化學(xué)平衡（一）教學(xué)設(shè)計(jì)  教學(xué)目標(biāo)1、能書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式，能進(jìn)行平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的簡(jiǎn)單計(jì)算，2、能利用平衡常數(shù)和濃度商的關(guān)系判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡及平衡移動(dòng)的方向。教學(xué)環(huán)節(jié)情境導(dǎo)引當(dāng)我們沉醉于神奇的溶洞，欣賞著美麗的珊瑚時(shí)，我們能強(qiáng)烈地感受到化學(xué)變化帶來(lái)的生態(tài)平衡之美。其實(shí)，小到微觀粒子，大到世間萬(wàn)物，平衡它無(wú)處不在。靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的平衡、內(nèi)在與外在的平衡、事業(yè)與生活的平衡、健康與財(cái)富的平衡、家庭與社會(huì)的平衡、……平衡就是和諧，是科學(xué)發(fā)展、人類(lèi)進(jìn)步不斷追求的最高境界。這節(jié)課我們就來(lái)研究這美輪美奐的化學(xué)平衡任務(wù)1：化學(xué)平衡狀態(tài)我們先看課本中合成氨反應(yīng)各物質(zhì)濃度變化圖像 根據(jù)這兩個(gè)圖像，請(qǐng)同學(xué)們思考以下兩個(gè)問(wèn)題1. 圖a是從反應(yīng)物開(kāi)始投料，試分析N2、H2、NH3濃度是如何變化呢？2. 圖b是從生成物開(kāi)始投料，試分析N2、H2、NH3濃度是如何變化呢？圖像分析的一般方法 圖a是從反應(yīng)物開(kāi)始投料， N2與H2發(fā)生反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中NH3濃度濃度逐漸增大，而N2與H2的濃度逐漸減小。從這一時(shí)刻（紅色虛線）開(kāi)始，它們的濃度均不再改變。圖b是從NH3開(kāi)始投料，NH3發(fā)生分解反應(yīng)。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系中N2與H2的濃度逐漸增大，而NH3濃度濃度逐漸減小。從這一時(shí)刻（紅色虛線）開(kāi)始，它們的濃度均不再改變。我們把濃度不再變化的狀態(tài)稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)。任務(wù)2：化學(xué)平衡常數(shù)請(qǐng)同學(xué)們思考：達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物各組分濃度之間有何關(guān)系呢？同學(xué)們觀察上表中數(shù)據(jù)可得出哪些結(jié)論呢？雖然H2和I2按不同濃度投料時(shí)，平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度不相同，但這些濃度之間還有沒(méi)有一些定量關(guān)系呢？通過(guò)計(jì)算，我們可以得出第一個(gè)平衡比值為48.37，第二個(gè)平衡比值為48.62，第三個(gè)平衡比值為49.54，因此說(shuō)同學(xué)們?cè)倏催@個(gè)表同學(xué)們觀察上表中數(shù)據(jù)可得出哪些結(jié)論呢？通過(guò)計(jì)算，我們可以得出第一個(gè)平衡比值為48.49，第二個(gè)平衡比值為48.70，第三個(gè)平衡比值為49.50，因此說(shuō)通過(guò)以上的分析，我們可以得出 請(qǐng)同學(xué)們填寫(xiě)下表你寫(xiě)對(duì)了嗎？請(qǐng)同學(xué)們思考以下兩個(gè)問(wèn)題  根據(jù)轉(zhuǎn)化率概念，同學(xué)們完成下表 通過(guò)計(jì)算結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)在相同溫度下，當(dāng)H2和I2起始濃度不同時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，H2和I2 轉(zhuǎn)化率是不相同的。同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)H2濃度近似不變時(shí)，增加c(I2)可以提高H2轉(zhuǎn)化率。這是為什么？下節(jié)課將會(huì)給大家揭曉謎底。以HI開(kāi)始投料且HI濃度不同時(shí)，則 HI 的轉(zhuǎn)化率是否也相等呢？請(qǐng)同學(xué)們完成下表通過(guò)計(jì)算，我們發(fā)現(xiàn)，在相同溫度下，HI起始濃度不同時(shí)，但HI的轉(zhuǎn)化率是相等的，這是不是一個(gè)普遍規(guī)律呢？通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)是氣體一個(gè)氣體體積不變反應(yīng)，此時(shí)轉(zhuǎn)化率是相等的，若氣體體積可變，則轉(zhuǎn)化率不相等。通過(guò)以下分析，我們可以得出任務(wù)3：化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)用根據(jù)題意，我們可以列出起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度和平衡濃度，這就是化學(xué)平衡計(jì)算題一般模型，稱(chēng)為“三段式”。然后結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式，代數(shù)計(jì)算可得平衡常數(shù)為0.25。設(shè) H2 的消耗濃度為 x mol/L，根據(jù)題意并按三段式列出相關(guān)的量：因溫度不變，則平衡常數(shù)相同列出平衡常數(shù)表達(dá)式，并計(jì)算得出x = 0.0040 ，然后計(jì)算H2、I2、HI平衡濃度。設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的物質(zhì)的量為 x mol ，容器的容積為 y L。結(jié)合題意并列出三段式代入平衡常數(shù)表達(dá)式中，并計(jì)算然后根據(jù)轉(zhuǎn)化率的概念，計(jì)算CO轉(zhuǎn)化為CO2轉(zhuǎn)化率為83%課堂小結(jié)化學(xué)平衡是一個(gè)比較穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等時(shí)，達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)體系各物質(zhì)濃度保持不變，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積之比為一常數(shù)，我們把這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為平衡常數(shù)，對(duì)于平衡常數(shù)我們要掌握……反饋與評(píng)價(jià)根據(jù)已知條件列出三段式代入平衡常數(shù)表達(dá)式中，計(jì)算x = 0.05然后計(jì)算CO轉(zhuǎn)化率  結(jié)合反應(yīng)的方程式，很容易列出平衡常數(shù)的表達(dá)式我們知道平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與起始投料無(wú)關(guān)，8300C時(shí)平衡常數(shù)為1.0，所以平衡常數(shù)等于1.0觀察表中數(shù)據(jù)，12000C時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為4,我們先計(jì)算該時(shí)刻的濃度商Q>2.6，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 若使反應(yīng)向右進(jìn)行，則CO2體積增加，CO體積減小，則比例增大；我們知道平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以平衡常數(shù)不變。判斷是否為平衡狀態(tài)，我們需根據(jù)Q和K大小來(lái)判斷根據(jù)已知條件計(jì)算Q=0.25，小于0.263，反應(yīng)正向進(jìn)行。 布置作業(yè)1.閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，整理筆記2.完成教材 40頁(yè)   第1.3題3.查閱資料，寫(xiě)一篇“生活中平衡之美”小論文 最后以我國(guó)著名化學(xué)家盧嘉錫的一句話與同學(xué)們共勉      

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第二節(jié) 化學(xué)平衡

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修1

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