人教版 选修4 第2章第3节化学平衡——浓度对化学平衡影响的探究教案.docx

浓度对化学平衡影响的探究教学设计一、教学分析 1教学内容分析 (1)知识类型、知识内容及其结构知识类型：化学原理内容(化学平衡移动原理)知识内容及其结构：化学平衡移动概念的建立(正向移动、逆向移动)；浓度改变对平衡移动方向的影响及原因分析；了解控制反应条件在生产和科学研究中的意义。 (2)知识价值通过学习，让学生认识反应条件的改变对化学平衡状态会产生影响，使化学平衡状态发生改变。因此，在生产、生活中，我们就可以应用化学平衡移动原理，通过选择条件、改变条件，服务于生产、服务于生活，获取最大效益。在方法上，使学生在学习知识的过程中，学习研究问题的方法(在实践中发现问题提出问题分析研究问题一用所学理论解释问题一获得结论一应用结论(设计实验和解释实际问题)。2课标相关内容分析 (1)通过实验，探究温度、浓度对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。 (2)理解化学平衡移动原理，能运用该原理对化学平衡的移动情况进行分析。3学情分析(1)学生已有的认知基础知识基础：学生已经基本掌握化学反应速率和化学反应限度的概念及化学反应速率计算方法，对影响化学反应速率的因素有了初步的了解；认识可逆反应、化学平衡的特征；对平衡移动有初步认识，知道当一定外界条件改变时，有可能会引起平衡移动。能力起点：学生已经初步具备一定的化学实验能力(实验操作能力、实验观察能力、实验分析能力)，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。(2)学生学习本课的困难或可能出现的问题实验能力的欠缺：实验基本操作能力(动手操作能力、实验有序性)差，实验操作阶段耗时较多；实验分析能力较差，缺乏从实验现象中发现、抽取、归纳总结规律的能力，难以获得实验结论；实验设计能力较差，缺乏设计有效实验检验理论预测的能力。灵活运用知识的能力欠缺：缺乏应用所学知识解释、解决实际问题的能力(如：应用浓度商、化学平衡常数判据，预测、评价、解释平衡移动方向的问题)二、教学目标1通过观察实验现象和比较正逆反应速率的大小理解平衡移动的涵义； 2通过参与实验探究、分析时间与速率变化关系，归纳浓度对化学平衡的影响规律，从中体验科学探究的艰辛和喜悦； 3知道用化学平衡常数可以定量描述化学反应的限度，初步应用浓度商和平衡常数判据，定量判断平衡移动的方向； 4通过“浓度对化学平衡影响”的实验探究，掌握解决问题的一般程序与方法。三、教学重、难点及其突破策略教学重点： 1了解浓度对化学平衡的影响，并能够判断平衡移动的方向。 2通过“浓度对化学平衡的影响”的实验探究，培养设计实验的能力，以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。 3通过学习，认识通过实验探究解决问题的一般程序与方法。教学难点： 1通过“浓度对化学平衡的影响”的实验探究，培养设计实验的能力，以及分析实验现象并获取有价值信息的能力。 2通过实验探究解决问题的一般程序与方法。突破策略： 1以问题为导向。在实验探究活动过程中，能够适时提出引发学生思考的问题，用问题引导学生深入分析、思考现象产生背后的原因，并促使学生应用所学理论解决、解释学习过程中出现的问题。 2提供充分的实践机会，让学生在做中学。四、教学设计思路知识脉络认知脉络问题线索解决问题的证据化学平衡移动的涵义建构化学平衡移动的概念哪些反应条件的改变会引起化学平衡的移动?蓝瓶子实验中平衡的移动；反应条件的变化引起正逆反应速率的变化浓度对化学平衡移动的影响的规律设计实验，认识浓度对化学平衡状态的影响的规律在浓度改变对平衡移动影响的规律是什么?为什么?设置驱动性问题，使学生在探究实验的活动中，逐渐认识浓度条件的改变对平衡状态的影响规律。使学生在获取知识的同时实践科学探究方法。经验规律的应用应用实验获得的经验规律，从定性角度解释平衡移动原因为何蓝瓶子实验中瓶内液体经振荡静置后颜色会反复变化?认识经验规律的局限性定性的经验规律在解决实际问题时遇到困难首次同时改变平衡体系中几种物质浓度，平衡如何移动?平衡如何移动?制造认知冲突，激发进一步探究的动机应用qc、kc判据分析浓度改变引起平衡移动的原因根据qc、kc判据，从定量角度认识浓度对化学平衡状态的影响规律浓度商与平衡常数的相对与平衡移动方向之间有什么关系?利用数据分析建构平衡常数概念，并通过与浓度商的比较建立起二者的联系浓度对平衡影响规律的应用能够应用浓度对平衡影响的规律分析、认识并解决实际问题再次同时改变平衡体系中几种物质浓度，平衡如何移动?将知识上升为应用层面，进而转化为能力。五、教学过程【创设情境】蓝瓶子实验【讲解】通过前面的学习，我们已经知道化学平衡是在一定条件下产生的，当这个条件被改变时，平衡会发生怎样的变化呢?【分析】化学平衡的移动过程【结论】化学平衡的移动概念。【板书】(一)化学平衡移动【投影填表】概念建构：化学平衡的移动。【归纳】化学平衡之所以会移动是因为改变了反应条件，其实质则是条件改变时反应速率发生了变化，使得v正v逆【过渡】影响化学平衡移动的因素有哪些?【设问】浓度的变化是否能通过改变化学反应速率以影响化学平衡移动?它的改变又会对平衡产生怎样的影响呢?【承启】这节课的主要任务就是来研究浓度对化学平衡所产生的影响。总的原则是用实验说话，从实验中得出结论。从结论中寻找规律。【投影】研究对象fe3+3scnfe(scn)3【讨论】请同学们以小组为单位讨论实验方案并确定一位代表汇报讨论结果。提供的药品：0.005 moltfecl3与0.0l moll kscn的混合液(红色)、1.0 moli。fecl3, 1.0 moll kscn、fe粉、10naoh、蒸馏水【提问】你们小组准备改变什么物质的浓度?怎样改变呢?【提出方案】老师边听边用板书记录、边总结实验方案。【质疑】加水方案：如果加水稀释的话，平衡体系中三种物质的浓度都会怎样变化?如果加水后平衡发生了移动。你还有没有办法来判断是由于哪种物质的浓度变化引起的呢?(加水稀释，三种物质的浓度都变小，这样就同时改变了几个变量，因而就无法判断平衡移动是由于哪种物质的浓度变化引起的了)【思考】应该向平衡体系中加多少体积的液体试剂?比如加5、6滴还是加5、6 ml?(如果加多了会稀释可逆反应中的其他物质的浓度，这就不是改变单一变量了。为了控制单一变量，我们应该加入5、6滴即可)【追问】你如何判断此可逆反应已经建立起新的平衡状态了?你又根据什么判断平衡移动的方向呢?【学生实验】学生分组按自己设计的方案进行实验。【绪论】增大平衡混合物中任何一种反应物的浓度，都促使化学平衡向正反应方向进行。【设疑】为什么增加任一反应物的浓度都能促使平衡向正反应方向移动?【圈像分析】浓度对平衡影响的vt分析图(请学生预测变化趋势并解释)【提出问题】为何瓶内液体经振荡静置后颜色会反复变化?【猜想假设】振荡时o：溶于水，浓度增大，平衡正移，变为蓝色；静置时o：被vc消耗，浓度减小，平衡逆移，变为无色。【设计方案】测出液体中溶解的氧气浓度在振荡和静置时的变化。【演示实验】运用手持技术测溶解氧浓度(注意观察浓度变化曲线的同时溶液颜色的变化)。【得出结论】是溶解氧的浓度变化引起了颜色的变化，进一步证明增大反应物浓度能使化学平衡正移，减小反应物浓度平衡逆向移动。【承启】可逆反应fe3+3scnfe(scn)3达到平衡后，加入蒸馏水稀释，化学平衡将向哪个方向移动?若同时改变几种物质的浓度，化学平衡将向什么方向移动?仅靠前面的实验探究所得出的经验规律常常得不出结论，这就要求我们去进一步认识化学平衡。 【讲解】投影一组数据表，引出平衡常数的概念。建构概念并指明kc值大小的意义 【承启】引出浓度商qc的概念并分析与k之间的关系。 【巩固练习】可逆反应fe3+3scnfe(scn)3， (1)写出该反应的平衡常数表达式； (2)达平衡后，加人蒸馏水稀释，使体积变为原来的两倍，平衡将向哪个方向移动?【拓展视野】化学振荡与非平衡态。演示化学振荡实验。这种周期性变化的现象仅发生在远离平衡态时。为什么会存在如此奇妙的化学振荡现象?请同学们课后查阅资料并加以讨论。 【本节小结】 1学知识：从速率变化和平衡常数两个角度认识浓度对化学平衡移动的影响，由定性判断到定量判断； 2哲学观点：动态平衡运动是永恒的旋律； 3研究方法：控制变量，实验探究影响化学平衡的条件； 4科学之美：化学平衡常数具有高度凝炼的简约之美。浓度对化学平衡影响的探究学习单一、化学平衡的移动反应速率的变化v（正）v（逆）v（正）v（逆）v（正）=v（逆）移动方向二、探究浓度改变对平衡移动影响的规律【实验】fecl3溶液与kscn溶液的反应：fe3+3scnfe(scn)3(血红)药品：0005 moll fecl3与0.0l moll kscn的混合液(红色)、1.0 moll fecl3、1.0 moll kscn、fe粉、10naoh、蒸馏水实验方案实验现象分析原因得出结论平衡向_方向转移平衡向_方向转移三、蓝瓶子实验亚甲基白+o2亚甲基蓝 (无色) (蓝色) 瓶内的物质有：空气、水、亚甲基蓝、维生素c等vc可溶于水。具有强还原性，能与o缓慢反应操作溶解的氧气浓度曲线变化趋势溶液颜色变化结论加快搅拌减慢搅拌四、平衡常数与浓度商 对于一般的可逆反应，aa+bbcc+dd在一定温度下的平衡体系：k=cc(c)cd(d) ca(a)cb(b)相对大小平衡移动方向qkq=kqk【练习】可逆反应f3+3scnfe(scn)3 (1)写出该反应的平衡常数表达式； (2)达平衡后，加入蒸馏水稀释，使体积变为原来的两倍，平衡将向哪个方向移动?教师行为学生行为课堂变化及处理主要环节的效果【导人】向学生展示一矿泉水瓶的氯气，同时让几名同学再次应用闻气体味道的方法感受氯气的味道，随后询问学生在日常生活中哪儿闻到过这样的气味?再问其用途。【过渡】那你是否有兴趣来研究氯气消毒过的水呢?那让我们开始氯水性质的“科学探究”【板书】氯水性质的“科学探究”【实验】将一定量的水加入矿泉水瓶，迅速盖住盖，震荡，再将刚制得的氯水分给实验小组。【过渡】如果今天你是科学家，那么你将怎样研究氯水的性质呢?小组讨论交流(点拨、指导)【点评】从外观上研究，这是我们认识事物的第一步，大家的观点一致；但对其化学性质的检验，大家的角度及方法较多，并且随意性较大，如果老师给你们提供好多种药品，你们是否会一一去尝试呢，那是否有更合理办法?【引导】游泳馆、偶尔在自来水中能闻到氯气可用于自来水和游泳池的消毒杀菌。学生兴致高涨【观察】发现矿泉水瓶瘪了说明氯气溶于水。【讨论】【汇报】1先通过看、闻从外观上，得出物理性质有：黄绿色液体，有刺激性气味2检验酸碱性、导电性、与agn03溶液的反应、naoh溶液从日常生活人手，应用学生熟悉的感性材料，让学生有亲切感，乐于接受。同时体现出化学源于生活又服务于生活。根据学案提示学生在讨论中能较快得出研究的切人点【过渡】那好，请大家按照你的猜测在学案上写出氯水可能的成分设计实验验证方案。成果交流总结得出【教师点评】按照实验小组(提供的药品：石蕊溶液、ph试纸、mg条硝酸酸化的agn03溶液)依据实验药品进行实验验证教师进行实验操作的指导，依据结构决定性质的学习方法，应先预测氯水的成分。对氯水的成分的预测【展示成果】1c12、h2o(氯气与水不反应)2h+、cl，h2o(氯气与水完全反应)3h+、cl、h2o、cl2(氯气与水部分反应)结合物理性质，氯水中含有cl2，排除氯气与水完全反应的可能。【设计方案】设计验证h+、c1、cl2三种微粒的实验方案【成果交流】cl2：1观察氯水的颜色2闻氯水的气味3加入feso4溶液和kscn溶液h+：1石蕊溶液2ph试纸3活泼金属：fe、almg等4碳酸盐或碳酸氢盐：na2c03。c1：加入硝酸酸化的ago3，溶液【实验验证】并记录实验现象构想假设阶段设计方案阶段在交流中丰富了猜测结果、改进了实验的验证方案。让实验验证环节中的目的性更强、实验操作更加有效实验验证阶段并掌握实验小组操作的进度及解释学生在实验中遇到的问题成果交流汇报各组对h+检验的实验现象【提供方案】大家试着将氯水滴入石蕊溶液中观察【追问】氯水具有漂白性，那是谁引起的呢?【教师引导】汇报结果【汇报交流】一致认为有cl一、c12、h2o得出氯气与水是部分反应对是否有h+有不同意见汇报现象：1放入mg条产生气体，但同时黄绿色褪去2将氯水滴到ph试纸上先变红后褪色3将石蕊溶液滴入氯水中溶液不变色4将石蕊溶液滴人氯水中先变红后褪色【发现问题】34现象的差异，学生在认真实验观察后得到相同结论【实验】观察现象明显石蕊溶液先变红后褪色总结汇报得出：1得出氯水中含有h+。2氯水具有漂白性【猜想】漂白性物质1cl2具有漂白性2c12与水反应的产物具有漂白性设计实验方案用一千一湿的有色纸条放人氯气中观察现象【实验验证】【汇报结果】c12没有漂白性，是cl：与水反应的产物具有漂白性汇报交流同时发现问题实验改进感受浓度对反应速率的影响得出结论发现问题教师引导构想假设阶段设计方案阶段实验验证阶段【讲解】这种漂白性物质是hcl0，结合对氯水的认识写出氯气与水的反应次氯酸有怎样的性质大家结合课本pg4页上半部分总结归纳强调hclo的强氧化性是其漂白和杀菌的本质好，大家已经掌握了氯水的成分，同时也验证了氯水的部分性质，请大家总结氯水的成分及性质【板书】氯水的成分：h