内容正文:
化 学 平 衡
人教版选择性必修1《化学反应原理》第二章第二节
目 录
C
ONTENTS
课标解读
教材分析
学情考量
基本思路
基本框架
基本策略
典型课例
板书设计
教学反思
一、课标解读
设计理念
充分发挥化学课程的育人功能
整体规划素养立意的课程目标
构建大概念统领的化学课程内容体系
重视开展核心素养导向的化学教学
倡导实施促进发展的评价
内容要求
会描述化学平衡建立的过程,从化学平衡的研究对象、实质、特征、达到平衡状态标志的判断等方面理解化学平衡状态的涵义。
了解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。
通过实验探究,了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响;归纳出平衡移动的规律并加以应用。
学业要求
能书写平衡常数表达式,能进行平衡常数、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平衡移动的方向。
能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律,推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化,能讨论化学反应条件的选择和优化。
二、教材分析
地位作用
化学平衡是在学习了化学反应与能量、化学反应速率及影响因素、元素周期律等理论知识的基础上学习的中学化学的重要理论之一,也是电离平衡、水解平衡、溶解平衡的核心,不仅有助于对以前所学的元素化合物及化学反应等知识加深理解,而且对下一章节的电离平衡、水解平衡、溶解平衡的学习起着指导作用,是下一章内容学习的基础。
内容安排
基于人教版教材的内容排布顺序,先探究化学平衡状态及其特征,再探究化学平衡常数概念、意义和应用,最后探究影响化学反应平衡的因素。
情境设置
由于本单元内容的学习是由浅入深、由表及里的过程,因此将本单元的学习大情境设计为“从空气到面包——工业合成氨”,同时加入生活中的一些真实情景,吸引学生学习兴趣的同时,也让学生体验到自然科学规律的逻辑意识。
三、学情考量
知识层面
学生已经学习了化学反应速率的基本定义和影响因素,对化学平衡及平衡的移动也有了初步的认识,但不能定量的描述化学反应的限度,且对化学平衡的知识容易遗忘,所以在学习新知识前应先回顾旧知识。
能力层面
高中阶段学生的思维发展处于形式运算阶段,计算能力、逻辑推理能力、分析归纳能力较强,能够根据问题、材料进行分析推理。
情感层面
高中生的求知欲较强,喜欢挑战,在课堂上应采用学生广泛积极参与的讨论法,设置进阶问题以充分调动学生的积极性。
四、基本思路
基本思路
课时安排
教学目标
教学重难点
教法学法
四、基本思路
课时安排
单元共设计4个课时。分别围绕化学平衡状态的概念与特征、化学平衡常数及应用、化学平衡的影响因素三个内容展开数学设计,逐步揭开化学平衡的真实面纱。
教学目标
1、通过类比建立化学平衡的观点。通过合作讨论、理解、总结化学平衡的特征并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。通过分析数据、绘制图像等方法,建立化学平衡的概念;能够从化学反应速率的角度说明化学平衡。初步形成化学平衡是化学反应在一定条件下进行的最大限度的思想,感悟化学平衡理论来自于实际生产又可以为实际生产提供指导,具有很重要的社会价值。
2、了解化学平衡常数的含义,会求算某化学反应的平衡常数。了解浓度商的概念,并能利用浓度商与化学平衡常数的相对大小关系判断化学反应的方向。通过化学平衡常数的研讨,培养学生分析处理实验数据的能力,以及从数据中获取信息总结规律的能力。
3、通过学习掌握外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡影响的规律;通过外界条件的改变对化学平衡常数和正、逆反应速率的影响的分析使学生理解浓度对化学平衡影响的原因。通过实验探究,培养学生设计实验方案,分析实验现象,获取有价值信息的能力;培养能分析处理实验数据,从数据中获取信息、总结规律的能力;体验化学实验对化学理论发展的贡献;通过化学平衡的相对性认识事物的相对性。
四、基本思路
1、教学重点
(1)理解可逆反应和化学平衡的概念;初步会判断一个反应是否已达到化学平衡状态。
(2)化学平衡常数的含义 ;根据浓度商与化学平衡常数的相对大小关系判断化学反应的方向。
(3)浓度、压强、温度对化学平衡的影响 ;能用勒夏特列原理来解决实际化学平衡移动的问题。
2、教学难点
(1)化学平衡状态的判断。
(2)化学平衡常数的相关计算。
(3)勒夏特列原理中“平衡将向着减弱这种改变的方向移动”的理解。
四、基本思路
教法
启发诱导法
实验探究法
多媒体与板书结合
学法
探究学习
合作学习
自主学习
五、基本框架
化学平衡
化学平衡状态
可逆反应
化学平衡的定义、特征和标志
化学平衡常数
平衡常数的定义、表达式和影响因素
平衡常数、平衡转化率与反应限度的关系
反应物的平衡转化率
影响化学平衡的因素
勒夏特列
原理
六、基本策略
策略1:模型建构
引导学生经历化学平衡常数模型建构的过程,结合具体实例,促进学生体会化学平衡在判断平衡状态、反应方向,分析预测平衡移动方向等方面的功能价值。
策略2:交流讨论
通过交流讨论活动,帮助学生形成基于浓度商和化学平衡常数的比较分析等条件下平衡移动问题的基本思路。
策略3:实验探究
组织学生开展“外界条件对化学平衡影响”的实验探究活动,发展学生演绎推理、系统假设等思维能力。
七、典型课例——多彩的格桑花
——浓度、温度对化学平衡的影响
环节①:最美格桑
格桑花
格桑梅朵
格桑传说
天神传说
姐妹传说
格桑寓意
幸福
美好时光
格桑精神
不屈不饶
顽强奋斗
环节②:引思设疑
引导思考
格桑花为什么如此多彩,为什么会随着季节变幻而呈现不同的颜色?
联系实际
联系生活中不同颜色的花朵,并查阅相关资料可知花青素。
设计意图
以生活中的情景引入,提高学生的学习兴趣。
花青素(anthocyanidins),又称花色素,是自然界一类广泛存在于植物中的水溶性天然色素。
A(蓝色)+H+ HA+(红色)
环节③:重难突破
任务线 活动线 素养线
1.探究酸碱性对花青素颜色的影响。 【实验探究】:分组实验,观察、描述实验现象。
【思考讨论】:利用Q、K关系分析并判断平衡移动方向。
【实践活动】:作出速率——时间图。
【观察思考】:利用pH传感器探究酸碱性对花表素颜色的影响。 科学探究
宏观辨识
平衡思想
证据推理
2.探究温度对花青素颜色的影响。 【实验探究】:分组实验,观察、描述实验现象。
【思考讨论】:利用Q、K关系分析并判断平衡移动方向。
【实践活动】:作出速率——时间图。 科学探究
宏观辨识
平衡思想
时间安排:20~25min。
【思考与讨论1】:利用Q、K关系分析并判断平衡移动方向。
Q
K
Q<K
Q
K
Q=K
Q
K
Q>K
Q
K
平衡正向移动
Q
K
平衡逆向移动
A(蓝色)+H+ HA+(红色)
(△H<0)
加酸
加碱
平衡状态
V正>V逆 平衡正向移动
V(逆)
V
V(正)
t
V(正)= V(逆)
0
t1
①增大反应物浓度
t2
V(正)
V(逆)
V(正)=V(逆)
t3
②减小生成物浓度
t2
V(正)
V(逆)
V(正)=V(逆)
t3
0
V
t
V(正)
V(逆)
V(正) = V(逆)
t1
结论:增加反应物浓度或减小生成物的浓度可使平衡正向移动
【思考与讨论2】:请作出速率—时间图。
V逆>V正 平衡逆反应方向移动
V(逆)
V
V(正)
t
V(正)= V(逆)
0
t1
②增大生成物浓度
t2
V(逆)
V(正)
V(正)=V(逆)
t3
①减小反应物浓度
t2
V(逆)
V(正)
V(正)=V(逆)
t3
0
V
t
V(正)
V(逆)
V(正) = V(逆)
t1
结论:减少反应物的浓度或增加生成物的浓度可使平衡向逆反应方向移动
【活动2】:利用pH传感器探究酸碱性对花青素颜色的影响。
【活动3】:探究温度对花青素颜色的影响。
第1份:热水
第2份:冷水
升高温度,平衡 移动。
降低温度,平衡 移动。
结论
逆向
正向
A(蓝色)+H+ HA+(红色)
(△H<0)
温度对平衡的影响
研磨
过滤
温度对二氧化氮平衡体系影响
温度对花青素平衡体系影响
冰水
热水
冰水
热水
【思考与讨论3】:利用K、Q关系分析并判断平衡移动的方向。
△H<0:T↑
K↓
Q>K
平衡逆向移动
△H<0:T↓
K↑
Q<K
平衡正向移动
A(蓝色)+H+ HA+(红色)
(△H<0)
【思考与讨论4】:请作出速率—时间图。
正〃= 逆〃
0
t
逆'
正'
正=逆
t1
升温:速率 (v)-时间 (t)图
0
t
正=逆
t1
降温:速率 (v)-时间 (t)图
正〃= 逆〃
逆'
正'
A(蓝色)+H+ HA+(红色)
(△H<0)
八、板书设计
化学平衡的移动
1.浓度对平衡的影响(其它条件不变)
增大反应物浓度,正反应速率变大,平衡向正向移动;
增大生成物浓度,逆反应速率变大,平衡向逆向移动;
减小反应物浓度,正反应速率降低,平衡向逆向移动;
减小生成物浓度,逆反应速率降低,平衡向正向移动。
2.温度对平衡的影(其它条件不变)
升高温度,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。
V--t
【课后探究】:如何种出颜色各异的格桑花。
本节课以格桑花的颜色差异引入课题,课堂上进行了一系列实验探究,经过对宏观现象和微观分析形成与化学平衡相关的多种结论。所有的实验及教学活动都围绕格桑花的颜色差异展开,形成了清晰明朗的教学主线,带给学生全新的学习体验。教学设计内容适当,课堂教学探究性的问题和环节比较多,在提出问题→科学猜想→实验验证→得出规律→实际应用各个环节环环相扣,在研究浓度、温度对化学平衡移动影响时,充分体现了学生的主体地位,让学生真正理解改变浓度、温度对化学平衡移动影响的原因。
九、教学反思
谢谢指导!
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