2.2.3化学平衡移动 教学设计 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

1 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 《化学平衡》第三课时教学设计 课程内容 基于生活情境的化学原理教学 ——以“影响化学平衡移动的因素”为例 课时量 1 设计理念 指导思想： 基于真实生活情境教学，以培养学生批判性思维为核心，立足中学化学教学实际，依据化学学科核心素养要求，借助“化学平衡的移动”教学内容，将思政元素融入化学知识传授过程，契合新时代学校教育对高阶思维培养的诉求，助力学生形成科学思维与态度，提升化学学科素养。 教学策略： 问题驱动策略： 以生活及化学实验中的真实问题为驱动，激发学生质疑、探究欲望，促使学生运用批判性思维分析、解决问题，实现知识与思维同步进阶 教学手段和方法： 1.多媒体与资料辅助手段： 运用视频、资料卡片等，丰富教学资源，为学生理解问题、开展探究提供信息支持，助力学生基于多元信息进行批判性思考 2. 探究教学法： 引导学生围绕问题自主设计实验、分析结果，如探究温度对化学平衡的影响实验，培养学生主动探究、自主解释归纳的能力。设计验证纸质吸管吸水性、压强对化学平衡影响等实验，借助实验现象观察、数据采集分析（如压强传感器使用），为学生提供直观、真实的探究素材，支撑批判性思维中的分析、推理环节 教材分析 化学平衡内容位于《化学反应原理(选择性必修1)》第二章,是培养学生形成“变化观念与平衡思想”等学科核心素养的重要抓手。“化学平衡的移动”是化学平衡的分支概念,掌握化学平衡的移动规律是调控化学反应的重要前提。本节内容在中学化学新授课教学中起到承上启下的作用,是化学反应速率、化学平衡状态、化学平衡常数知识的延续,又为学习水溶液中的离子平衡打下基础。 教学目标 1.建立化学平衡的移动以及勒夏特列原理相关概念,能够预测外界条件的改变对化学平衡状态的影响,形成并提高学生的变化观和平衡观等学科观念 2.通过压强、温度对化学平衡状态影响的探究,尝试设计实验步骤,改进实验装置,辩证地看待实验结果,并能够根据实验证据推理出结论,提高证据推理能力、合作沟通能力以及分析总结能力,促进批判性思维提高,发展证据推理和模型认知素养 3.通过真实情境下的问题解决,体会化学化工在生活中的重要意义,能以理性、客观的态度看待化学,培养学生的科学态度,增强社会责任意识 教学创新 1.安全性与可行性创新 传统教材中NO2/N2O4平衡实验毒性大、刺激性、需预先制备、演示难度大、安全隐患高。选择生活中常见、安全无害的汽水（溶解的CO₂与H2CO₃形成的碳酸体系）作为研究对象，是研究化学平衡移动的理想且安全的替代模型 2.情境创设与生活化创新 贴近学生经验连接生活：将抽象的化学平衡理论（勒夏特列原理）与学生非常熟悉的生活经验——打开汽水瓶冒气泡联系起来，利用学生日常接触的物品作为学习对象，降低了认知门槛，激发了学习兴趣和探究欲望，让学生感受到化学就在身边 3.技术赋能与可视化创新 利用数字化仪器，将原本难以直接观察的平衡移动转化为直观、实时的数据曲线或图像。数字化数据提供了客观、定量的证据，使学生能更清晰地“看到”条件改变如何即时影响平衡状态，极大增强了实验的说服力和科学性 4.融入课程思政元素 通过提问、引导、讨论、解析，自然地融入思政元素。让学生在专业知识的掌握中，将化学反应的平衡理论与我们的环境生态平衡协调发展进行结合起来，深刻理解总书记提出的“我们既要绿水青山，也要金山银山”（“两山”理论），“坚持走绿色、低碳、循环、可持续发展之路，才能真正迈向清洁美丽的世界”（人类命运共同体理念）。培养了学生创新协调绿色开放共享的发展理念，环保的意识，引导学生保护环境与资源和我们每个息息相关，从我做起，推动学生践行“双碳”战略，旗帜鲜明地引领着莘莘学子的价值追求 学情分析 已有知识： 学生对化学平衡的基本概念有一定认知，知晓化学平衡是动态平衡，了解一些影响化学平衡的初步现象（如生活中碳酸饮料开启后气泡逸出等），具备一定的化学实验基础，能进行简单实验操作与现象观察，对科学探究的一般流程有基本了解 障碍点： 在知识理解上，对“外界条件（压强、温度等）改变后化学平衡如何移动及移动原理的微观、本质分析”存在困难，难以精准把握勒夏特列原理的内涵与应用边界；在实验探究中，设计多元、创新实验方案的能力不足 教学设计思路 如下： 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课 程 导 入 温 度 对 平 衡 移 动 的 影 响 压 强 对 平 衡 移 动 的 影 响 迁 移 应 用 课 程 小 结 【情境引入】将纸质吸管插入刚打开的可乐瓶，可乐喷溅洒出，撒了一地的生活场景视频 提问：“为什么不能用纸质吸管喝可乐？大家结合生活经验和化学知识猜猜看！” 引导聚焦“影响碳酸平衡移动因素，开启课堂 探究1:验证纸吸管的吸水性 【实验探究】选择瓶装可口可乐,可降解纸 吸管为实验材料,将纸吸管放入一瓶刚打开的可乐,观察现象。用剪刀剪开吸管后,在吸管截面上 滴加几滴纯净水,观察并总结 【现象解释】说明纸吸管的吸水性较差,其吸收的水分较少,不太可能造成平衡状态的显著改变 【拓展迁移】可乐中二氧化碳冒出其实是一种成核现象,需要结晶核来促进其析出。纸吸管其粗糙的表面具有无数的小孔,能够促使CO2成核,可乐是过饱和溶液,引入成核位点,过饱和的CO2就会释放 解释浓度对化学平衡移动的影响 【问题引入】我们知道汽水中气充足时最好喝,趁着二氧化碳还没有逸散时,我们喝一口,在体内会有什么情况出现呢? 【提问引导】喝完碳酸饮料为什么会打嗝？ 【现象解释】通过搜索资料得知人体喝入碳酸饮料可能导致胃胀压迫膈肌引发打嗝 【提问引导】引导学生碳酸饮料的环境发生改变给出人体体温分布图以及引导学生观察室温温度 【分析】喝汽水之后会打嗝,是因为二氧化碳气体的逸出,这说明了温度的改变会影响化学平衡状态。汽水进入人体后,温度升高,H2CO3（aq）⇌H2O（l）+CO2(g) 该平衡向右移动,CO2 逸出 【教师】如何通过实验验证温度变化对化学平衡的影响我们能否设计实验来验证? 明确设计思路： 【资料展示】阅读资料卡片,设计合适的研究方案 探究2:温度对化学平衡的影响 1. 在4支试管中加入5mL左右紫色石蕊指示剂，向①试管加入10mL水作对照组，其余3试管内加入10mL气泡水。用气球将③④试管口封住 2.待试管内颜色稳定后，将③④这2支试管放入热水中加热，观察现象及颜色变化。一段时间后，④试管放入冰水浴中冷却，观察现象 【解释】升高温度，平衡向着吸热反应方向移动，降低温度平衡向着放热反应方向移动 【知识链接】当一个可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态后,改变外界的某一条件(浓度、压强、温度等),化学平衡向着减弱这种改变的方向移动。 这是法国化学家勒夏特列经过大量的实验事实总结出的一条经验规律,也叫作勒夏特列原理 【提出问题】如何认识勒夏特列原理的实质？ 【知识链接】老子的自然平衡观 【问题吸引】请同学们联系生活中喝汽水时遇到的情况想一想,为什么拧开瓶盖会有“呲”的一声,并且伴随着气泡冒出,拧开瓶盖哪种因素发生了改变?这对二氧化碳的溶解平衡有影响吗？ 【问题提出】根据勒夏特列原理预测对于二氧化碳的溶解平衡压强减小应向哪个方向移动？压强增大应该向哪个方向移动？ 探究3:压强对化学平衡的影响 1.组装实验仪器 2.为防止锥形瓶内起始压强过大,可以使用注射器排出适量气体 3.待瓶内压强稳定后,抽出25mL气体, 观察压强的变化。一段时间后,再将25mL气体重新注入锥形瓶 【解释】用注射器抽出气体时,压强先立即减小,后逐渐增大,直到达到平衡。平衡向右移动,即向生成CO2的方向移动 【应用一】 如果实际生产碳酸饮料,应采用什么工艺条件比较合适? 【讲解】实际生产中,常在4℃,至4个大气压下将CO2气体注入汽水原浆中 【反思】当面对复杂的生产问题,在决策过程需全面审视并综合考虑各类影响因素,要想实现最佳条件,需要根据实际情况分析主导因素,综合选择 【应用二】利用勒夏特列原理如何减少汽车尾气的排放？如何减少花溪河的水体污染？ 【小结】通过本节课的学习了解勒夏特列原理，能分析影响化学平衡移动的各种因素 【设问】为什么因素的改变有时能够使化学平衡发生移动，有时却不能？ 观察情境、结合“碳酸饮料开启冒泡” 等经验，猜想：“纸质吸管可能让二氧化碳跑出来更多？ 围绕“化学平衡是否被温度浓度压强等破坏讨论 【讨论】小组进行讨论发表不同看法 【反思】纸吸管吸水导致的化学平衡移动是造成可乐中CO2析出的一个影响因素 【回答】打嗝 【思考】提出自己的看法胃中二氧化碳产生过多导致打嗝 观察图片并思考问题，联系生活经验分析可能是温度发生改变导致 【推测】其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热方向移动 【设计】碳酸水溶液呈酸性,通过指示剂颜色的变化来判断化学平衡状态的改变 【分析】柠檬酸干扰酸碱指示剂的颜色变化而气泡水其成分仅为纯天然水、二氧化碳,可作为探究对象 观察实验现象 温度对于平衡移动的影响。 掌握理解勒夏特列原理 【观察总结】拧开瓶塞发出声音并伴有气泡生成,改变压强也可能会导致化学平衡状态发生改变 【预测】压强减小向着可以生成二氧化碳方向移动 【观察】实验现象 【总结】其他条件不变时,增大体系压强会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动反之同理 【分析】降低温度,增大压强有利于溶解更多二氧化碳 【思考】讨论方案 【思考】讨论 用真实生活意外现象打破认知平衡，关联化学平衡知识，让学生主动用已有知识尝试解释，建立“生活-化学”联系，为后续探究锚定方向 通过实验，让学生亲身采集证据、分析推理，训练观察-假设-验证的科学思维，为理解外界条件影响化学平衡积累实证，强化分析、推理能力 通过提问，引发学生主动思考，激活其已有的知识储备，促使学生尝试运用化学知识对生活现象进行初步分析，培养问题意识与主动探究的思维习惯 引导学生进一步探究温度对碳酸平衡移动的影响，使教学从生活现象自然过渡到化学原理的学习，推动学生从表象观察深入到本质思考 将现象分析转化为科学探究任务，激发学生主动思考、设计实验方案的积极性。这一过程促使学生运用批判性思维，从假设验证的角度拆解问题，培养提出问题-设计方案-实验验证的科学探究思维流程，提升问题解决能力 引导学生结合已有知识与资料信息，此环节锻炼学生的信息整合能力与创新思维，让学生在资料应用中体会科学研究的严谨性 通过对照组设置、加热与冷却对比等操作，引导学生观察、记录实验现象并基于现象进行逻辑推理，得出结论。 【思政育人】培养家国情怀，勒夏特烈不仅是一位杰出的化学家，还是一位杰出的爱国者。 培养人文精神，老子的自然平衡观天之道启发学生联系化学平衡移动原理进行思考，老子提出人之道，损不足而奉有余。这不仅是哲学的思辨，自然界同样遵循着这样的发展规律 呼应勒夏特列原理中“平衡向减弱外界改变的方向移动”，强化对化学平衡移动规律的系统性认知 在完成温度、浓度对化学平衡影响的探究后，以压强因素作为知识验证的 “最后拼图”。帮助学生将零散的实验结论整合为完整的理论体系，强化对化学平衡移动规律的系统性认知 将化学平衡知识迁移到生活健康、工业生产真实复杂情境，让学生体会化学学科价值；在多条件权衡、跨情境应用中，实现知识从理解到应用的跨越 【思政育人】践行“双碳”战略，深刻理解“两山”理论，认同“人类命运共同体”理念，牢固树立五大发展理念 【思政育人】培养人文精神，温度、浓度、压强等的量变会打破化学平衡，将辩证唯物主义的量变到质变哲学思想贯穿引入 浓度压强的变化有时不会使化学平衡发生移动将辩证唯物主义的具体问题具体分析，哲学思想贯穿 课 后 作 业 1.面对“双碳”战略、“两山”理论、五大发展理念、人类命运共同体理念，我们能做什么？请同学课后查阅资料自行设计一份方案给地球降降温 2.尝试分析所给资料中的陌生反应,根据具体情况选择适宜的压强跟温度,综合考虑各种影响因素为其选择最佳生产条件 课 后 反 思 本节课设计全程以碳酸饮料为情境载体融入课程思政，从纸质吸管插入碳酸饮料引发喷溅的生活场景切入至饮用时打嗝现象，再到开瓶时的呲呲声响，将浓度、温度、压强对化学平衡移动的影响贯穿其中。通过多元生活情境与问题链设计，强化知识与生活、社会的价值联结 推动学生建立宏观现象与微观原理的关联认知，培养模型构建思维，让化学知识在生活场景中实现具象化迁移，有效提升学习体验与知识内化效率 1 2 / 2 去 学科网（北京）股份有限公司 $