化学平衡教案

第1页共7页化学平衡教学设计一、教材分析《化学平衡》处于化学反应原理模块第二章的第三节，其它三节依次为：化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学反应进行的方向。先速率后平衡的顺序体现了科学家研究化学反应快慢、利用化学反应限度的基本思路，即：先从动力学的角度研究反应速率，再从热力学的角度研究反应的限度，因此反应限度的研究是科学研究的非常关键一步。二、学生情况分析1．学生的认识发展分析学生在高一必修阶段，通过化学反应速率和反应限度的学习对可逆反应形成了初步感性认识。在选修阶段，通过对化学平衡这部分内容的学习初步意识到有些反应在一定温度下是不能完全发生的，存在反应限度。通过对数据指标的分析，使学生形成对反应限度的定性、定量的认识，能够定量计算化学反应限度（K）。平衡常数是反应限度的最根本的表现，对于某一个具体反应来说，平衡常数与反应限度确实是一一对应的关系，这使学生从定性到定量的认识一个反应在一定条件（温度）下的平衡常数只有一个，但是平衡转化率可以有多种，对应不同的平衡状态。2．学生认识障碍点分析学生认识障碍点主要在于“化学平衡状态”及“化学反应限度”两个核心概念的理解上。学生对平衡问题的典型错误理解：一是不理解平衡建立的标志问题。第二，不能将反应限度看成化学反应进行程度的量化指标，不能从定性和定量角度认识平衡状态与反应限度的关系，因此学生认为“化学平衡常数”比较难于理解。三、指导思想与理论依据本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准》对化学平衡的要求：知道化学反应的可逆性及其限度，能描述化学平衡建立的过程，认识化学平衡移动规律；知道化学平衡常数和转化率的涵义，能进行化学平衡常数和转化率的计算。依据《化学反应原理》模块的功能定位，发展学生的“定量观”“微粒观”“动态观”，引入化学平衡常数的学习，对学生判断化学平衡移动方向带来了科学的依据，从而明确了教学设计的核心目标：从定量的角度建立学生对化学反应限度的认识。在此基础上，本设计又对化学平衡常数的功能与价值，以及学生认识发展的特点进行了分析，通过数据的分析与计算，使学生对化学平衡能够有一个更深刻的认识，进而确定了“向数字寻求帮助让数据支撑结论”教学设计的思路。第2页共7页四、基于上述分析确定本设计的知识线索、学生认知线索、问题线索、情景及学生活动线索如下：知识逻辑线认识发展线驱动问题线情景素材线学生活动线可逆反应建立化学平衡状态的数据指标认识同一反应的不同平衡状态的数据表征化学反应限度化学平衡常数及影响因素建立对化学平衡状态认识认识浓度可以表征平衡状态从生成物浓度以及反应物转化率角度认识不同平衡状态认识到存在反应限度了解定量描述反应限度的方法认识Q和K的关系影响K的因素分析用什么指标（数值）表示化学平衡状态中各物质的变化比较直观？改变体系中单一组分的浓度还是同一个平衡状态吗？温度不变能不能无限地增加一种反应物的转化率？如何定量表示化学反应限度？影响化学平衡常数的因素是什么？雨水pH及酸雨的形成H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)反应进行到不同时间时各物质的浓度。H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)以不同初始浓度进行的数据举例说明反应存在限度找出上述两个反应的反应限度表示式Q与K的应用举例认识浓度作为数据指标的特点认识可以从生成物浓度表征同一反应的平衡状态建立转化率概念认识也可以从反应物转化率角度比较不同状态认识化学反应存在限度认识化学平衡常数认识温度影响化学平衡常数第3页共7页五、教学目标知识技能：①知道化学反应存在限度问题，能认识到一个反应同一温度下的不同的化学平衡状态只有一个反应限度。②了解化学平衡常数，通过数据分析建立对平衡常数的认识过程。③培养学生分析数据、归纳结论,语言表达与综合计算能力。过程与方法：①通过分析建立平衡状态以及各种反应限度的有关数据，使学生认识到一个反应在同一温度下可有不同的化学平衡状态，但其平衡常数只有一个，即各物质的浓度关系只有一个。②充分发挥数据的功能，让数据分析支撑认识的发展。③通过平衡常数的讨论，使学生初步认识到其价值在于：预测在一定条件下可逆反应能够进行的程度，从而更合理地分配研究资源。情感、态度与价值观：①通过对化学平衡常数认识过程的讨论使学生初步了解掌握反应限度的重要意义以及化学理论研究的重要意义。②培养学生严谨的学习态度和思维习惯。教学重点和难点教学重点：了解定量描述化学平衡状态的方法——化学平衡常数教学难点：从不同化学平衡状态出发建立化学反应限度的认识第4页共7页六、教学流程示意第5页共7页七、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图引入【导入】雨水的PH及原因酸雨的成因【设疑】哪些数值可以表示一个可逆反应达到化学平衡状态？这些数值应具有哪些特征？关注环境问题，建立平衡情境学生思考、讨论、回答通过分析比较，体会浓度作为数据指标可以表征化学平衡状态，具有易测量、可追踪的特点。化学平衡状态建立的数据表示方法【活动1】观察表1中数据，观察浓度在化学平衡中的重要作用。从数据表1你能获得什么信息？请找出化学平衡状态建立的特征。观察数据表1，提取表征反应及平衡的信息，找出化学平衡状态建立的特征观察数据认识浓度可以用来表征认识浓度可以用来表征化学平衡状态同一反应可建立多个平衡状态【活动2】一定温度下对于一个可逆反应是否只存在一个平衡状态？由不同浓度反应物建立起的平衡状态，是否为同一平衡状态呢？【活动3】认识转化率，进行比较。H2(g)＋CO2(g)H2O(g)+CO(g)始1.01.000转xxxx平1-x1-x0.60.6所以x=0.6α(H2)=(0.6÷1)×100%=60%【小结】反应物转化率可以更直观反映不同的平衡状态，还可以进行比较，是除了生成物浓度之外最常用的数据。观察、回答：不是，因为生成物浓度都不同了解转化率概念和计算方法尝试计算计算转化率讨论、交流总结进一步从数据角度认识化学平衡。体会分析化学平衡状态的不同角度了解并掌握反应物转化率的有关计算体会化学反应限度【设疑】是否可以无限地增加一种反应物的转化率呢？【讲解】以一定温度下的反应H2O(g)+CO(g)H2(g)＋CO2(g)学生交流研讨，可能有学生会认为反应物转化率虽然不会达到100%，但可以无不同化学反应存在不同限度初步建立对化第6页共7页SO2(g)+NO2(g)SO2(g)＋NO(g)结合转化率图像说明化学反应存在限度，反应不同限度就可能不同。不同反应中反应物转化率的极限是不同的。限靠近100%学生交流研讨，体系中各物质浓度之间存在着一种定量关系学反应限度的认识建立化学平衡常数概念【提问】如何定量地描述化学反应的限度？【活动4】根据数据，提出猜想，通过计算，验证猜想【讲解】科学家经过反复的研究发现体系中各个物质的浓度整体具有一种定量关系可以定量描述反应限度。【引导】刚刚发现的这一规律对其他的化学反应适用吗？对比这两个反应，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)+CO(g)H2＋I22HI【思考】观察这两个反应，当用分别表示两个反应的反应限度的时候，第二个反应有出入，我们忽略了什么？【提问】对于任何一个可逆反应的限度：mA+nBpC+qD你能用通式表示吗？【讲解】建立浓度商，用Q表示。【提问1】在体系未达平衡和达平衡的状态下，Q会呈现出怎样的变化规律？【讲解】最终确定以一定温度下达平衡时的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的关系作为定量研究反应限度的数据指标观察反应H2(g)＋CO2(g)H2O(g)+CO(g)中的几组平衡浓度数据小组讨论，汇报交流再次进行小组讨论，汇报交流建立各物质浓度幂次方乘积的关系书写表达式汇报倾听、思考组织小组讨论和交流汇报、讨论尽量用科学的语言表示反应限度尝试定量描述反应限度通过1：1的反应中几组平衡浓度的数据初步建立对此反应化学反应限度的定量认识认识化学反应限度是用体系中各物质浓度整体表示的一种经验公式，与各物质化学计量数关系紧密建立对浓度商Q的认识对Q和K关系的认识明确化学平衡常数可以定量的表示化学反应限度第7页共7页体会化学平衡常数的价值再从Q和K的角度观察表1中的反应，可以判断某一时刻反应的状态t(s)c(H2)mol/Lc(I2)mol/Lc(HI)mol/L20000.040.040.12Q=9K=64未达平衡【活动5】怎样预测反应的程度？序号c(NO2)mol/Lc(NO)mol/Lc(O3)mol/L10.080.220.1120.060.240.12学生交流研讨，计算Q和K运用Q=9K判断反应还没达平衡完成练习，熟练K的使用小组交流，讨论采用数据方法使学生认识到K的功能价值。从定量的角度体会研究平衡常数的意义预测反应进行的程度影响化学平衡常数的因素【提问】通过数据，K受什么因素影响？观察分析表中数据对比同一反应不同温度下的K值，得出K受温度影响的结论对比同一反应不同温度下的K值，得出K受温度影响的结论本节课小结【小结】本节课主要从可逆反应的化学平衡状态出发，探讨化学平衡的限度问题。倾听、感悟建立对化学反应限度的认识八、板书设计一、化学平衡的特点二、化学平衡状态三、化学反应限度——K九、课后反思在教学中要创设氛围，发挥学生主动性，体现新课标理念。本节课内容抽象，理论强，设计中充分利用教材中有关实例，强化直观教学，引导学生循序渐进，分析讨论，归纳总结，提升理论。让学生理解平衡常数的含义，自己归纳出应用化学平衡常数应注意的问题，能运用化学平衡常数分析解决一些实际问题，能既完成学习任务，又培养了科学思维能力，为以后化学理论学习打下基础。由于时间紧迫，所以这节课在练习上还有些欠缺，以后应加以注意。但总体效果良好！