项。并通过对实验数据的分析,归纳得出影响平衡常数的因素。在对实验数据的计算分析中,获取证据,学会应用平衡常数,层层深入地建构概念。 教学重点:影响平衡常数的因素;平衡常数的应用 教学难点:平衡常数的应用
教学过程
时间 教学环节 主要师生活动
4分钟 一、平衡常数表达式的书写 【引入】回顾上一节课中平衡常数的概念和表达式。 【活动1】写一写:书写所给化学方程式的平衡常数表达式。 在此基础上梳理出书写平衡常数表达式的注意事项。
8分钟 二、影响平衡常数的因素 【活动2】分析与思考:平衡常数受哪些因素影响?根据资料提供的数据,分析影响平衡常数的因素。 素材1:H2(g) + I2(g) 2HI(g)在不同条件下的平衡常数。 素材2:25 ℃ 时,生成卤化氢反应的平衡常数。 通过对比分析,学生归纳得出:反应中物质的性质是决定平衡常数大小的内因;温度是唯一影响平衡常数的外因。
12分钟 三、平衡常数的应用 【活动3】结合平衡常数的表达式,思考平衡常数的大小表达的含义。 素材1:25 ℃ 时,生成卤化氢反应的平衡常数。 素材2:25 ℃ 时,合成氨的平衡常数较大但速率慢。 【讲解辨析】从对实例的探讨中理解,化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小,并不涉及反应时间和反应速率。也就是说,某个化学反应的平衡常数很大,可能化学反应速率却很小。
【活动4】投料浓度不影响化学反应的平衡常数,仅改变投料浓度后,平衡时物质的转化率会改变吗? 算一算:将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中,加热到800 ℃ ,充分反应达到平衡后,测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。
(1)求该反应的平衡常数及平衡时CO的转化率。 (2)CO的量不变,将气态H2O的投料改为0.3 mol,达到平衡时, CO的浓度为多少?CO的转化率为多少? 【整理归纳】通过对以上两个问题的计算理解:可以根据平衡常数计算平衡时各物质的浓度及反应物的转化率。
(3)CO的量不变,将气态H2O的投料改为0.375 mol ,反应一段时间后测得体系中c(CO)=0.0025 mol·L-1 ,此时反应是否达到平衡状态? 【整理归纳】通过对第(3)问的探讨和计算,得出可以利用平衡常数与浓度商的对比,判断化学平衡移动的方向。
1分钟 四、小结 梳理本节课所学重点内容