視頻標簽：化學平衡常數(shù)

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視頻課題：高中化學人教版選修四《化學平衡常數(shù)》北京

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高中化學人教版選修四《化學平衡常數(shù)》北京市昌平區(qū)第一中學教學設計

基于Q_C 、K關系分析的平衡移動規(guī)律教學設計
                              

授課內(nèi)容	普通高中新課程化學選修4  第二章 化學反應速率和化學平衡    第三節(jié) 化學平衡（第3課時）
授課教師		授課時間	2015、4、2
授課地點		授課班級	高二、7班

 

教學基本信息

課題           基于QC 、K關系分析的平衡移動規(guī)律

教學內(nèi)容分析

本節(jié)課教學內(nèi)容為原理4第二章 化學反應速率和化學平衡 第三節(jié) 化學平衡 第3課時的內(nèi)容，源于可逆反應化學平衡知識模塊。必修2已經(jīng)學習過化學反應的限度，本書是對可逆反應限度的繼續(xù)深入學習，引入了平衡常數(shù)概念。學習內(nèi)容更加深入，要學習限度的改變，如何改變，即平衡移動。目的是更好的調(diào)控可逆反應向著需要的方向進行。 所以本部分內(nèi)容共開設了三課時，第一課時主要是和必修2做銜接，復習可逆反應的特征，以及平衡狀態(tài)的判定，引出濃度商和平衡常數(shù)這兩個概念。第二課時主要是平衡常數(shù)的應用，第三課時是基于QC 、K關系的分析得出影響平衡移動的因素，以及平衡移動規(guī)律，也就是本節(jié)課的內(nèi)容。 平衡觀是高中化學非常重要的認知觀念，平衡觀統(tǒng)領可逆反應、水溶液中弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡及轉(zhuǎn)化。K與QC的關系分析可以解釋所有的平衡移動問題。本節(jié)課作為平衡觀建立的第一部分學習內(nèi)容，可以起到建立觀念，統(tǒng)領后續(xù)學習的作用。所以基于K和QC關系分析的平衡移動規(guī)律學習比較理性，平衡移動的規(guī)律完全通過K與QC關系分析得出，實驗起到了驗證的作用。本節(jié)課的內(nèi)容是勒夏特列原理的理論支撐，尤其是壓強對平衡移動的影響更具有理論依據(jù)。這種分析可以延續(xù)到水溶液中的離子平衡，只是少了壓強這個影響因素。勒夏特列原理只能定性的判斷平衡移動方向，但不能夠定量計算，而平衡常數(shù)K和QC的應用可以做到。平衡常數(shù)K就像是可逆反應的幕后操控者，任何的調(diào)控平衡狀態(tài)都離不開平衡常數(shù)的約束，也決定了平衡的移動方向。 本部分內(nèi)容的學習起到了承前啟后的作用，是一種觀念的建立，也是分析可逆反應的一種工具。

學情分析

學生在必修2中已經(jīng)學習了化學反應限度，即化學平衡，并且知道了平衡是可以改變的。但對化學反應限度還只是感性的認識，不能夠定量的表征。對于平衡的判定局限于物質(zhì)的濃度不再改變，以及V正=V逆，不能夠用平衡常數(shù)K和濃度商QC來判斷可逆反應是否達到平衡。不清楚哪些因素可以打破平衡，以及平衡如何移動。由于在第二節(jié)中學習了影響化學反應速率的因素，所以學生對于平衡移動的影響因素會和影響速率的因素混淆。這種混淆是由于缺乏可以進行分析的依據(jù)，即K和QC的關系分析。 有一部分同學已經(jīng)了解了勒夏特列原理，并且已經(jīng)開始應用。但遇到一些問題需要定量分析時遇到了困難，例如：恒容狀態(tài)下對于一個已經(jīng)平衡的反應再加入反應物A，問這種反應物的轉(zhuǎn)化率比原來大還是小，學生非常清楚的知道平衡會正向移動，卻不能夠證明A的轉(zhuǎn)化率降低了。這正是缺少對平衡常數(shù)這個硬性標桿的認識。

教學目標

知識與技能 1、進一步明確K、QC的含義，明確只有在平衡狀態(tài)時二者相等 2、通過影響K、QC的因素分析，得出影響平衡移動的因素有溫度、壓強、濃度 3、通過分析改變T、C、P對K和QC帶來的變化，判斷平衡移動的方向，進而得到平衡移動規(guī)律 4、能根據(jù)得出的結(jié)論調(diào)控影響因素促進可逆反應向著需要的方向的進行 二、過程與方法 1、承接上節(jié)課，通過K、QC不等，建立判斷可逆反應進行方向的依據(jù)。數(shù)學關系的分析結(jié)合K、QC的本質(zhì)含義理解，思維連貫。 2、平衡時K=QC，如果不等了，分析得出影響平衡移動的因素，分析的有理有據(jù)，避開了催化劑等其它因素的干擾。 3、工業(yè)合成氨作為載體分析、討論、總結(jié)平衡移動規(guī)律。建立在任務基礎之上的學習會更有成就感。 三、情感態(tài)度價值觀 1．通過K、QC關系的推導和應用，促進學生培養(yǎng)理性分析的習慣，對待科學不僅要知其然，還要知其所以然。 2． 對于可逆反應的認識，要建立平衡觀，培養(yǎng)了學科素養(yǎng)。 3．通過對合成氨的調(diào)控，感受化學在生產(chǎn)中的應用。

教學重點難點

教學重點：溫度、濃度、壓強影響下的平衡移動規(guī)律。 教學難點：主動建立分析平衡移動的一般思路，即分析影響因素如何影響了K 或者QC, 比較K 和QC的大小，進而判斷平衡移動方向。

教學流程

教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 環(huán)節(jié)一： 分析QC 、 K的大小判斷反應進行的方向 可逆反應達到平衡時 QC =K 【問題】在一個條件一定的具體反應中， K有多少個？QC又有多少個？誰應該向誰看齊？ 【問題】如果QC = K，要么QC<K，要么QC>K 這時反應向哪個方向進行？       思考 回答       理性分析反應進行方向     承接上節(jié)課平衡常數(shù)的學習，鞏固QC  和K的含義及關系；宏觀把握通過比較QC 和 K的大小可以判斷平衡移動方向 環(huán)節(jié)二： 已達平衡的反應，QC = K的原因分析，得到平衡移動的影響因素 【問題】對于一個已經(jīng)達到平衡的反應，突然 QC = K了，可能是什么原因引起的？   理性分析引起QC 、 K變化的原因，并在學案上寫出 得到影響平衡移動的因素T、C、P，避免了和影響速率因素的混淆 環(huán)節(jié)三： 通過對工業(yè)合成氨的調(diào)控，分析得出部分平衡移動規(guī)律   【問題】工業(yè)合成氨是大家非常熟悉的可逆反應，如果讓你來調(diào)控這個反應，你會采取哪些措施？     幫助學生明確目標，即促進反應正向進行，獲取更多的氨氣。 【問題】如何促進反應正向進行？也就是如何實現(xiàn)QC <K?           【問題】如果只能選擇一種反應物改變濃度，你會選擇氮氣還是氫氣？   得到合成氨中濃度對平衡移動的影響規(guī)律       結(jié)合QC、K和學生一起分析溫度和壓強在合成氨中的影響。得到二者對平衡移動的影響規(guī)律   討論，初步明確目標   匯報初步討論結(jié)果       結(jié)合QC 的表達式和K，分析可以采取的措施，在學案上寫出。分析得出可以改變濃度、壓強、溫度。   思考，觀察QC的表達式，關注濃度的冪與系數(shù)的關系，     對于壓強和溫度還不明確如何改變   從熟悉的合成氨入手，理性的結(jié)合QC 和 K分析如何促使反應向所需要的方向進行                             引起學生對于反應中系數(shù)的關注，改變系數(shù)大物質(zhì)的濃度，引起的變化大，平衡移動會更明顯           進一步明確合成氨的具體促進措施，即低溫、高壓、增大反應物濃度或者減少生成物濃度 環(huán)節(jié)四： 實驗驗證分析，完善平衡移動規(guī)律   通過實驗來驗證濃度對平衡移動的影響規(guī)律。請同學們按照要求設計實驗                     學生指揮下的實驗演示     溫度對平衡移動影響觀看二氧化氮球?qū)嶒灒�先預測現(xiàn)象   壓強對平衡移動影響觀看二氧化氮注射器實驗，先預測現(xiàn)象       根據(jù)促進合成氨的理性分析，在學案上設計濃度對平衡移動的影響實驗。     匯報實驗方案，用一段完整的話描述設計及根據(jù)   觀察現(xiàn)象是否和預期一樣 動手實驗       觀看視頻 實驗本身沒有太大難度，主要是看學生是否會選擇改變SCN-的濃度來促進平衡移動。                           完善溫度對平衡移動影響規(guī)律     完善壓強對平衡移動影響規(guī)律 環(huán)節(jié)五： 總結(jié)平衡移動規(guī)律和本節(jié)課的學習內(nèi)容 【問題】一句話高度概括平衡移動規(guī)律？ 用K判斷平衡移動的一般規(guī)律總結(jié) 試著說出自己的總結(jié) 引出勒夏特列原理

板書設計

影響平衡移動的因素 （濃度、壓強）QC  =  K（溫度）     QC  <  K  反應正向進行 QC  >  K  反應逆向進行 二、平衡移動規(guī)律 影響因素 改變方式 QC K   移動方向 濃度 C反   或C生 QC變小 不變 QC  <  K 正向移動 C反   或C生 QC變大 不變 QC  >  K 逆向移動 溫度 放熱反應 T 不變 K變小 QC  >  K 逆向移動 吸熱反應T 不變 K變大 QC  <  K 正向移動 壓強 氣體分子數(shù)增多 P 變大 不變 QC  >  K 逆向移動 氣體分子數(shù)減少P 變小 不變 QC  <  K 正向移動

 
學案

1. 引起Q_{C  =}  K的原因可能有哪些？為什么？

 
 
 
 
 
2、如何促進合成氨正向進行,獲取更多的NH₃?
 

1. 從給定的試劑中選取合適的試劑設計實驗證明濃度對平衡移動的影響，只選擇改變一種物質(zhì)的濃度。

反應原理： Fe³⁺  + 3SCN^-     Fe(SCN)₃（紅色）
試劑如下： 0.005mol/L FeCl₃ 溶液、1mol/L FeCl₃溶液 _、0.01mol/LKSCN溶液 1mol/LKSCN溶液、0.01mol/L NaOH 溶液
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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