2016影响化学平衡状态的因素-教案.doc

影响化学平衡状态的因素教学设计南海中学 侯肖娥人教版高中化学选修4第二章第三节化学平衡（第二课时）引入新课一、教学流程图运用控制变量法设计实验：探究浓度、温度对化学平衡的影响课堂小结分析实验，得出结论 勒夏特列原理温度（探究实验二）浓度（探究实验一）猜想与假设：浓度、温度、压强、催化剂可能对化学平衡状态有影响提出问题下节课学习：压强、催化剂二、教学目标1.知识与技能（1）理解化学平衡移动的实质，了解浓度、温度等外界条件对化学平衡状态的影响；（2）理解勒夏特列原理的涵义；（3）学习控制变量法。2.过程与方法（1）通过浓度、温度的探究实验，逐步探究平衡移动的原理，学生了解控制变量的实验方法。（2）体验“提出问题、提出假设、设计实验、动手实验、分析实验、得出结论”这一系列科学探究的过程，使学生了解自主探究的方法。（3）通过本课可以培养学生“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认识”、“实验探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”等化学学科核心素养。3.情感态度与价值（1）激发学生学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦，学会主动意识和合作精神。（2）在实验中培养学生尊重事实、严谨推理、缜密思考的科学态度。三、教学重点与难点教学重点：浓度、温度等条件对化学平衡移动的影响教学难点：勒夏特列原理的形成和理解四、内容与学情分析及相关策略1.内容分析 化学平衡是中学化学的重要理论之一，是中学化学中所涉及的电离平衡、水解平衡等知识的基础，对很多知识的学习起着指导作用。“影响化学平衡的因素”是“化学反应速率和化学平衡”一章的核心内容，是本章的重点。本节在掌握化学平衡的建立和平衡状态的特征的基础上通过实验探究浓度、温度对化学平衡的影响，归纳总结出化学平衡移动原理（勒夏特列原理）。当浓度、温度等外界条件改变时，化学反应速率要发生改变，相应的化学平衡就有可能发生移动，同时应明确，研究化学平衡的目的，并不是为了保持平衡状态不变，而是为了利用外界条件的改变，使化学平衡向有利的方向移动，由此说明学习本节的实际意义。 2. 学情分析 本节课的教学对象是高二选读理科的学生，前面刚学习的浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容，不仅在知识上为本节的教学奠定了基础，而且其探讨问题的思路和方法（如控制变量法），也可迁移用来指导学生进行本节的学习；学生已经掌握了基本的实验技能，养成了良好的思考、讨论、探究的习惯，具有科学的探究方法，初步具备合作解决问题的能力，学生具备了一定的语言表达能力，并初步具备应用所学知识解释、解决问题的能力。这些都为本节课的学习打下了良好的基础。另外，学生学习本课可能出现的问题：实验操作阶段耗时较多；实验分析能力不强，缺乏从实验现象中发现、抽取、归纳总结规律的能力，实验设计能力不强等。3. 教学策略 教材重视实验教学，本节课以“提出问题、提出假设、设计实验、动手实验、分析实验、得出结论”的科学探究过程而展开，通过让学生运用控制变量法进行实验设计，动手实验，对实验现象的观察和分析，引导学生得出浓度、温度对化学平衡的影响，归纳出平衡移动原理。本节采用实验探究法、讨论法、归纳法，并与多媒体有机的结合，在教学过程中突出情景设置，培养思维品质，在活动中相互交流、相互评价，有利于启发学生思考，学生成为课堂的主体。五、教学方法：实验探究法、讨论法、归纳法六、教学过程 【新课引入】PPT播放材料：1914年哈伯将N2和H2直接化合来合成氨气，这是一个放热反应，当产生少量氨气后，反应就达到了平衡状态。哈伯运用了一个原理来提高平衡时氨气的含量。1918年,哈伯因研制合成氨作出重大贡献而获得诺贝尔化学奖。【讲解】根据化学平衡的特征，要提高氨气的含量就必须破坏原有的平衡。在可逆反应中，原平衡破坏，新平衡建立的过程称为化学平衡的移动。 【设计意图】用化学史创设情境激发兴趣，引出化学平衡的移动的概念。【复习】化学平衡状态有何特征？【设计意图】以旧引新，架设新旧知识的桥梁，为新知铺路。【提出问题】哈伯使用了什么高深的原理来提高平衡时氨气的含量呢？【设计意图】培养学生的问题意识，发现问题，善于提出问题，这是进行“科学探究”的第一步。【讲解】化学平衡移动原理【展示】本节课的学习目标【设计意图】明确学习目标，调动学生学习的能动性。【提出假设】当正逆反应速率相等时，化学反应就达到平衡状态，所以要影响平衡状态先要改变反应速率。联想到影响反应速率的因素：浓度、温度、压强、催化剂，进行假设：这些因素可能也会影响化学平衡，将会怎样影响呢？【设计意图】大胆地进行假设或猜想，引导学生迈进“科学探究”之旅。【讲解】对于浓度、温度，我们将采用探究实验的方法来研究。让同学们进行实验方案的设计。【提问】在进行实验设计时，需要运用什么方法？【学生】控制变量法（单一变量）。【设计意图】理解实验设计的方法，为探究作准备。【设计实验】1.已知反应：Cr2O72-（橙色） +H2O2CrO42-（黄色）+2H+ ，请根据已知反应，改变浓度，运用以下药品设计实验：0.1mol/L K2Cr2O7溶液、浓H2SO4、6mol/LNaOH溶液2.向盛有5mL0.005mol/L FeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/L KSCN溶液，混合溶液中存在平衡：Fe3+ (黄色)+3SCN-(无色)Fe(SCN)3 (红色)，请根据已知反应，改变浓度，运用以下药品设计实验：饱和FeCl3溶液、1mol/LKSCN溶液、0.01mol/LNaOH溶液【设计意图】学生自主进行实验设计，培养实验设计能力和解决问题的能力。【汇报实验方案】各小组汇报实验方案，分析方案的可行性，并优选方案。原理：Cr2O72-（橙色） +H2O2CrO42-（黄色）+2H+ 步骤：（1）取三支试管各加入5mL0.1mol/L K2Cr2O7溶液；接着下表操作（第三支试管进行对比观察）编号实验方案实验现象分析原因得出结论1号第一支试管滴加10滴浓H2SO42号第二支试管滴加10滴6mol/LNaOH溶液原理：Fe3+ (黄色)+3SCN-(无色)Fe(SCN)3 (红色)步骤：（1）向盛有5mL0.005mol/L FeCl3溶液的试管中加入5mL0.01mol/L KSCN溶液，溶液显红色；（2）将（1）中红色溶液分置于三支试管中；接着下表操作（第三支试管进行对比观察）编号实验方案实验现象分析原因得出结论1号滴加饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡或：滴加4滴1mol/LKSCN溶液2号加入4滴0.01mol/LNaOH溶液【设计意图】学生讨论，交流互动，激发学生尝试探究化学问题的方法和途经，实验设计能力得到培养，竞争意识、合作意识得到加强。【实验探究】探究1学生分组实验，探究浓度对化学平衡的影响，认真观察、记录现象，并相互讨论解释现象。【设计意图】培养动手能力、实验能力、观察能力、表达能力。【分析实验】学生实验完毕后，由每一组推荐一名代表汇报实验记录，由学生解释实验现象，得出结论，总结成板书。 【板书】一、影响化学平衡状态的因素1、 浓度变化对化学平衡状态的影响其它条件不变时，增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动；减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动；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。【过渡】我们以实验探究的方法研究了浓度对化学平衡的影响，接着我们研究温度变化对平衡的影响。【设计实验】2NO2(g)（红棕色）N2O4(g)（无色） H=-56.9kJ/mol，请同学们根据已知反应，改变浓度或温度，运用以下药品设计实验：0.1mol/L K2Cr2O7溶液、浓H2SO4NaOH溶液、0.005mol/L FeCl3溶液、0.01mol/L KSCN溶液、饱和FeCl3溶液、1mol/LKSCN溶液、0.01mol/LNaOH溶液、NO2球、热水、冷水。【汇报实验方案】各小组汇报实验方案，把部分实验方案投影出来，让学生讨论分析方案的可行性，并优选方案。原理：2NO2(g)（红棕色）N2O4(g)（无色） H=-56.9kJ/mol步骤：取三支装有NO2、N2O4混合气体的试管，接着下表操作（第三支试管室温下进行对比观察）编号实验方案实验现象分析原因得出结论1号NO2、N2O4混合气体的试管浸入热水中2号NO2、N2O4混合气体的试管浸入冷水中【实验探究】探究2学生分组实验，探究温度对化学平衡的影响，认真观察、记录现象，并相互讨论解释现象。【分析实验】学生实验完毕后，由每一组推荐一名代表汇报实验记录，由学生解释实验现象，得出结论，总结成板书。 【板书】2、温度变化对化学平衡状态的影响其它条件不变时，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡向着放热反应方向移动。【设计意图】培养学生探究实验，自然轻松中突破学习了知识，通过感受了前人的研究过程，获取了信心和勇气。【归纳】根据以上分析，影响平衡状态的因素有浓度、温度。【问题讨论总结】 请归纳出其它条件不变时，只改变一个条件，平衡将如何移动？【设计意图】培养学生归纳总结能力，透过现象抓住本质，提升知识形成规律，分享科学探究的成果。【归纳】学生讨论后回答，归纳总结：如果改变影响平衡的条件之一（如浓度、温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是平衡移动原理勒夏特列原理。【板书】勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件之一（如参加反应的化学物质的浓度、温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是平衡移动原理。【注意】：平衡移动的结果是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变。勒夏特列原理适用于任何动态平衡体系，未平衡状态不能用此来分析。勒夏特列原理只能用来判断平衡移动方向，但不能用来判断建立平衡所需时间。【问题讨论】:从速率的角度如何解释浓度、温度的改变影响平衡移动呢？【设计意图】设疑激发学生尝试探究化学问题的方法和途经；通过理论去解释实验结果，让学生在新的高度去认识所学知识。【分析与论证】首先弄清楚外界条件、速率变化、平衡移动之间的关系。条件变化引起速率变化，v正v逆导致平衡变化：v正v逆，平衡向正反应方向移动，v正v逆，平衡向正反应方向移动，平衡移动的方向由正、逆反应速率的相对大小决定。根据学生讨论，明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等，使化学平衡发生移动。增加反应物浓度，V正V逆，反应向正方向进行，当V正=V逆时，系统又一次达到平衡，生成物的浓度要较原平衡时增加，该反应物的浓度较刚增加时减小，但较原平衡时增加。其他结论可由此类推。【板书】 二、用速率的相对大小解释平衡移动1.浓度：增加反应物浓度，V正V逆，反应向正方向进行，其他浓度变化情况的分析类似。2.温度：温度的改变对正逆反应速率都会产生影响，但影响的程度不同，温度的变化对吸热反应的速率比放热反应的速率影响大。升高温度，正、逆反应速率都增大，但增大的倍数不一样，吸热反应增大的倍数大。降低温度，正、逆反应速率都减小，但降低的倍数不一样，吸热反应降低的倍数大。【学以致用】已知N2与H2反应合成NH3是一个可逆反应，其热化学方程式为： N2 (g)3 H2 (g) 2 NH3 (g) 92.4kJmol1在工业生产中，可以通过以下途径来提高合成氨的产率。下列哪些措施可以用勒夏特列原理解释？ 1、向反应器中注入过量N2； 2、采用适当的催化剂；3、 及时从合成塔中分离出NH3； 4、反应器温度为500。【设计意图】用练习巩固新知识，对新知识熟练应用。【课堂小结】1.运用控制变量法设计实验2.学习勒夏特列原理3.了解科学研究的方法：提出问题提出假设实验设计与探究分析与论证得出结论勒夏特列原理是一个重要的化学反应原理，我们学化学，用化学，把化学原理应用于实际生产中，体现化学学科的应用价值和社会价值。【设计意图】点出勒夏特列原理的价值，画龙点睛，培养学生的科学精神与社会责任。【作业】1.学案练习 2.课本P32 3、6、7七、板书设计 一、影响化学平衡状态的因素1.浓度变化对化学平衡状态的影响其它条件不变时，增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动；减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动；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。2.温度变化对化学平衡状态的影响 其它条件不变时，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，降低温度，化学平衡向着放热反应方向移动。勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件之一（如参加反应的化学物质的浓度、温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。这就是平衡移动原理。 二、用速率的相对大小解释平衡移动1.浓度：增加反应物浓度，V正V逆，反应向正方向进行，其他浓度变化情况的分析类似。2.温度：温度的改变对正逆反应速率都会产生影响，但影响的程度不同，温度的变化对吸热反应的速率比放热反应的速率影响大。升高温度，正、逆反应速率都增大，但增大的倍数不一样，吸热反应增大的倍数大。降低温度，正、逆反应速率都减小，但降低的倍数不一样，吸热反应降低的倍数大。8、 反思 本节课运用实验探究