化学平衡（二）教学设计
教学目标
1.能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化，
2、能对化学反应条件进行选择和优化。
教学环节
情境导引
春夏秋冬、潮涨潮落，大自然的神奇就在于她的强大的自我调节能力。动态的平衡是宇宙间一切事物的最根本的属性。而这些动态平衡在我们身边也随处可见，如人体中完善的酸碱平衡调节功能；汽车尾气的科学处理方法；合成氨工业条件的科学调控。人类只有在尊重自然、利用自然和保护自然，才能真正实现人与自然和谐共生，实现可持续发展。
方法导引
(
涉及的思维方法主要有
)
任务1：探究浓度对化学平衡影响
请同学们思考：这个实验是探究外界哪些条件改变对化学平衡移动的影响呢？
提出问题：当其他条件不变时，改变反应物或生成物的浓度会对化学平衡有何影响呢？
请同学们提出猜想和假设
实验方案设计思路分析
首先确定实验原理，这个实验的原理是
根据题中所给试剂，我们可以增加SCN-浓度，因此要选用浓度大的即1
mol/L
KSCN溶液，则原反应用到的试剂应该为0.005
mol/L
FeCl3溶液和0.015
mol/L
KSCN溶液。
为了减少Fe3+浓度，我们选用铁粉
我们观察的现象是溶液红色的变化
我们看课本中设计的实验方案：
观察现象是
请同学们思考以下两个问题
1.
加入4
滴1
mol/L
KSCN溶液的目的是什么？
我们知道原反应加入FeCl3溶液和KSCN溶液各5mL，若往混合体系中加入KSCN体积过多时，势必会对原反应体系进行稀释而造成浓度减小，因此加入4滴1
mol/L
KSCN溶液的目的是保证原反应体系的体积基本不变，起到了控制变量的作用。
2.
试管a的作用是什么？
其实观察b、c试管中红色变化都应该与试管a做比较，因此试管a是做比实验。
(
根据实验现象，你能否推出平衡是如何移动的吗？
)
对于一般的化学平衡，浓度改变对化学平衡影响规律是什么呢？请同学填写下表。
你填写对了吗？
任务2：探究压强对化学平衡影响
通过刚才的分析，我们已经判断出浓度的改变对化学平衡移动的影响，请同学再思考，浓度改变平衡为什么是这样移动的呢？
通过上节课的学习
请同学们填写下表
你填写对了吗？
(
如
SO
2
)
(
如
O
2
浓度
)
这是课本上的一个实验，请同学思考：该实验是探究哪个外界条件对化学平衡的影响呢？
我们看到注射器体积发生变化，即注射器内压强发生了改变，所以探究的是压强对平衡的影响。
请同学们思考以下四个问题
1.本实验反应的原理是什么？
2.气体颜色深浅与什么有关？
主要取决于NO2浓度大小
3.增大压强、减小压强的方法是什么？
4.本实验压强改变是通过直接观察对比I和II中颜色变化来得出结论吗？
我们发现，当注射器活塞位于I和II时，注射器体积是不一样的，就造成了NO2和N2O4的浓度是不一样的，所以无法直接比较。正确的方法是当注射器活塞拉至II时，我们观察此时II中气体颜色变化，这样就保证密闭容器体积是恒定的。同理，当注射器活塞推至I时，我们观察I中气体颜色变化。
因此我们观察到的现象是
由体系中颜色变化，你能否推出平衡的移动方向呢？
同学们思考：该反应的气体分子数有什么特点？
正反应是气体分子数减小反应
逆反应是气体分子数增大反应
同学们再思考：由这个反应，你能否推出对一般的有气体参加的化学平衡，改变压强平衡是如何移动的吗？
增大压强平衡向气体体积减小方向移动，减小压强平衡向气体体积增加方向移动
压强的改变是如何对平衡产生影响的呢？
请同学们再思考
1.对气体体积不变反应，改变压强平衡如何移动？
2.当反应物和生成均为固体或液体时，改变压强平衡如何移动？
改变压强不改变固体或液体的浓度，因此Q不变，所以平衡不移动
任务3：探究温度对化学平衡影响
我们再看课本中的这个实验，探究温度是如何影响化学平衡移动的呢？
我们观察的现象是
通过这个现象，我们得出的结论是什么呢？
同学们思考：有些同学认为课本这个实验要保留a、b这两套装置，你认为a装置作用是什么呢？
a的作用是做对比实验，实际上我们观察的红色变化都应该与a
的颜色做比较。
同学们思考：根据这个实验的结论，你能否推出对一般的平衡状态，温度改变是如何影响平衡移动吗？
提示：从这个反应的热效应来考虑。
我们发现该反应是放热反应，低温有利于平衡正向移动；该反应是气体体积减小的反应，高压有利于平衡正向移动。所以应为低温、高压。
而实际上采用温度为400-5000C、常压，这是为什么呢？
温馨提示：影响工业生产的影响因素很多，不仅要考虑平衡移动也考虑其它因素如：速率、能耗、成本、环保、效益等。
因此选择工业生产的条件要综合考虑，这些内容我们后面还要学习。
同学们思考：催化剂能否影响平衡移动？
这是课本有关催化剂对平衡影响的介绍。
同学们思考：催化剂对化学平衡无影响，你还能用其它方法证明吗？
催化剂虽然对化学平衡移动无影响，但它能大幅度提高反应速率，因此工业生产中有着十分重要作用。
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，当外界条件如浓度、压强、温度改变时，平衡发生移动，遵循平衡移动原理，这是从定性角度判断平衡移动方向。外界条件也会引起浓度商（Q）和平衡常数（K）的变化，当Q=K
处于平衡状态，当Q>K
平衡逆向移动，当Q平衡正向移动。这是从定量角度理解平衡移动方向。
化学平衡移动原理在化学工业和环境保护等领域有十分重要的应用，根据化学平衡移动原理，可以更加科学有效地调控和利用化学反应，尽可能的让化学反应按照人们的需要进行。
反馈与评价
本题主要考查了平衡移动原理。首先分析分析的特点，该反应是一个气体体积增加的反应、是一个吸热反应，然后理解转化率概念，转化率是转化量比起始量。看A选项，增大容器的容积，相当于减压，平衡向气体体积增加的方向
移动即向正反应方向移动，乙烷的转化量增加而起始量不变，所以乙烷的转化率增加；B选项，升高反应的温度，平衡向吸热反应方向移动即向正反应方向移动，乙烷的转化量增加而起始量不变，所以乙烷的转化率增加；C选项，分离出部分氢气，平衡正向正反应方向移动，乙烷的转化量增加而起始量不变，所以乙烷的转化率增加；D选项，等容下通入稀有气体，平衡不移动，所以乙烷的转化率是不变的。故正确答案为D.
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5.6题
3.查阅资料，完成汽车尾气治理化学平衡（一）教学设计
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
mol/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
mol
，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
)
