2020年高中化学同步教案：《化学反应的限度》2(鲁科版选修4).docx

其次节 化学反应的限度
【教学目标】：
1、化学平衡常数的概念
2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度推断
3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算
4、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。
【学习过程】：
［引言］当一个可逆反应达到化学平衡状态时，反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系，请完成43页［沟通与研讨］，你能得出什么结论？
一、化学平衡常数
1、定义：在确定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）
2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g）
当在确定温度下达到平衡时，K==cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)
引导同学完成44页【沟通与研讨】1、2两题 ，你能得出什么结论？
3、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。
（2）推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)，在确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：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫该反应的浓度商。
Qc＜K ，反应向正反应方向进行
Qc＝K ，反应处于平衡状态
Qc＞K ，反应向逆反应方向进行
（3）利用Ｋ可推断反应的热效应
若上升温度，Ｋ值增大，则正反应为 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。
若上升温度，Ｋ值减小，则正反应为 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。
二、使用平衡常数应留意的几个问题：
１、化学平衡常数只与 温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
2、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)
Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=c(CO2)/c(CO)
3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关
例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2， NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3；
写出K1和K2的关系式： K1=K22 。
写出K2和K3的关系式： K2·K3=1 。
写出K1和K3的关系式： K1·K32=1 。
三、某个指定反应物的转化率=×100%
或者=×100%
或者=×100%
转化率越大，反应越完全！
四、有关化学平衡常数的计算：阅读45页例1和例2。完成47页沟通与研讨。
【过渡】我们知道：不同温度下物质的溶解度不同。那么对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液，当上升或降低温度至t1时，溶解平衡状态被打破，继而建立一种新的溶解平衡，也就是说：条件转变，溶解平衡移动。 那么：化学平衡是否也只有在确定条件下才能保持？当条件（浓度、压强、温度等）转变时，平衡状态是否也会发生移动？
【试验探究一】：温度对化学平衡的影响（阅读教材48页试验）
试验原理：2NO2(g) N2O4(g) △H==-57.2kJ/mol
试验现象：冷水中颜色变浅，热水种颜色变深
结论：上升温度，化学平衡向吸热方向移动；降低温度，化学平衡向放热方向移动
【试验探究二】：探究浓度变化对化学平衡的影响
试验原理：Fe3＋ ＋3SCN－ Fe（SCN）3 （红色）
试验步骤：向盛有5 ml0.005mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 ml0.01mol/L KSCN溶液，
溶液显红色。
（1）将上述溶液均分置于两支试管中；向其中一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡，观看溶液颜色变化；向另一支试管滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，观看溶液颜色变化。
（2）向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH溶液3~~5滴，观看现象，填写下表。

编号
1
2
步骤（1）
滴加饱和FeCl3溶液
滴加1 mol/L KSCN溶液
现象
颜色加深
颜色加深
步骤（2）
滴加NaOH溶液
滴加NaOH溶液
现象
毁灭红褐色沉淀溶液颜色变浅
毁灭红褐色沉淀溶液颜色变浅
结论
增加反应物的浓度或削减生成物浓度平衡向正方向移动
增加生成物的浓度或削减反应物浓度平衡向逆方向移动
【思考与沟通】
1、 上述两个试验中，化学平衡状态是否发生了转变？你是如何推断的？
2、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素？
【试验探究三】：　
　　1、试验装置： 将16呈注射针头直接插入4号橡胶塞，用橡胶塞连接预先装有NO2和N2O4混合气体的200mm试管和100mL注射器，试验者侧立于黑板旁，一只手掌托住注射器，手指握住橡胶塞和试管，另一只手操作注射器，先将活塞往外拉到Ⅱ处，在试管后衬一张白纸，然后观看当活塞反复地从Ⅱ压回Ⅰ，又从Ⅰ拉向Ⅱ时，试管内混合气体颜色的变化。 　　
　　2、试验现象：加压颜色加深；减压颜色变浅
3、结论：增大压强平衡向气体体积减小的方向移动
减小压强平衡向气体体积增大的方向移动
课堂小结：