第二章+核心素养引领的《化学反应的方向、限度与速率+》的大单元教学+高二上学期化学鲁科版选择性必修1

核心素养引领的《化学反应的方向、限度与速率》的大单元教学核心内容

大单元设计已学知识：必修2第二章复杂原理问题的综合分析能力认知能力不足铺垫分散→整体Tableofcontents目录教学目标设定1单元整体规划2教学策略与实施3教学反思4教学目标设定单元整体规划教学策略与实施教学反思要求学生能够用动态平衡的观点看待化学反应，形成辩证思维的意识。变化观念与平衡思想要求学生能从宏观以及微观角度分析浓度、温度、压强等条件变化对反应速率和平衡的影响。宏观辨识与微观探析通过设计问题串以及对比实验和探究实验，培养学生分析问题，解决问题的能力科学探究与创新意识引导学生通过讨论工业合成氨条件的选择与优化，帮助学生认识化学原理在解决社会问题中的意义，培养学生的社会责任感。科学态度与社会责任证据推理与模型认知重点培养学生根据数据建立化学反应限度与速率模型的能力。单元整体规划教学目标设定教学策略与实施数据驱动-精准教学-能力提升模块一1个课时以"工业合成氨条件的选择与优化"作为贯穿整个单元的大情境化学反应方向的判断化学反应的限度化学反应速率及影响因素模块二3个课时模块三2个课时设计对比实验引出反应自发性的概念。小组讨论分析多个自发反应的焓变、熵变，总结出吉布斯自由能变的综合判据。设计系列对比实验，让学生从宏观角度感受外界因素对速率的影响，并让学生掌握控制变量法的实验设计思路。从微观角度引导学生分析外界因素对速率的影响案例概述教学反思工业合成氨等生产条件的选择与优化模块四1个课时综合考虑，辩证分析反应方向、限度、速率对化学反应的影响，为物质的制备选择最优化的反应条件通过演示实验，让学生直观感受动态平衡的特征从Q和K的关系定量分析使平衡移动的因素。模块一：聚焦化学反应方向的判断碳酸氢钠溶液与盐酸混合氯化钠溶液静置一周思考：为什么有些反应能自发进行而有些反应不能？教学目标设定教学策略与实施

教学反思单元整体规划模块一：化学反应方向的判断·对比反应（2）和反应（3），焓变、熵变都影响着反应方向

·引出△G=△H-T△S综合判据教学策略与实施教学目标设定

单元整体规划教学反思＜0反应正向进行=0反应达平衡状态＞0反应正向不能自发△H＜0,△S＞0任意T都可△H＞0,△S＞0高温下可△H＜0,△S＜0低温下可△H＞0,△S＜0任何T都不可初始浓度（mol/L）平衡浓度（mol/L）C始(H2）C始(I2)C始(HI)C平（H2）C平(I2)C平（HI）0.010670.0119600.0018310.0031290.017670.011350.00904400.0035600.0012500.015590.011340.00751000.0045650.00073780.01354000.0044890.00047980.00047980.003531000.010690.0011410.0011410.00841054.4978354.6175554.4324554.1595454.32762C平（H2）C平（I2）C2平（HI）模块二：化学反应的限度教学策略与实施教学目标设定单元整体规划教学反思化学反应平衡常数（K）与浓度商（Q）模块二：化学反应的限度教学策略与实施教学目标设定单元整体规划教学反思化学反应平衡常数（K）与浓度商（Q）任意状态Q

一定温度下aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)c平c(C)•

c平d(D)

c平a(A)•

c平b(B)＝

平衡状态K

cc(C)•

cd(D)

ca(A)•

cb(B)＝Q=K?反应达到平衡状态定性：反应进行的程度（反应限度）只与温度有关K的意义？定量：平衡转化率（三段式）不够直观模块二：化学反应的限度单元整体规划教学目标设定教学策略与实施教学反思通过平衡常数和浓度商之间的关系，判断一个化学反应是否达到了化学平衡状态。QKQKQK平衡平衡Q=

K

体系处于化学平衡。一定温度时Q＜K

反应正向进行。Q＞K

反应逆向进行。模块二：化学反应的限度教学策略与实施教学目标设定

单元整体规划教学反思探究浓度对反应限度影响

：Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3定性加入铁粉滴加4滴KSCN溶液C反应物增大，平衡正向移动C反应物减小，平衡逆向移动模块二：化学反应的限度教学策略与实施教学目标设定

单元整体规划教学反思探究对浓度反应限度影响

：Fe3＋＋3SCN－

Fe(SCN)3平衡时，Q==K定量C变→Q变→K不变→Q≠K→平衡移动模块二：化学反应的限度定性：浸泡在热水中，气体红棕色加深，升高温度，平衡向吸热方向移动；

浸泡在冰水中，气体红棕色变浅，降低温度，平衡向放热方向移动教学策略与实施教学目标设定

单元整体规划教学反思探究温度对反应限度影响：2NO2（红棕色）⇌N2O4（无色）△H<0模块二：化学反应的限度教学策略与实施教学目标设定

单元整体规划教学反思探究对温度反应限度影响：2NO2（红棕色）⇌N2O4（无色）△H<0定量：T变化K变化Q不变平衡移动升高温度使K减小，Q>K，平衡向吸热方向移动降低温度使K增大，Q<K，平衡向放热方向移动模块二：化学反应的限度教学策略与实施教学目标设定

单元整体规划教学反思压强：2NO2(g)N2O4(g)Δυg＞0定性：定量：缩小体积增大压强c(NO2)

、c(N2O4)瞬间变大，Q减小

，Q＜K，平衡正向移动增大体积减小压强c(NO2)、c(N2O4)瞬间变小Q增大

，Q＞K，平衡逆向移动始拉平推平拉伸活塞，P减小，气体颜色先变浅，后变深最终比原来浅减小压强，平衡气体体积增大方向移动推动活塞，P增大，气体颜色先变深，后变浅最终比原来深增大压强，平衡向气体体积减小方向移动P变→C变→Q变→K不变→Q≠K→平衡移动勒·夏特列原理

如果改变平衡体系的一个条件（如温度、浓度和压强），平衡将向减弱这个改变的方向移动。模块三：化学反应速率及其影响因素宏观角度：化学反应速率的影响因素：浓度、温度、催化剂探究催化剂的影响时是通过对比二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用来研究的。温度越高过氧化氢分解速率越快教学策略与实施教学目标设定

单元整体规划教学反思设计硫代硫酸钠与盐酸反应的实验，通过测量不同浓度下出现浑浊所需的时间，让学生自主得出浓度与速率的关系。控制变量法对比实验模块三：化学反应速率及其影响因素单元整体规划教学目标设定教学策略与实施教学反思微观角度：化学反应速率的影响因素：浓度、温度、催化剂H-H键断裂过渡态H-Cl键形成活化能升高温度增大反应物间的碰撞频率提高反应物分子能量增大反应物形成过渡态比例加快化学反应速率基元反应基元反应碰撞理论、过渡态理论增大浓度单位体积内反应物分子数增多增大反应物间的碰撞频率增大反应物形成过渡态比例加快化学反应速率模块三：化学反应速率及其影响因素单元整体规划教学目标设定教学策略与实施教学反思微观角度：化学反应速率的影响因素：浓度、温度、催化剂加入催化剂，使Ea减小，相同温度下，活化分子百分数增多，有效碰撞增多，速率加快模块四：工业合成氨化学反应条件的优化学生分析：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)ΔH=-92.4kJ/mol限度角度低温高压有利于氨的生成综合考虑，辩证分析速率角度：低温会使反应速率过慢高压则对生产设备要求高

工业上采用高温700K左右、高压107-108Pa之间，并使用铁催化剂的最优方案。单元整体规划教学目标设定教学策略与实施教学反思适当高温、催化剂适当高压工业合成氨为什么选择高温？可以无限高压吗？温度太高可行吗？催化剂活性下降平衡转化率降低单元整体规划教学反思教学策略与实施教学目标设定化学反应条件的选择与优化

采用"阶梯式"对比训练，从单一的反应条件的选择，到多个反应的条件优化。

将概念理解、方法训练与思维发展融为一体的教学设计，既能提高学生辩证思维能力，又可以让学生深刻体会到化学平衡是动态的变化过程。吉布斯自由能变判断反应方向思考："为什么放热熵增的的反应在任何温度下都可以发生，而吸热熵减的反应在任何温度下都不能自发进行呢？"

当学生产生强烈认知冲突时，适时引入"旅游消费"的生活类比——就像我们愿意花钱换取旅行自由（焓减熵增）一样，化学反应也会权衡能量变化与混乱度改变。"问题驱动+生活化类比+阶梯式训练"的立体化教学策略根据吉布斯自由能变综合判据：①催化剂活性下降主反应选择性下降单元整体规划教学策略与实施教学目标设定教学反思3