2.2.2 化学平衡常数 课件-2025-2026学年上学期高二化学同步课件(人教版选择性必修1)

该高中化学课件聚焦化学平衡常数，从工业合成氨等可逆反应的实际限度问题切入，衔接可逆反应与化学平衡状态，通过问题驱动搭建“反应限度→定量描述→平衡常数”的学习支架。 其亮点在于以实验数据（如H₂+I₂⇌2HI的平衡浓度表格）引导归纳平衡常数定义，体现科学思维中的证据推理，采用“三段式”计算模型及实例应用（如CO转化率计算）培养科学探究能力，帮助学生形成“变化遵循规律”的化学观念，提升解题能力，教师使用可高效落实教学目标。

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第2课时 化学平衡常数 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 通过概念解析与表达式书写，掌握化学平衡常数（K）的定义、表达式书写规则（含纯固体 / 液体处理），理解其表示反应限度的意义，深化宏观辨识与微观探析素养。​ 通过数据计算与规律分析，掌握利用平衡浓度（或分压）计算 K 的方法，能依据 K 值大小判断反应进行的程度，提升证据推理与化学计算能力。​ 结合工业可逆反应（如合成氨、酯化反应），体会 K 在判断反应方向、优化反应条件中的应用价值，增强科学态度与社会责任意识。​ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识理解：明确化学平衡常数（K）的定义与物理意义，掌握其表达式书写规则（含纯固体、纯液体的处理原则），理解 K 与反应限度的内在关联，建立 “平衡状态 —K 值 — 反应限度” 的逻辑认知。​ 能力运用：能根据可逆反应的平衡浓度（或气体分压）计算 K 值，能依据 K 值大小判断反应进行的程度，能结合温度对 K 的影响规律分析反应热效应，提升数据处理与逻辑推理能力。​ 素养培育：结合工业可逆反应（如合成氨、二氧化硫催化氧化）实例，认识 K 在判断反应方向、优化反应条件（温度、浓度调控）中的实用价值，培养科学调控反应的意识与社会责任素养。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 在工业生产和实验室中，人们会遇到各种各样的可逆反应，如合成氨反应： N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) 该反应在一定条件下不可能进行完全，即存在一定的限度。而反应限度的大小对于生产和生活实际有着直接影响。因此还需关注化学反应的限度。那么怎样才能定量地描述化学反应的限度呢！化学反应中，反应物的转化程度会受到哪些因素的影响呢！ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化化学平衡的改变，有规律可循吗？不同的化学平衡状态，反应物和生成物的浓度之间有什么关系呢？ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 序号 起始时的浓度(×10-3 mol·L-1) 平衡时的浓度(×10-3 mol·L-1) 平衡时 c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI) 1 11.97 6.944 0 5.617 0.594 12.70 2 12.28 9.964 0 3.841 1.524 16.87 3 12.01 8.403 0 4.580 0.973 14.86 4 0 0 15.20 1.696 1.696 11.81 5 0 0 12.87 1.433 1.433 10.00 6 0 0 37.77 4.213 4.213 29.34 c2(HI) c(H2)•c(I2) 48.38 48.61 49.54 48.48 48.71 48.81 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 示例：457.6 ℃ ，容积不变的密闭容器中发生反应： 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 800 ℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)⇋CO2(g)+H2(g) 序号 起始时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时的浓度 （×10－2 mol·L-1） 平衡时 c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) c(CO) c(H2O) c(CO2) c(H2) 1 1 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 2 1 3 0 0 0.25 2.25 0.75 0.75 3 0.25 3 0.75 0.75 0.21 2.96 0.79 0.79 1.0 1.0 1.0 表1 800 ℃时反应体系中各物质的浓度 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 c(CO2) • c(H2) c(CO) • c(H2O) 是定值 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) H2(g) + I2(g) 2HI(g) 是定值 c2 (HI) c(H2)• c(I2) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 科学家们通过大量数据验证，证明了上述结论成立，计算得出的定值称为化学平衡常数，用K来表示。 K ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 K 为常数，称为化学平衡常数，简称平衡常数 K ＝ cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) 对于一般的可逆反应 m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g) 在一定温度下达到化学平衡时，各物质的浓度满足的数学关系式为： 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 定义：在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之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,通常用符号K表示。  表达式：对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),平衡常数的表达式为： 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 工业合成氨的反应N2+3H22NH3，某温度下，在同一密闭容积中发生该过程，可以表示出以下三个反应方程式： ①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H1,平衡常数为K1; ②N2(g)+H2(g)NH3(g) △H2,平衡常数为K2; ③NH3(g)N2(g)+H2(g) △H3,平衡常数为K3。 三个平衡常数是否相等?请找出它们之间的关系。 c (NH3) c1/2(N2)• c3/2(H2) K2= c 2(NH3) c(N2)• c3(H2) K1= c (NH3) c1/2(N2)• c3/2(H2) K3= K1=, K2·K3=1,K1·=1。 不相等, 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 Fe3O4(s) + 4H2(g) 3Fe(s) + 4H2O(g) 高温 c4(H2) c4(H2O) K = 注：化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。 ①表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度。 ②平衡常数表达式与化学方程式的书写一一对应。 ③固体、液体纯物质的浓度视为常数，在表达式中不出现。 写出下列可逆反应的平衡常数表达式。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 化学平衡常数与方程式的关系 (1)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，对于同一个化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数的表达式不同。K与化学计量数等倍扩大或缩小成幂指数关系。 (2)对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 化学平衡常数与方程式的关系 (3)若两反应的平衡常数分别为K1、K2，则： ①若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1·K2。 ②若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝ 。 (4)由于一个化学反应的某一平衡常数表达式与该反应化学方程式的一种表示形式相对应，因此不能笼统地说某一反应的平衡常数是多少。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节一：化学平衡常数的定义 平衡常数表达式书写的注意事项 1.表达式中的各物质的浓度必须为平衡浓度； 2.平衡常数表达式与化学方程式的书写一一对应； 3.固体、液体纯物质的浓度视为常数，在表达式中不出现； (非水溶液中发生的反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数的表达式中)。 序号 起始浓度(×10-2 mol·L-1) 不同温度下的平衡常数(K ) c(H2) c(I2) c(HI) 457.6 ℃ 425.6 ℃ 25 ℃ 1 1.197 0.694 0 48.38 54.51 867 2 1.228 0.996 0 48.61 54.62 867 3 1.201 0.840 0 49.54 54.21 867 4 0 0 1.520 48.48 54.10 867 5 0 0 1.287 48.71 54.42 867 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节二：影响化学平衡常数的因素 平衡常数不受浓度的影响，受温度影响。 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 示例：在容积不变的密闭容器中发生反应： 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节二：影响化学平衡常数的因素 反应中物质的性质 内因 对于同一可逆反应，化学平衡常数只与温度有关。 外因 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节三：研究化学平衡常数的意义 K值越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大。一般来说，对于同类型的化学反应，K≥105时可认为该反应进行得基本完全了； K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有性质的定量体现； 化学平衡常数的大小反映的是反应进行的程度大小，并不涉及反应时间和化学反应速率。即：某个化学反应的平衡常数很大，可能化学反应速率却很小。 化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(反应的限度) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节四：化学平衡常数的应用 应用 利用平衡常数进行相关计算 可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在体积为V L的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为 a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节四：化学平衡常数的应用 应用 利用平衡常数进行相关计算 1、计算模型——“三段式”法 mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g) 起始量/mol　 a　　　b　　　0　　　0 转化量/mol　　　　　　　 平衡量/mol　　 mx a－mx nx px qx b－nx px qx 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节四：化学平衡常数的应用 2．思维模型——三步骤 (1)巧设未知量，列全三段式：找已知量，设转化量(若由已知量能列三段式就不必设量)。 (2)抽提关键量，找准关系式：依据转化量之比等于 之比或关键量列等式关系。 (3)解答设问题，求解问题项：根据求解量，计算问题项。 化学计量数 应用 利用平衡常数进行相关计算 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 3．常见的计算量 (1)平衡常数K＝ (2)平衡时A的物质的量浓度： (3)平衡时A的转化率： A、B的转化率之比为 c(A)＝ mol·L－1。 α(A)∶α(B)＝ 应用 利用平衡常数进行相关计算 mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g) 起始量/mol　a　　　　b　　　0　　　0 转化量/mol　mx　　　nx　　　px　　qx 平衡量/mol　a－mx　b－nx　　px　　qx 环节四：化学平衡常数的应用 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 应用 利用平衡常数进行相关计算 环节四：化学平衡常数的应用 (4)平衡时A的体积分数： (5)平衡时和开始时的压强之比： (6)生成物产率＝ 3．常见的计算量 mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g) 起始量/mol　a　　　　b　　　0　　　0 转化量/mol　mx　　　nx　　　px　　qx 平衡量/mol　a－mx　b－nx　　px　　qx 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 应用 利用平衡常数进行相关计算 环节四：化学平衡常数的应用 【例1】将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。 (1)求该反应的平衡常数及平衡时CO的转化率。 (2)在上述温度下，CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.3 mol，达到平衡时， CO的浓度为多少?CO的转化率为多少? 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 应用 利用平衡常数进行相关计算 环节四：化学平衡常数的应用 【解】依题可知：起始时 c(CO) ＝ c(H2O) ＝ 0.01 mol·L-1，平衡时 c(CO) ＝ 0.005 mol·L-1，变化量 c(CO) ＝ 0.005 mol·L-1 CO(g) ＋H2O(g) CO2(g) ＋H2(g) 起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.01 0 0 变化浓度/(mol·L-1 ) 0.005 平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 K＝ ＝ ＝1 c(CO2) • c(H2) c(CO) • c(H2O) 0.005 × 0.005 0.005 × 0.005 CO的转化率为： × 100% ＝ 50% 0.005 mol·L-1 0.01 mol·L-1 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 应用 利用平衡常数进行相关计算 环节四：化学平衡常数的应用 起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.03 0 0 变化浓度/(mol·L-1 ) x 平衡浓度/(mol·L-1 ) 0.01－x 【解】依题可知：起始时 c(CO) ＝ 0.01 mol·L-1 ，c(H2O) ＝ 0.03 mol·L-1 x x x 设达到平衡状态时CO浓度的变化量为x mol·L-1 0.03－ x x x K ＝ ＝ c(CO2) • c(H2) c(CO) • c(H2O) ＝ 1 x2 (0.01−x)•(0.03−x） x ＝ 0.0075 (平衡常数只与温度有关) CO的转化率为： ＝75% × 100% 0.0075 mol·L-1 0.01 mol·L-1 CO(g) ＋H2O(g) CO2(g) ＋H2(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 应用 利用平衡常数进行相关计算 环节四：化学平衡常数的应用 同一温度下，同一反应 投料方式1 投料方式2 投料方式3 转化率可能不同，平衡常数(K )相同 化学平衡1 化学平衡2 化学平衡3 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节四：化学平衡常数的应用 应用 利用平衡常数判断化学反应进行的方向 m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g) 对于可逆反应： ＝Q 任意时刻，反应中各物质的浓度幂之积的比值 cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) 浓度商 达到化学平衡状态时浓度商等于该温度下的K 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 环节四：化学平衡常数的应用 应用 利用平衡常数判断化学反应进行的方向 m A(g)＋n B(g) p C(g)＋q D(g) 对于可逆反应： 同一温度下： Q ＝ K ，处于化学平衡状态 Q ＜ K ，向正反应方向进行 Q ＞ K ，向逆反应方向进行 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 应用 环节四：化学平衡常数的应用 【例1】将0.1 mol CO与0.1 mol H2O气体混合充入10 L密闭容器中，加热到800 ℃ ，充分反应达到平衡后，测得CO的浓度为0.005 mol·L-1 。 (3)在该温度下， CO的量不变，将气态H2O的投料改为0.375 mol ，反应一段时间后测得体系中CO的浓度为0.0025 mol·L-1 ，此时反应是否达到平衡状态? 利用平衡常数判断化学反应进行的方向 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡常数 应用 环节四：化学平衡常数的应用 起始浓度/(mol·L-1 ) 0.01 0.0375 0 0 变化浓度/(mol·L-1 ) 0.0075 0.0075 0.0075 0.0075 某时刻浓度/(mol·L-1 ) 0.0025 0.03 0.0075 0.0075 【解】依题意可知：起始时 c(CO) ＝ 0.01 mol·L-1， c(H2O) ＝0.0375 mol·L-1，某时刻 c(CO) ＝ 0.0025 mol·L-1，减少了0.0075 mol·L-1 K＝ ＝ ＝0.75 c(CO2) • c(H2) c(CO) • c(H2O) 0.0075 × 0.0075 0.0025 × 0.03 ＜ 1 CO(g) ＋H2O(g) CO2(g) ＋H2(g) 此时不是化学平衡状态，反应在向正反应方向进行之中 利用平衡常数判断化学反应进行的方向 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识建构 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 1．下列关于化学平衡常数的叙述正确的是(　　 ) A．当改变反应物的浓度时，化学平衡常数会发生改变 B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数均不变 C．化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 D．温度一定，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数 D 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 2．在一定条件下，有下列分子数之比相同的可逆反应，其平衡常数K值分别是 ①H2＋F2 2HF　K＝1047； ②H2＋Cl2 2HCl　K＝1017； ③H2＋Br2 2HBr　K＝109； ④H2＋I2 2HI　K＝1。 比较K值大小，可知各反应的正反应进行的程度由大到小的顺序是(　　 ) A．①②③④ B．④②③① C．①④③② D．无法确定 A 感谢您的观看 Thank you K= $