内容正文:
教学设计
课程名称
实验活动1探究影响化学平衡移动的因素
授课类型
新授课
授课对象
授课时间
课时
1课时
教材
选择性必修1 人教版(2019)
教学目标及教学重点、难点
教学目标:1.通过探究浓度、温度对化学平衡的影响,加深对平衡移动原理的理解。
2.通过实验探究,锻炼学生的独立思考能力与合作探究能力;
3.通过设计实验,进一步学习控制变量、对比等科学方法。
重难点:浓度、温度对化学平衡的影响和实验探究能力。
核心素养
1.通过改变反应物或产物的浓度,探究浓度改变对平衡的影响,巩固浓度对平衡移动影响的理论知识,培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。
2.通过改变温度条件,探究温度改变对平衡的影响,巩固温度对平衡移动影响的理论知识,培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。
3.进一步学习控制变量、对比实验等科学探究方法,培养变化观念与科学探究等核心素养。
教学方法和手段
实验探究法、讲授法和讨论法;PPT
教学过程(表格描述)
教学
环节
主要教学活动
设置意图
引入
新课
【导入】前面我们已经学过,在一定条件下,当一个可逆反应达到化学平衡状态后,如果改变浓度、压强、温度等条件,化学平衡状态会发生变化。那么改变条件平衡会如何变化呢?今天我们就来通过实验探究影响化学平衡移动的因素。
回顾旧知,激发学生的学习兴趣。
新课讲解
环节一:浓度对化学平衡的影响
【实验一】FeCl3溶液与KSCN溶液的反应
实验原理:Fe3+(黄色) + 3SCN- ⇌ Fe(SCN)3(红色)
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
实验用品:小烧杯、量筒、试管、试管架、玻璃棒、胶头滴管、铁粉、0.05 mol/L FeCl3 溶液、0.15 mol/L KSCN溶液、蒸馏水。
【教师】播放视频并讲解:实验步骤:(1)小烧杯中加入10 mL蒸馏水,再滴入5滴0.0 5mol/L FeCl3溶液、5滴0.15 mol/L KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,使其充分混合,将混合均匀的溶液平均注入a、b、c三支试管中。
(2) 向试管a中滴入5滴0.05 mol/L FeCl3溶液,向试管b中滴入5滴0.15 mol/L KSCN溶液,观察并记录实验现象,与试管c进行对比。
【学生】认真观看视频,仔细观察实验现象,得出结论,完成下表。
实验步骤
向试管a中滴入5滴0.05 mol/L FeCl3溶液
向试管b中滴入5滴0.15 mol/L KSCN 溶液
实验现象
与试管c进行对比红色加深
与试管c进行对比红色加深
结论
在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动。
(3) 继续向试管a和试管b中分别加入少量铁粉,观察并记录实验现象。
实验步骤
向试管a中加入少量铁粉
向试管b中加入少量铁粉
实验现象
红色变浅
红色变浅
结论
在其他条件不变的情况下,减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
【实验二】在K2Cr2O7溶液中的反应
已知:在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:
Cr2O72-(橙色) + H2O ⇌ 2CrO42- (黄色)+ 2H+
实验用品:量筒、试管、试管架、胶头滴管、0.1 mol/L K2Cr2O7溶液、6 mol/L NaOH 溶液、6 mol/L H2SO4溶液。
【教师】播放视频并讲解:实验步骤:取一支试管,加入 2 mL 0.1 mol/L K2Cr2O7溶液,(1)向试管中滴加5~10滴6mol/L NaOH溶液(2)向试管中继续滴加5~10滴6mol/L H2SO4溶液。观察溶液颜色变化。
【学生】观看实验视频,仔细观察实验现象,得出结论,完成下表。
实验步骤
实验现象
结论
(1)向试管中滴加5~10滴6mol/L NaOH溶液
溶液变为黄色
在其他条件不变的情况下,减小生成物的浓度,反应向正反应方向移动。
(2)向试管中继续滴加5~10滴6mol/L H2SO4溶液
溶液由黄色变成橙色
在其他条件不变的情况下,增大生成物的浓度,反应向逆反应方向移动。
【教师】总结:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
在其他条件不变的情况下,减小生成物的浓度,反应向正反应方向移动;增大生成物的浓度,反应向逆反应方向移动。
环节二:温度对化学平衡的影响
【实验三】在CuCl2溶液中的反应
已知:在CuCl2溶液中存在如下平衡:
[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+ 4Cl- ⇌ [CuCl4]2-(黄色) + 4H2O ΔH>0
实验用品:量筒、试管、试管架、胶头滴管、酒精灯、火柴、0.5 mol/L CuCl2 溶液、冰块、蒸馏水。
【教师】播放视频并讲解:实验步骤:取两支试管,分别加入2 mL 0.5 mol/L CuCl2溶液,将其中的一支试管先加热,然后置于冷水中,观察并记录实验现象,与另一支试管进行对比。
【学生】观看实验视频,仔细观察实验现象,得出结论,完成下表。
实验步骤
实验现象
结论
(1)加热试管
溶液变为黄绿色
在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动。
(2)将上述试管置于冷水中
溶液由黄绿色变为蓝绿色
在其他条件不变的情况下,降低温度,平衡向放热反应方向移动。
【实验四】NO2和N2O4的反应
反应原理:2NO2(红棕色) ⇌ N2O4(无色) ΔH<0
实验用品:大烧杯、酒精灯、火柴、两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶、热水、冰块、蒸馏水。
【教师】播放视频并讲解:实验步骤:取两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶(编号分别为1和2),将它们分别浸泡在热水和冷水中,比较两个烧瓶里气体的颜色。将两个烧瓶互换位置,稍等片刻,再比较两个烧瓶里气体的颜色。
【学生】观看实验视频,仔细观察实验现象,得出结论,完成下表
烧瓶编号
1
2
实验步骤
(1)置于热水
(1)置于冷水
实验现象
气体的红棕色变深
气体的红棕色变浅
实验步骤
(2)置于冷水
(2)置于热水
实验现象
气体的红棕色由深变浅
气体的红棕色由浅变深
结论
在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
【教师】总结:在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
环节三:问题与讨论
【问题1】在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时,应注意哪些问题?
【学生1】思考并回答:注意控制变量法的运用,在研究浓度对平衡移动的影响时,只能改变浓度这一个条件,其他条件保持一致;在研究温度对平衡移动的影响时,只能改变温度这一个条件,其他条件保持一致。
【学生2】思考并回答还要注意对比法的运用,进行实验时,注意设置对照组,进行实验现象的比对,得出实验结论。
【教师】点评、总结。
【问题2】结合实验内容,尝试归纳影响化学平衡移动的因素。
【学生1】思考并回答:浓度和温度,浓度包括反应物浓度和生成物浓度。
【学生2】思考并回答:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
【学生3】思考并回答:在其他条件不变的情况下,减小生成物的浓度,反应向正反应方向移动;增大生成物的浓度,反应向逆反应方向移动。
【学生4】思考并回答:在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
【教师】总结:不管改变温度还是浓度,化学平衡的移动都遵循勒夏特列原理(如果改变影响平衡的一个因素,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动)。
【问题3】在对CuCl2溶液加热时,你是否观察到了[CuCl4]2-的黄色?你能说出原因吗?
【学生】思考并回答:在对CuCl2溶液加热时,不能观察到[CuCl4]2-的黄色。因为加热时,平衡正向移动,[Cu(H2O)4]2+有部分转化为[CuCl4]2-,[Cu(H2O)4]2+显蓝色,[CuCl4]2-显黄色,显示的时二者的混合色,为绿色,所以看不到黄色。
环节四:知识拓展——生活中的化学平衡
思考:养鱼的水为什么要晒一晒才能使用?
自来水中含有消毒剂:氯水,会对鱼儿的生命健康有所损害,在氯水中存在以下反应平衡:Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO,把水放在阳光下晒,会发生如下反应:
,使生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动,减少水中的氯气浓度。
环节一:通过设计实验-观看实验视频-总结,探究浓度对化学平衡的影响,锻炼学生的独立思考能力以及实验探究能力。
环节二:通过设计实验-观看实验视频-总结,探究温度对化学平衡的影响,锻炼学生的独立思考能力以及实验探究能力。
环节三:
对前面的实验探究进行总结,帮助学生梳理清楚知识脉络,进一步认识控制变量法和对比法的科学方法。
环节四:把所学到的化学平衡知识应用到实践,巩固知识点。
课堂
练习
完成课堂练习
及时巩固、消化所学,促进掌握必备知识。
课堂
总结
构建化学知识框架,理清各个知识点之间的联系。
板书设计
实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
1、 探究浓度对化学平衡的影响
增加反应物浓度会使平衡向反应物方向移动,减少反应物浓度会使平衡向生成物方向移动。
2、 探究温度对化学平衡的影响
升高温度会使平衡向吸热方向移动,降低温度会使平衡向放热方向移动。
三、问题与讨论
教学设计反思
在教学中,我着重强调了温度和浓度对化学平衡的影响。首先,通过回顾旧知识,激发学生的学习兴趣。接下来,我提供反应原理以及实验所用到的试剂和仪器,让学生独立思考,小组之间讨论设计出最佳的实验方案,能锻炼学生的独立思考能力以及实验探究能力,在知识拓展方面,我讲解了化学平衡的移动在生活中的应用,不仅巩固了学生本节课所学知识,还让学生培养了对化学学科的兴趣。
探究影响化学平衡的因素
浓度
反应物浓度
生成物浓度
温度
在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
在其他条件不变的情况下,减小生成物的浓度,反应向正反应方向移动;增大生成物的浓度,反应向逆反应方向移动。
学科网(北京)股份有限公司
$