化学反应限度教案

用心爱心专心1《化学反应的限度》教学设计课标要求：1、描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。2、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释课标解读：1、通过复习可逆反应，进一步理解化学平衡状态。通过课本的交流。研讨，学生自己计算数据，分析得出化学平衡常数的概念2、通过对交流研讨的分析，知道平衡常数表达式中应注意的问题。3、采用课前预习的方式，让学生知道平衡常数仍不能直观地表示反应限度，因此在实际应用中，常用平衡转化率来表示反应限度。4、课堂上通过例题的分析与讲解，让学生掌握利用化学平衡常数计算化学反应速率的方法和步骤。5、通过演示实验，让学生认真观察并正确理解浓度、温度对化学平衡的影响，并能利用勒夏特列原理加以解释。教学重点、难点：化学平衡常数的含义及温度、浓度、压强对化学平衡的影响。教学方法：实验探究、数据分析、理论推测等。课时安排：4课时教材分析：本节教材在研究了“如何判断化学反应能否向某个方向自发进行”这一问题后，引领学生从“化学反应向某方向进行的限度”这一角度继续深入了解化学反应，即研究化学反应的限度。化学反应的限度是认识化学反应的一个必不可少的维度，在本章中起着承上启下的作用。教材紧抓平衡常数概念，将平衡常数作为讨论的总线索，用其定量描述平衡状态，依据其来分析平衡移动，并将平衡转化率阿作为定量描述平衡状态的补充，对于平衡移动问题的讨论，在建立浓度商Q概念的基础上，提出普遍适用的Q与K的比较判据;同时也介绍了适用于密闭体系的平衡移动的定性判据。学生通过必修2的学习已经知道可逆反应进行到一定程度后即达到化学平衡状态，但不知道如何定量描述化学反应进行的限度;知道温度、压强、浓度等反应条件将使化学平衡状态发生移动，但不知道外界条件改变时化学平衡将如何移动。本节教材在化学必修课程的基础上从化学反应的限度的定量描述和外界条件对化学平衡的影响这两个方面对化学平衡的有关问题进行深入的探讨。本节教材知识框架：用心爱心专心2本节对应高考题：（2011年山东第28题）（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）ΔH=-196.6kJ·mol-12NO（g）+O2（g）2NO2（g）ΔH=-113.0kJ·mol-1则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的ΔH=kJ·mol-1。一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是。a．体系压强保持不变b．混合气体颜色保持不变c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体职比为1:6，则平衡常数K＝。（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH0（填“”或“”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是。（2009年山东）（3）某工业生产的核心反应是：2EC2(g)+C2(g)2EC3(g)△H＜0，回答下列问题：化学反应限度化学反应限度的定量描述反应条件对化学平衡的影响化学平衡状态的建立（必修2中）化学平衡常数平衡转化率压强浓度温度用心爱心专心3①此反应的平衡常数表达式为K=，随着温度的升高，上述平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）。②将一定量的EC2(g)和C2(g)放入1L密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得EC2为0.11mol，C2为0.05mol，EC3为0.12mol。计算该条件下，反应的平衡常数K=。EC2的转化为EC3转化率=。本部分对应高考知识点分析：平衡常数的计算、平衡常数的注意问题、转化率的计算、平衡状态的考察是近几年高考的热点。本节授课内容要围绕这部分重点进行。教学过程:第1课时化学反应方向和化学平衡常数一、教学目标：1、通过课堂上的交流研讨活动，学生对表格数据的计算，使学生了解化学平衡常数，知道化学平衡常数的含义2、通过对交流研讨的分析，知道平衡常数表达式中应注意的问题。二、教学重难点：化学平衡常数的涵义及表达式中的注意问题三、教学方法：数据分析、理论推测、小组合作四、教学过程：【导入】上节课我们简单探讨了化学反应方向的问题。在实际的工业生产和实验室中，人们会遇到各种各样的可逆反应，什么是可逆反应？【知识复习】（投影）（提问）1、可逆反应的概念：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。可逆反应的特点：（1）不能进行到底，有一定限度（2）正反两个方向的反应在同时进行（3）一定条件下，正逆反应达平衡2、化学平衡的概念在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始都可以建立平衡状态。化学平衡的本质：同一物质V正=V逆化学平衡特征逆：指可逆反应。等：V正=V逆动：V正=V逆≠0，动态平衡定：各组分浓度一定或物质的量一定（不是相等）变：外界条件改变，平衡被破坏，平衡将发生移动而建立新的平衡。以可逆反应N2+3H22NH3为例说明怎样判断该反应是否达到化学平衡状态？例1、在一定条件下，反应2NO+O22NO2达到平衡的标志是（）A、NO、O2、NO2分子数目比是2∶1∶2B、反应混合物中各组分物质的浓度相等高温、高压催化剂用心爱心专心4C、混合气体的颜色不再变化D、混合气体的平均相对分子质量不变E、混合气体的压强不再变化F、V（NO）：V（O2）：V（NO2）=2：1：2【过渡】其实，一个可逆反应在一定的条件下达到了平衡状态，我们就说这个反应进行到了最大限度。为了寻找定量描述化学反应限度的方法，人们对许多化学平衡体系的数据进行了分析，终于发现：化学平衡常数可以表征化学反应限度的相对大小。【交流·研讨】课本41页【学生活动】⑴将计算结果填入表格中。⑵分析计算所得数据，寻找其中的规律。【小结】：一个反应在同一温度下可以有不同的平衡状态，但平衡常数只有一个。【过渡】人们对其他化学平衡体系的数据进行分析，发现了类似的关系。【学生活动】分析平衡常数表达式中的数据特征。化学平衡常数等于平衡体系中生成物系数次幂的乘积与反应物系数次幂的乘积之比。【板书】一、化学平衡常数aA+bBcC+dD1、K及其表达式2、关于平衡常数注意事项（1）一个化学反应的K大小只与温度有关。（2）有纯固体或溶剂参加的反应，它们不列入平衡常数表达式。【交流研讨】根据各可逆反应在一定温度下的平衡常数，我们能知道些什么呢？请对比分析教材P43表2-2-1。【板书小结】（3）K值愈大则反应进行得愈完全。根据平衡常数的表达式，完成课本P43的表格内容【学生活动】（小组合作完成）⑴填写每个反应的平衡常数表达式。⑵比较①和②，分析平衡常数表达式的书写与哪些因素有关。⑶比较②和③，分析正、逆反应的平衡常数之间的关系。【师】根据大家刚才的讨论，回答以下问题：同一化学反应的平衡常数的表达式是否惟一？平衡常数的表达式与哪些因素有关？可逆反应中正反应和逆反应的平衡常数之间有什么关系？化学平衡常数的单位与反应的化学方程式之间有什么关系？【小结板书】（4）平衡常数的表达式及单位与方程式的书写形式有关。（5）化学反应的正逆反应的平衡常数互为倒数。【目标评价】（投影）1、关于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常数(K)书写形式，正确的是（）Kc=——————[C]c[D]d[A]a[B]b用心爱心专心52、（2009年山东）（3）某工业生产的核心反应是：2EC2(g)+C2(g)2EC3(g)△H＜0，回答下列问题：①此反应的平衡常数表达式为K=，随着温度的升高，上述平衡常数（填“增大”、“减小”或“不变”）。②将一定量的EC2(g)和C2(g)放入1L密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得EC2为0.11mol，C2为0.05mol，EC3为0.12mol。计算该条件下，反应的平衡常数K=。【课堂小结】理解化学平衡常数，会应用平衡常数的表达式并知道表达式中几个关键注意问题。【作业】导学案对应习题【板书设计】：第一节化学反应的限度一、化学平衡常数1、定义及表达式2、注意问题：【教后反思】用心爱心专心6第2课时平衡转化率一、教学目标1、通过对平衡移动问题的讨论，建立浓度商Q的概念的基础上，了解Q与K的比较判据。2、通过共同分析课本例题，让学生学会平衡转化率的计算。二、教学重难点：平衡转化率的计算三、教学方法：分析讨论、讲解、总结归纳四、教学过程【上节内容复习】1、平衡常数表达式2、表达式中注意问题【导入】平衡常数仍不能直观地表示反应限度，因此在实际应用中，常用平衡转化率来定量地表示反应限度。【板书】二、平衡转化率【师】关于平衡常数和平衡转化率的计算主要有以下两种类型【学生活动】阅读教材44-45页例题，且注意解题过程，注意总结解答题目步骤。【板书】1、已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率例1：对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06molO2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。（2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率【师生互动】带领学生分析例题，展示解题过程与格式。小结解题步骤。【小结】由例1可知，一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定时虽然只有一个平衡常数，但是不同反应物的平衡转化率可能不同。因此，脱离具体的平衡的反应物谈化学平衡转化率是没有意义的。【对应练习】1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO22NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是：[NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L,[O2]=0.12mol/L.试求：（1）该温度下反应的平衡常数。（2）开始时NO2的浓度。（3）NO2的转化率。2、在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡时，测得[H2]=0.0080mol/L，求：用心爱心专心7(1)反应的平衡常数(2)其它条件不变，充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。【板书】2、已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数例2:反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数。（2）若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？【板书】3、知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率。例3、在1200℃时测得下列反应达平衡时,k=2.25.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。若反应从CO2(g)和H2(g)开始，且CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为A、B、C三种情况。试计算A情况下各物质的平衡浓度及CO2(g)和H2(g)平衡转化率。ABCCo(H2)mol/L0.01000.01200.0080Co(CO2)mol/L0.01000.01000.0100将根据B、C组数据计算各物质的平衡浓度和平衡转化率(α),分析结果，得出什么结论？【练习】在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。（2）若温度不变，上容器中充入的是1molCO和2molH2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（3）若温度不变，上容器中充入的是1molCO和4molH2O(g)，CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。（4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g)物