高二化学选修4化学平衡常数的教学设计思路

2021年1月22日发(作者：韩健)

高二化学选修
4
《化学平衡常数》的教学设计思路

















陈彩卿

一、教材地位

前一单元是从动力学的角度研究化学反应，本单元则从另一个角度—— 热力学的角度
探讨化学反应。
本单元共包含四个单元。
第四部分
“化学平衡常 数”介绍化学平衡的意义及
表达方式，并通过例题介绍了化学平衡计算的一般思路。

二、编写思路

化学平衡常数反映了化学反应进行的限度。理论性较强，学生理解有一 定的难度。在
编写过程中，
首先引入日常生活中呼吸时血液中的化学平衡，
从而引起学 生的注意。
让学生
有个平衡状态的概念，
起着承上起下的作用。
然后再引导学 生进行活动的基础上总结出有关
方法与规律。在第
44
页设置“问题解决”
，
引导学生对二氧化氮、四氧化二氮相互转化达到
平衡时的浓度关系进行分析，
得出在一 定温度下化学平衡常数为一定值的结论。
为了让学生
能进一步证实
“一定温度下化学平 衡常数为一定值的结论”
我又补充一个例子。
引出平衡常
数的概念、
表达式、
以及一些关键词。
并充分利用教材教材第
46
页表
2
—9
中有关反应的平
衡常数的表达式，
并与教材提供的书写表达式比较，
从 中悟出平衡常数表达式的书写注意点。
紧接着通过一定的练习巩固平衡常数的表达式。

有关
“平衡常数的影响因素”
的教学，
我让学生观察课本中的有关数据，
并 进行书
P45
“交流与讨论”从而得出影响平衡常数的因素是温度。

关于化学平衡计算的编写，首先通过例题引导学生掌握有关化学平衡计算的一般思路

以及解题规范，在此基础上设置“问题解决”
，促使学生在运用知识解决有关问题的基础上
巩固 知识。认知心理学研究表明，这种采用样例教学的方法更有利于知识的掌握。























高二化学选修
4
专题二《化学平衡常数》教学设计

苏教版


陈彩卿

上课时间：
___________

一、三维目标

1
、知识与技能

（
1
）
、知道化学平衡常数的意义及表示方法。

（
2
）
、能知道平衡转化率

（
3
）能运用化学平衡常数进行简单的计算。

2
、过程与方法

（
1
）
、通过对书中表 格的数据分析，培养学生利用各种图表分析、处理
数据的能力

（
2
）
、通过对获取的大量事实和数据等信息进行加工、分析，培养学
生归纳、概括能力、口头表达 能力和交流能力。

3
、情感态度价值观

（
1
）
、通过对本章知识的学习，让学生体会化学对人类生活、科学研究
和社会的贡献。培养学生将化 学知识运用于生产、生活实践的意识。

二、教学重点

化学平衡常数的意义、表示方法及简单的计算。

三、教学难点

化学平衡常数的简单的计算

四、课时安排

一课时

五、教学方法

问题推进法、讨论、比较法

活动

【情景导入】







【教师活动】




【学生活动】



【投影】











【教师活动】

教学内容


血液的
pH
保持在
7.3
5
～
7.45
是非常必要的，血液中存在以
设计意图

吸引学生
的注意力

下平衡体系：
，这一
平
衡体系

对维持
pH
的变化范围起重要作用。
不正确的呼吸可能导致血液中

酸碱不平衡．太快或太深的呼吸会导致呼吸碱中
毒
，太慢或太浅

的呼吸会导致呼吸酸中毒，
那么我们应如何定量求得正常呼吸
C0
2

的范围
?

我们知道，
一定条件下的可逆反应存在化学平衡 状态。
那么，
锻
炼
学
生
当达到化学平衡状态时，究竟有多少 反应物转化成了生成物，平
动手能力

衡体系中各物质的浓度之间是否有一定的关系
?
请大家完成第
44

页的“问题解决”。完成表
2-6


计算一定条件下，
不同起始浓度的二氧化氮或四氧化二氮进

行反应，达到平衡后各物质平衡浓度之间的关系。
















通过计算同学们是否发现什么规律
?
其中浓度的指数与化学方程
引
导
学
生

式有何联系
?
【学生活动】

学生通过仔细观察对比，相互讨论后得出结论：反应物与生

成物浓度的系数次方的比值是一个定值。

【教师活动】















【学生活动】

【教师活动】


【学生活动】


【板书】












【教师活动】



【学生活动】




【师生活动】

【板书】

如果反应物或生成物不止一种 ，情况又如何呢
?
如：一定条件
下，
可逆反应
H2+I2=2HI< br>，
起始以及平衡时各物质的浓度如表
2
—
2
所示。它们的浓度 间存在何种关系
?
表
2
—
2
氢气与碘蒸气的反应在起始及平衡时各物质的浓度

思考


进一步提
出问题



































提
高
学
生
的
语
言
表
达能力




通过猜测并计算得出结论：
是一个定值。

引导学生阅 读教材第
45
页有关化学平衡常数的定义，并找出
关键词。


认真阅读教材，
纷纷找出一些关键词：“一定温度”、“无论
起始浓度如何”等。
一、化学平衡常数

1
、

概念：在
一定温 度
下，
无论反应物的起始浓度如何
，
当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生 成物浓度系
数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值是一个
常数。

2
、

表达式：对于可逆反应
aA + Bb == cC + dD
C
c
（
C
）
C
d
（
D
）

3
、
K=
————————

C
a
（
A
）
C
b
（
B
）

同一反应①温度一定，
K
为常数

②
K
值与温度有关

③
K
的大小与起始物质及起始浓度无关。

根据平衡常数的定义，请 问学们写出教材第
46
页表
2
—
9
中
有关反应的平 衡常数的表达式，
并与教材提供的书写表达式比较，
从中悟出平衡常数表达式的书写注意点。< br>

通过书写、比较，悟出平衡常数表达式的书写注意点：

(1)
与化学方程式书写有关，
即与化学方程式中化学计量数的
倍数有关。

(2)
固体、纯液体和水的浓度不必写出。

总结平衡常数表达式书写的注意事项：

3
、平衡常数表达式书写的注意事项：

【投影】
















【练习】









【学生总结】












【板书】

【过渡】



【教师活动】



（
1
）
、
化学平衡常数是一定温度下
一个反应本身固有的内在


性质的定量体现，温度一定时，可逆反应无论从正反应开始还是

从可逆反应开始．又无论反应物起始浓度大小，
K
都是一个常数
，

化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志，能够表示出可

5
逆反应进 行的完全程度．一般地，
K>10
时．该反应进行得就基本

完全了。


(2)
、稀溶液中的水分子浓度可不写
。稀溶液的密度接近于
1

- l
g
·mL
，水的物质的量浓度为
55
．
6 mol.L-1
。在化学变化过程

中，水量的改变对水的浓度变化影响极小，所以水的浓度是一个

常数，此常数可归并到平衡常数中去。
水蒸汽要写
。


(3)
当反应中有固体物质参加时，
分子间的碰撞只能在固体表

面进行，
固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响，
因此，

固体的
“浓度”
作为常数，
在平衡常数表达式中不写固体的浓度。


(4)
化学平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。
同

一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、生成物的化学

计量数不同，平衡常数就不同。


练习一、书写下列可逆反应的平衡常数的表达式

锻
炼
学
生
运
用
知
识

的能力




（
I
）










答案：



















4
、化学平衡常数在一定温度下都是一个常数
。


那么，温度不同时，对于同一个可逆反应，他的平衡常数一样

吗？



请阅读书
P45
“交流与讨论”



通过讨论我们知道了化学平衡常数的定义和表达式的书写。
启发学生
大家是否产生疑问，
提出化学平衡常数的概念有什么意义
?
对我们
思考问题< br>
研究化学反应进行的程度有什么帮助呢
?

【学生活动】


【教师活动】

【学生活动】


【板书】






【教师活动】



【学生活动】




【板书】

【小结】






【练习】






【实验探究】




【交流研讨】










得出化学平衡常数的大小应该与化学反应进行的程度有对应
产生共鸣，
关系。

然后积极
分析教材表
2
—
7
，找出规律。

思考

从平衡常数数值的大小可以判断反应进行的程度。
K
值越大，

说明反应进行得越完全；
K
值越小，说明反应进行得越不完全。


5
、化学平衡常数的意义


（
1
）
平衡 常数的大小反映了化学反应进行的程度
（也叫反应的

限度）
。


K
值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率越大；


K
值越小，表示反应进行得越不完全
,
反应物转化率越小。


（一般
K
＞
10
5
，通常认为反应进行得较完全 ）
。



如果给出一定温度时某个可逆反应的平衡常数，能否通 过其
展开热烈
他一些数据的测定，判断该反应是否达到平衡状态呢
?
如果可以 ，
讨论

你认为要测定哪些数据
?

我们可以通过测出某一时刻体系中各物质的浓度，然后假设

反应已经达到平衡，计算出平衡常数，与给定的平衡常数比较。

如果相等，则假设成立，
也就是说反应已达到平衡；如果不相等，

则没有达到平衡。


（
2
）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：


对于可逆反应：
mA(g)+
nB(g)
pC(g)+
qD(g)
，在一定

的温度下的任意时刻，
反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：

Q
c
=C
p
(C)·
C
q
(D)/C
m
( A)·
C
n
(B)
，叫该反应的浓度商。


Q
c
＜
K
，反应向



正反应方向



进行


Q
c
＝
K
，反应处于平衡状态


Q
c
＞
K
，反应向



逆反应方向



进行


练习二、298K
时，向某密闭容器中充入
N
2
、
O
2
发生反应

N
2
+O
2
=2NO
达到平衡。


①写出该反应的平衡常数的表达式
_____________

②若
298K
时
,K=1
×
10
-30
,
保持温度不变
.
测得反应进行的某一时

刻
, N
2
、
O
2
、
NO
浓度分别为
10mol/L、
10mol/L
、
1
×
10
-5
mol/L ,
此

时该反应是否达到平衡
?
若要达到平衡
,
反 应应向
_____
方向进行
?

练习三、已知
N
2
O
4
（无色）
=2NO
2
（红棕色）△
H
＞
0

探究：
取两只充有
N
2
O
4< br>、
NO
2
平衡混合气、
颜色相同的密闭容器，

将其中一只容器放入盛有热水的烧杯中，另一只容器放入盛有冷

水的烧杯中持续一段时间直到颜色不再变化为止，
对比观察现象。


1
、

描述实验现象，据现象分析
N
2
O
4
、
NO
2
的浓度变化


2
、

为探究化学平衡常数的影响因素，科学家设计并进行了严密

的实验，在
298K
、
333K
时分别测得下表中的数据：



T/K
K/mol
-1
.L

298
6.80

333
0.601











【板书】







【过渡】




















【学生活动】

【练习】








【总结】




①温度变化时，该反应的平衡常数会改变吗？

②分析表中数据，说明
K
值随温度的变化关系。

3
、对比活动探究中的平衡常数与温度的关系，你又发现了什
么规律？

（
3
）利用Ｋ可判断反应的热效应

若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为


吸热

反应
(
填
“
吸热
”
或
“
放热
”)
。

若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为


放热

反应
(
填
“
吸热
”
或
“
放热
”)
。

阅读
45
页表
2-8
、
2-9
，你能得出哪些结论？


（
1
）判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态


很好
!
课后，
感兴趣的同学可以讨论如下问题：
计算出的平
衡常数比给定 的平衡常数大或小，
分别说明反应向哪个方向进行。
最后，希望同学们通过平衡常数的学习，在 今后的学习中多思考
学什么、怎么学、学了有什么用等问题。

除了化学平衡常数外，还可以运用平衡转化率表示一定温度
下某反应的限度。

二、

反应物的转化率

1
、
概念：
某一 反应物的转化率等于该物质在反应中已转化的
量与该物质总量的比值。

2
、

表达式：

该反应物的起始浓度
-
该反应物的平衡浓度

α
=____ ___________________________________
×
100%

该反应物的起始浓度



该反应物的起始物质的量
-
该反应物的物质的量

α
=__ _______________________________________
×
10 0%
该反应物的起始物质的量

该反应物的起始体积
-
该反应物的平衡体积

α
=____ ______________________________________
×
100 %

该反应物的起始物质的量


反应的平衡转 化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应
进行的限度。利用化学平衡常数可预测一定温度和各种起始 浓度
下反应进行的限度。

指导阅读书
P46-47
两题例题。

指导完成书
P46-47
“问题解决”
。

练习四、设在某 温度时，在容积为
1L
的密闭容器内，把氮
气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。 实验测得，当达到平
衡时，
氮气和氢气的浓度各为
2mol/L
，
生 成氨气的浓度为
3mol/L
，
求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、
氢 气在反应开始时的
浓度。

(
答案
:K=0.5625


氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为












































【布置作业】



【板书设计】



















【教学反思】






















3.5mol/L
和
6.5mol/L)
这节课我们主要学习化学反应平衡 常数的概念、表达式、影
响因素以及意义。并要求熟练掌握转化率的计算，以及化学平衡
常数的 简单计算。——“三段式”

1
、书
P47-48 1-5
2
、
《导与练》
P68-69
化学平衡常数

一、学平衡常数

1
、

概念：在
一定温度
下，
无论反应物的起始浓度如何
，
当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度
系数次幂乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值是
一个常数。

2
、

表达式：对于可逆反应
aA + Bb == cC + dD
C
c
（
C
）
C
d
（
D
）

K=
————————

a
b
C
（
A
）
C
（
B
）

3
、平衡常数表达式书写的注意事项：

4
、衡常数的影响因素——温度

5
、化学平衡常数的意义

二、

反应物的转化率

1
、
概念：
某一 反应物的转化率等于该物质在反应中已转
化的量与该物质总量的比值。

3
、

表达式：



1
、我觉得要把抽象的化学平衡常数讲清楚，
必须拿出实际的
数据，这样才有说服力。

2
、练习量多了。可以少
2
题。

3
、学生反应良好，课堂气氛很好。