2026届高三化学一轮复习《化学平衡常数》同课异构公开课-教学设计

课题名称 一轮复习《化学平衡常数》（1课时） 课标分析 内容要求：认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。 学业要求：1.能书写平衡常数表达式，能进行平衡常数、平衡转化率的简单计算，能利用平衡常数和浓度商的关系判断化学反应是否达到平衡及化学反应的方向。2.针对典型的实际案例，能从化学反应限度、速率等角度对化学反应条件进行综合分析，从节能、环保、资源综合利用等多角度进行评价。 教材分析 本节课选自人教版高中化学选择性必修一《化学反应原理》第二章第二节“化学平衡”的核心内容。化学平衡常数是定量描述化学平衡状态的核心工具，是沟通宏观反应限度与微观反应本质的桥梁。它不仅是勒夏特列原理的定量补充，更是后续学习水溶液中的离子平衡（电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积常数）的理论基石，在高考中占据着极其重要的地位，是每年必考的热点和难点。 考情分析 化学平衡常数在高考评价体系中占据“核心热点”地位，其价值体现在三个层面：第一，从考点频次看，凡涉及“化学反应原理”的大题几乎必考平衡常数，是名副其实的必拿分板块。 第二，从素养载体看，平衡常数是课标所提“变化观念与平衡思想”这一核心素养的可量化载体。高考通过“计算—比较—预测—解释”四类递进任务，将抽象素养转化为具体测评，同时实现对“证据推理与模型认知”的双重考查，推动评价从知识立意向素养立意过渡。 第三，从命题趋势看，新高考显著区别于旧模式：淡化了繁难的等效平衡与纯数学建模，转而强化“应用型、信息型情境”(如工业条件优化、环境污染物降解、新能源材料制备)，要求以K值为数据支点解释生产参数或反应限度，借此体现“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”的评价理念。与此同时，计算角度愈发多变，三段式运用更加灵活。 学情分析 已有基础：学生在高二已经学习了化学平衡常数的基本概念和简单计算，对“三段式”有初步接触，具备一定的定性分析能力(勒夏特列原理)。 存在困惑：1.对K的“常数”本质理解不深，平衡常数表达式书写； 2.“三段式”运用不熟练，特别是涉及压强、体积、多平衡体系的计算时逻辑混乱。 3.难以灵活运用K进行反应方向判断(Q与K比较)。 4.未能将平衡常数与工业生产、图像分析等问题有机结合。 心理特点：一轮复习阶段，学生虽具备零散知识储备，但普遍存在系统整合不足、解题逻辑思维薄弱的问题，导致"一听就懂、一做就错"的现象突出，亟需通过重难点专项突破与思维建模训练加以解决。 教学与评价目标 教学目标： 1. 理解平衡常数K是反应限度的定量表达，能判断K值大小与反应进行程度的关系，并准确书写各类平衡常数表达式。 2. 掌握运用浓度商Q与平衡常数K的相对大小判断反应方向，深化对平衡移动原理的定量认识。 3.能通过范特霍夫方程体会K、T与△H三者之间关系，深化T对K的影响。 4.能运用“三段式”法进行平衡常数的相关计算，初步建构解题思维模型。 5.体会运用反应方向、限度和速率优化化工生产条件（如合成氨）的理论价值，认识科学对实践的指导作用。 评价目标： 1.能正确书写气相、溶液等不同体系的平衡常数表达式，并解释K值与反应程度的关系。 2.能准确判断给定条件下Q与K的相对大小，判断反应方向。 3.能运用三段式准确计算Kp，并建立Kp的解题思路。 4.能结合合成氨工业实例说明化学反应的方向、限度和速率在调控工艺条件中的作用。 5.能精准提取信息，逻辑清晰的进行计算与推理。 教学重难点 重点：1.化学平衡状态的判断方法； 2.化学平衡常数的计算与应用； 3.浓度商与平衡常数的综合运用。 难点：1.多反应体系中平衡常数的推导与计算； 2.图像信息的提取与平衡问题的综合分析； 3.实际工业问题中平衡与速率的综合判断。 教学方法 讲授法，练习法，问题链教学法，归纳法。 教学准备 多媒体课件，典型例题与练习题 教学过程 【课堂引入】2026届贵州省六校联盟高考实用性联考卷17题 【教师】同学们看到这道题熟悉吗？其中K的计算不仅是高考化学的高频必考点，更是高考评价体系中链接知识、能力、素养和真实情境的重要载体。 环节一：复习回顾 【展示】化学平衡常数的定义以及Kp和Kx的表达式 【活动1】根据化学平衡常数的定义，写出下列不同平衡量的平衡常数表达式。 (1) FeCl3(aq) + 3KSCN(aq) ⇌ Fe(SCN)3(aq) + 3KCl(aq) Kc (2) (g) + H2O(g) ⇌ HOCH2CH2OH (g) Kp (3) (g) + HOCH2CH2OH (g) ⇌ HOCH2CH2OCH2CH2OH(l) Kp (4)2NH3(g) ⇌ N2(g) + 3H2(g) Kx 【学生活动】认真完成书写。 【教师】点评学生作业，错误的给予纠正。 【板书】K的表达式与书写注意事项 【思考】Kp和Kx之间存在关联吗？联系的桥梁是什么？ 【教师】留给学有余力的同学自行推导。 【活动2】完成下列习题，找出化学平衡常数与化学方程式的关系。 已知银催化反应：2C2H4(g)+O2(g)2 (g) K1 时存在如下转化过程： C2H4(g) + AgO2(s) (g)+AgO(s) K4 Ag(s)+O2(g)AgO2(s) K3 AgO(s)Ag(s)+1/2O2(g) K5 据此计算化学平衡常数K4= (用含K1、K3、K5的代数式表示)。 【学生活动】按要求完成活动2。 【教师】提示学生根据盖斯定律找到方程式与平衡常数关系。 【板书】化学平衡常数与化学方程式的关系： (1)在相同温度下，正逆反应的平衡常数互为倒数。 (2)方程式的化学计量数扩大n倍，则K⟹ Kn； 方程式的化学计量数缩小n倍，则K⟹； (3)两方程式相加，则K总＝K1·K2 ；两方程式相减，则K总＝。 【活动3】平衡常数的数值大小有什么意义？根据合成氨的K值，你能得出什么结论？K(25℃) ＝5.6×105 【学生】回顾教材，回答问题。 【教师】105这个数量级有什么特殊含义？ 【板书】K的意义：平衡常数K越大，说明平衡体系中生成物的占比越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全。 【活动4】请判断下列时刻合成氨反应是否达到平衡状态？(某温度)K=0.77 物质 N2(g) H2(g) NH3(g) 某时刻浓度/mol·L -¹ 2 1 2 【学生】通过计算Q数值回答问题 【教师】如果将浓度替换为压强，我们可以获得压强商。 【板书】K的应用：判断反应是否达到平衡或反应进行的方向 环节二：深化理解 活动5：已知化学平衡常数与温度之间满足关系：(ΔH是焓变，ΔS是熵变，R是大于0的常数)，合成氨反应N2(g) +3H2(g)⇌2NH3(g)的lnK与1/T的关系是哪一条直线？ 【学生】带着数学眼光看问题，尝试回答。 【教师】提示：合成氨的ΔH <0，ΔS<0，并类比数学线性方程：y = ax+b 图像中斜率(－)应为正值，为负值，故为直线Ⅰ。 【教师】请同学们继续判断直线Ⅱ、Ⅲ代表的化学反应的焓变与熵变的符号。 【学生】学以致用，回答问题。 资料卡片：范特霍夫方程由荷兰化学家范托夫于1884年提出，量化了K与T的关系，K是温度的函数。范托夫于1901年成为第一位获得诺贝尔化学奖的科学家。 其中K是平衡常数，ΔH是焓变，ΔS是熵变，T是热力学温度，R是气体常数。方程中的焓变和熵变随温度变化很小，可视为常数。 【板书】K的应用：K、T与ΔH的关系 K的影响因素： Kp和Kc只受温度影响。 【思考】为什么这里没有提Kx呢？ 【教师】同学们完成上一个探究问题，这个问题就迎刃而解了。 环节三：学以致用 活动6：请计算下列平衡常数Kp(恒压条件)。 某温度下，在密闭容器中按照初始环氧乙烷(EO)物质的量为10mol，投料= 9 通入水蒸气，发生主、副反应合成乙二醇(EG)。平衡时，EO转化率为60%，n平衡(EG) : n平衡(DEG) = 4:1，若体系的压强始终为P0，主反应的压强平衡常数Kp为 (用含有P0的代数式表示) 【学生】根据所学内容列三段式进行计算。 【教师】强调体系的压强始终为P0，与本次考试题有所区别；并点评学生的三段式计算。给出正确计算方法。 【板书】Kp的计算思路： 【过渡】化学平衡常数是化学反应条件调控的重要参数！但是研究一个反应，只关注反应限度是不够的，还要综合考虑反应的方向和反应速率。下面以合成氨为例。 【活动7】结合所给数据，从反应的方向、反应限度和反应速率上分析合成氨工业实际生产中采用条件是高温、高压、催化剂的原因？ 反应方向 H=－92kJ·mol-¹ S=－198J·K-¹·mol-¹ G(298K) ≈－33kJ·mol-¹＜0 反应限度 K(25℃) ＝5.6×105 K(450℃) ＝1 反应速率 ？ 【学生】回顾所学知识回答上述工业化条件对化学反应限度和化学反应速率的影响。 【教师】同学们不难发现其中温度对限度和速率的影响是相反的，但是要综合考虑经济效益最大化，选择速率更快。 【课堂升华】雨果曾在《悲惨世界》的序言提到，“本世纪的三个问题——贫穷使男子潦倒，饥饿使妇女堕落，黑暗使儿童羸弱。” 合成氨的伟大之处在于它解决了世界难题“饥饿”，而这就是化学工业的非凡魅力！ 作业布置 【课后练习】夯实基础 1.若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示： T/℃ 200 300 400 10 请完成下列问题： ①400℃时，反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数值为 。 ②当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的υ(N2)正 υ(N2)逆 (填“>”“<”或“=”) 2．工业合成氨技术反应原理为：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)  ΔH=-92.4 kJ·mol-1 。 (1)T℃时，在有催化剂、体积为1.0 L的恒容密闭容器中充入1 molN2、3mol H2，10min时反应达到平衡，测得c(NH3)=1.2mol/L。 ①平衡时H2的转化率为 。 ②若反应前体系压强为P0，则平衡时体系压强为 (用含 P0的代数式表示)。 ③T ℃时该反应的平衡常数K= (保留三位有效数字)。 (2)在其他条件相同时，下图为不同压强、不同温度下，N2的平衡转化率。 ①L表示 (填“温度”或“压强”)，②其中 X1 X2(填“>”或“<”)。 3.恒温恒容条件下，向密闭容器中充入一定量X(g)，发生反应：①X(g) ⇌Y(g)；②Y(g) ⇌Z(g)。反应①和②的lnK(K为平衡常数)~曲线如图。下列选项中反应①和②能量变化过程与图示最接近的是（ ） A． B． C． D． 4.（2021年化学全国乙卷节选）McMoris测定和计算了在136～180 ℃范围内下列反应的平衡常数Kp。 2NO(g)＋2ICl(g)⇌2NOCl(g)＋I2(g) Kp1 2NOCl(g)⇌2NO(g)＋Cl2(g)　Kp2 得到lg Kp1～和lg Kp2～均为线性关系，如下图所示： ①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2，反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”)。 ②反应2ICl(g)===Cl2(g)＋I2(g)的K＝____________(用Kp1、Kp2表示)； 该反应的ΔH____0(填“大于”或“小于”)， 写出推理过程：______________________________________。 板书设计 课后反思 本节课围绕化学平衡常数达成表达、意义、应用与计算目标。亮点：以联考试题引入，有效激发应试意识与知识共鸣；通过Kc、Kp、Kx对比，强化“平衡状态定量描述”的本质理解；合成氨工业条件分析成功整合反应方向、限度、速率与经济效益，并自然渗透化学解决饥饿问题的社会价值。 问题：Q与K判据应用中，浓度商概念建构不牢；范特霍夫方程呈现直白，缺乏数据探究与自主推导过程，学生停留于记忆层面。Kp计算环节时间偏紧，学生对“恒压体系”与“恒容体系”区分与理解困难； 改进：增设更多铺垫练习，设计基础、进阶、拓展分层作业。教学需持续探索如何将符号表达转化为认知模型，在预设与生成的碰撞中真正实现深度学习。 5 学科网（北京）股份有限公司 $