第二章 化学反应速率与化学平衡《整理与提升》导学案 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第2章 化学反应速率与化学平衡《整理与提升》 四阶构建化学反应模型迁移 —以龋齿预防为例的跨学科课例 班级： 姓名： 学号：_________________ 【学习目标】 1. 学生通过结合教材《整理与提升》，自主构建“认识化学反应的视角”思维模型，掌握能对 复杂化学问题进行分析以构建相应思维模型的技能，形成从不同的视角认识化学变化多样性 的观念。 1. 学生通过回忆工业合成氨的科学发展史，优化“认识化学反应的视角”的模型，习得能运用 化学变化的规律分析说明生产生活实际中的化学变化的能力，认识化学反应速率与平衡的综 合调控在科学研究中的重要作用。 1. 学生通过运用构建的模型，解决实际生活中“龋齿的形成与预防”问题，习得能将化学事实 和理论模型之间进行关联和合理匹配的技能，形成能运用模型综合解释或解决复杂化学问题 的关键能力。 1. 体会化学与工业生产（合成氨保障粮食安全）、生活健康（龋齿预防）的关联；了解我国 科研成就，增强民族自豪感，树立科学态度与社会责任。 一、课前任务 阅读教材《整理与提升》，梳理 “化学反应的认识视角” 相关知识，自构思维导图。 二、初识模型 1.核心认识视角： ___________________________________________________________________________ 2. 核心概念： ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3、 完善模型—重走“工业合成氮肥”之路 1. 探究反应方向 化学反应 焓变(ΔH) 熵变(ΔS) N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g) -92.4kJ/mol  -198.2J/(mol·K) N2(g)＋O2(g) ⇌2NO(g) +90.25kJ/mol +124J/(mol·K) 你支持哪一理论？理由是什么？ __________________________________________________________________ 思：体现认识化学反应的视角？化学概念？ 2. 认识反应历程 【练习1】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。回答下列问题：研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应机理如下所示，其中吸附在铁催化剂表面上的微粒用ad标注。 吸附：Ⅰ.N2+ H2→ N2ad + H2 解离：Ⅱ. N2ad + H2→ Nad + 3Had 合成：Ⅲ.Nad + 3Had→ NHad + 2Had Ⅳ.NHad + 2Had → NH2ad + Had Ⅴ.NH2ad + Had → NH3ad 脱附：Ⅵ .NH3ad → NH3 反应过程 断裂非极性共价键， 能量（吸收/释放，下同）； 反应过程Ⅲ到反应过程 形成极性共价键， 能量。 思：体现认识化学反应的视角？化学概念？ 3. 解释哈伯构想、综合调控化学反应 科学史：1904年，德国化学家弗里茨·哈伯基于热力学与动力学理论，提出核心构想： 在高温、高压及催化剂条件下，可实现氮气与氢气合成氨，为实验提供了理论框架。 【小组讨论】：为什么选择高温、高压及催化剂条件，上一节课是如何进行解释的？ _______________________________________________________________________ 温度 压强 催化剂 化学反应速率 化学平衡 思：认识视角？化学概念？ 4. 回顾反应速率变化的本质 ①选择合成氨温度的依据是什么？___________________________________________________________ ②催化剂又是如何影响反应速率的呢？其中涉及到什么样的化学理论？ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 思：运用什么理论来解释以上反应速率变化的本质呢？ 5. 体会判断化学平衡的方法 科学史：1908年，哈伯首次提出对氨合成气进行再循环的主张，并从循环系统中不断分离出氨气，进而提高氨的产率。 ①这为什么能提高产率呢？______________________________________________________________________ 反应物浓度 温度 压强 催化剂 化学反应速率 化学平衡 思：影响因素？运用什么理论对上述化学平衡变化的本质进行解释呢？ 【练习2】体积为1L的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如表： T/℃ 700 800 850 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)在等温等容条件下，能判断该反应达到化学平衡状态的依据是           。 A．c(CO2)=c(CO) B．浓度熵Qc不再改变 C．容器中的气体密度不再改变 D．v正(H2)=v正(CO2) E．c(H2)不再改变 F．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (2)升高温度，化学平衡向            (填“正反应”或“逆反应”)方向移动. (3)若某温度下，体系平衡浓度符合下列关系：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，在此温度下，若该容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.6molCO、1.5molH2O，则此时反应所处的状态为            (填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。 思：判断化学平衡状态和平衡移动方向的方法有哪些？（定性、定量） 6. 呈现关键节点 科学史： ①1909年起通过哈伯、博施等科学家对催化剂、器材的不断优化，最终1913年世界首座合 成氨工厂在德国正式投产，工业合成氨技术宣告诞生，“向空气借面包”从理论变为现实。 ②2016年，我国中科院大连化学物理研究所研究团队研制合成了一种新型催化剂，将合成 氨的温度、压强分别降到了350℃、1MPa ，使合成氨更加节能、降低成本。 4、 应用模型—龋齿的形成与预防 1.原理梳理 阅读教材85《科学・技术・社会》栏目，填写下列内容： ①牙齿釉质的主要成分： （化学式），俗称羟基磷灰石。 ②龋齿形成的核心反应： （反应方程式） 2.认识反应方向 利用以下数据，应用模型从反应方向的视角认识龋齿的形成： 反应进行的方向（25C°、101KPa、PH<5.5） 焓判据 熵判据 复合判据 ΔH= - 493KJ/mol ΔS=+207·3J/(mol.K) ΔG= ΔH-TΔS ___________________________________________________________________ 3. 综合调控、预防龋齿 【结伴学习】俗话说得好，牙疼不是病，但疼起来是真要命，要想预防龋齿，减少 牙釉质的溶解，应该使反应速率和化学平衡如何变化呢？ _________________________________________________________________________ 预防龋齿的方法有哪些？同桌相互结伴，仔细分析。 影响因素 浓度（H+） 温度 压强 催化剂 化学反应速率 化学平衡 方法：_______________________________________________________________。 4.完善方案 继续阅读教材《科学·技术·社会》栏目，你还能发现其他预防龋齿的方法吗？原理是什么呢？ 方法：_____________________________________________________。 原理：_____________________________________________________（化学方程式） 5.预防方案总结 结合上述分析，总结预防龋齿的有效方法 。 （参考口诀：少吃糖，常刷牙，不贪冷热，龋齿怕；氟膏帮忙，来固牙！） 五、迁移模型—课后任务 1.自我评价与组内互评（课后评价量表） 2.《单元测试卷》 3.预习 运用 “认识化学反应的视角” 模型，预习教材《水溶液中的离子反应与平衡》章节，尝试从 “反应方向、速率、平衡” 角度进行学习。 1 学科网（北京）股份有限公司 $