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视频标签：建立化学平衡
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视频课题：人教版高中化学选修4第二章化学反应速率和化学平衡第三节第一课时建立化学平衡-河北省 - 石家庄
教学设计、课堂实录及教案：人教版高中化学选修4第二章化学反应速率和化学平衡第三节第一课时建立化学平衡-河北省 - 石家庄
指导思想与理论依据
现代教育学认为，“前概念”有时与正确的科学概念并无冲突，对学习起到“先行组织者”的作用，为积极的前概念；但有时则与正确的科学概念和思维方式大相径庭，对学习起到影响、干扰的作用，为消极的前概念。在设计本节课时，我注意从学生生活经验中已有“平衡”知识入手，通过对“前概念”的清晰化、精确化和科学化处理，并作为先行组织者，自然而然的使学生构建了平衡的概念。用“逐渐分化的原则”完成从平衡概念（动态平衡概念）到构建物理平衡概念，用“整合协调的原则”完成从物理平衡概念到构建化学平衡概念。在构建概念时充分运用了奥苏贝尔认知同化学习理论，不但杜绝了学生已有的“前概念”对新知识的干扰，而且把“前概念”加工后作为学生学习新知识的“起固定作用的概念”，过程性很强，有利于构建学生的认知结构，有利于培养学生的知识迁移能力。
教材分析
化学平衡属于热力学的范畴。本节内容既抽象又具体。抽象在它的理论解释对学生来说是全新的，有些反应的深层本质学生是接触不到的，只能凭思考，想象，增大了学习的难度；说它具体，是在生活中有大量鲜活的事实。教科书利用数据、图片等引发学生思考，把抽象的知识适度的直观化，引发学生联想，从而培养学生的思维能力和知识迁移能力。
化学平衡的教学，除了可以帮助学生建构起化学平衡状态的概念，为后续水溶液中的离子平衡知识的学习打下强有力的理论基础，更重要的是可以帮助学生建立起平衡的观点。平衡观的建立可以提供给学生一种新的看待问题的视角，有助于他们形成正确的、积极的世界观、人生观、价值观。
学情分析
知识层面上，在学习化学平衡之前，学生已经具备以下知识：初中学过溶解平衡知识，能举例说明一些典型的可逆反应，会表示化学反应的速率，理解并掌握了浓度、压强、温度、催化剂等条件对反应速率的影响。需要通过本节课的学习理解可逆反应的特点、建构化学平衡状态的概念，掌握化学平衡的特征。
过程与方法层面上，学生具备基本的观察、分析、表达、简单设计和评价能力；具有一定的理性思维能力，处理和应用数据能力。待建构发展：主动进行科学探究的意识与能力。
在情感态度上，随着学生学习和理解的不断深入，将会对化学平衡的认识由表观感受到本质理解，对知
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识的学习由被动接受到主动建构。
教学目标
知识与技能：
1、了解可逆反应的特点。
2、理解并掌握化学平衡状态的建立及特征。 过程与方法:
1、从学生已有关于溶解的知识——溶解平衡，导入化学平衡，通过对溶解平衡的理解和迁移，建立起动态平衡的概念。
2、通过对可逆反应的双向性的认识与理解，讨论并归纳出反应达到平衡时所具有的特征，从而建构起化学平衡状态的概念。
3、通过类比迁移、科学实证、数据处理、图像分析等科学分析方法，帮助学生理解和接受可逆反应及化学平衡状态的真实存在。 情感、态度与价值观：
平衡是自然界中普遍存在的规律。通过对化学平衡知识的学习和理解，帮助学生建立认识事物的新视角，学会用平衡的观点认识世界，改造世界。
教学重点和难点
教学重点：化学平衡状态的特征
教学难点：化学平衡的建立及动态平衡的特征
教学方法
科学实证、数据处理、图像分析、类比迁移等方法。
教学用具
多媒体辅助设备、坐标图纸等
教学流程示意
创设情境，引入主题→源于情境，认识规律→类比分析，建构概念→
科学实证，深化认识→总结整理，归纳提升。
教学过程
教学环节
教师活动
预设学生行为
设计意图视频引入：羽毛平衡术、花样滑冰——生活中
的平衡，有静、也有动。
这些平衡都有一个重要的特征：在某种相互作用下保持着相对稳定的平衡状态。 化学的世界里也有平衡——物质的溶解平衡。 以硫酸铜晶体的溶解、结晶平衡为例。 联系已有生活经验，在情境中体会平衡。 充分唤醒学生的“前
概念”，使之更好地
为新知识的学习服
务。
环节二： 源于情境，认识规律
【问题1】一定温度下，将一块不规则的胆矾晶体放入饱和硫酸铜溶液中，测定并记录数据。一周后发现晶体的形状由不规则变得规则。以上的实验事实说明什么？
一周后
通过分析硫酸铜晶体在其饱和溶液中的行为，我们不难发现，正是由于溶解、结晶这两个同时存在的可逆过程，才使得硫酸铜晶体与其饱和溶液之间，达到了动态平衡。也就是说，过程的可逆性是达到平衡状态的前提。
分析表中数据，对比晶体前后变化，得出结论：
在一定条件下，硫酸
铜饱和溶液的浓度不
变，V溶解==V结晶≠0，
硫酸铜晶体的溶解、结
晶过程达到了动态平
衡。若改变条件（如加
水），平衡可以被打破。
对溶解平衡的认识
有助于学生对化学
平衡的认识，因为溶
解平衡的许多特点
在化学平衡中都可
以找到。
那么，化学反应中也有类似于溶解、结晶平衡的可逆过程吗？
只是，如何证明一个反应真的具有可逆性呢？
微视频：可逆反应的科学实证——同位素示踪技术
要说起同位素示踪法在人类历史上的第一次应用，还得从一盘剩菜说起。那是1911年的英国，年轻的化学家赫维西，总是怀疑自己吃的饭菜，是房东把前一天的剩菜改头换面之后端给他的。于是这位机敏的化学家，就将微量的放射性物质钍232
Th放在吃剩的饭菜中，结果，他每次都能准确的判断出它所吃的菜是新菜还是剩菜。
有了这次成功的经验，赫维西在1923年丹麦工作期间，将这项技术运用到了生物学的研究领域中，并取得了突破性的成果。化学家赫维西因其开创性的试用了同位素示踪技术，获得了1943年的诺贝尔化学奖。
有——可逆反应。 思考。
了解、认识。
过程的可逆性是了解过程限度的基础，过程的限度取决于过程可逆性的大小。
通过科学实证方法的介绍，让学生认识到可逆反应的确存在。
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环节三：
类比分析，
建构概念 现如今这项技术在很多领域都有着重要的应用。其中，验证可逆反应的双向性，就是其在化学
领域中的应用之一。例如：在一定条件下，2SO2+O2⇌2SO3的反应，检测中，我们把O2用18
O进行标记，一段时间后，检测到反应体系中，含有18
O 的物质
有SO2、O2、SO3，这样就可以肯定该反应具有一定
的可逆性。也就是说，该反应在一定条件下是可逆反应。看来化学反应的可逆性是真实、可测的，那么可逆反应能否建立起类似于溶解平衡的状态
呢？ 【问题2】以一定条件下可逆反应2SO2+O2⇌2SO3为例，反应中各物质的浓度变化情况如下表所示：①请分析表中数据，用c-t图表示各物质的浓度随时间的变化。
②联系c与v的关系，以SO2为例，表示出物质的正、逆反应速率随时间的变化趋势图。
分析上述图像，类比溶解平衡你能得出什么结论？
化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里，当正
逆反应速率相等时，反应混合物中各组分保持不变
的状态。
v-t图还能告诉我们哪些信息呢？
③你能在v-t图中找到物质浓度的变化量吗？
数据处理、图像分析。在学案上完成： c-t图、v-t图。
小组讨论：得出结论：
在一定条件下，该可逆
反应，各组分的浓度保
持不变、V正==V逆≠0，
达到了与溶解平衡类似
的动态平衡。
通过对数据、图像的分析，得出化学平衡状态的特征，从而建构起化学平衡状态的概念。
不断的挖掘图像信
息，让学生可以十分
透彻的理解并掌握
化学平衡状态的建
立及其特征。
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v-t图能告诉我们的信息还远不止于此：对于一个已达平衡的可逆反应，若改变条件让正、逆反应速率不再相等，那么平衡状态还存在吗？ ④哪些因素可以影响化学平衡呢？
没错，这些条件的改变的确可以改变平衡的状态。
这样，我们就可以通过控制反应条件，使平衡向着我们所希望的方向进行，从而让化学平衡为我们的生产、生活服务，这也正是化学学科价值的重要体现。
毕竟一节课的时间有限，我们不能解决所有的问题，至于这些条件是如何影响平衡的移动的，我们下节课再做深入的讨论。
上图中阴影部分即为SO2的浓度变化量，而且，该变化量随时间、反应速率的变化而变化。
不存在。
利用学过的影响反应速率的因素，可知浓度、压强、温度等条件可能会引起平衡的移动。
环节四： 科学实证，深化认识 通过上述分析我们知道了化学平衡最重要的特征就是其动态性，如何用科学有效的实验方法加以证
明呢？ 【问题3】如何用科学的方法证明可逆反应的动态平衡呢？ 以一定条件下的可逆反应2SO2+O2⇌2SO3为例。
思考、分组讨论：同位素示踪技术可以很好的证明化学平衡的动态性。
方案1、利用同位素的
放射性。当测得该反应混合物中各组分的浓度
不变时，即反应达到平
衡后，将混合物中的一
部分O2用等物质的量的
18
O2进行替换，一段时间
后，若测得SO2、O2、SO3
中均含有18
O ，则可以证明该反应达到的平衡是动态平衡。 方案2、利用同位素的质量差异。在反应初始，用SO2和18O2反应，当测
通过让学生讨论化学平衡实证方案的
设计，既可以让学生
认识到化学平衡真
实存在的可验证性，
同时也是在加深学
生对平衡状态的理解，以及对平衡标识
的应用。
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得反应混合物中各组分的浓度不变时（即反应达到平衡后），继续测定其中某种物质的c和m，若该物质的c不变，但m一直在变，就说明该平衡是动态平衡。
环节五：
总结整理，
归纳提升 【课堂小结】
回顾本节课，我们从生活中的平衡入手，分析平衡状态的基本特征，即在某种相互作用下达到相对稳定的状态，进而过渡到化学世界中的溶解、结晶平衡。在分析溶解平衡时，得出动态平衡的特征以及平衡的重要前提，即有结晶和溶解两个可逆过程同时存在，紧接着运用类比迁移的方法，重点探讨了化学平衡状态的建立。
通过学习，我们知道了，可逆反应是研究化学平衡的前提，而各组分的c或m不变是平衡达到的相对稳定的直观表现，其本质是正、逆反应速率相
等且不为零，是动态平衡。当然这个平衡不是一成
不变的，若改变适当的条件，平衡也会想着我们希
望的方向移动。逆、等、动、定、变这五个字可以
很好的概括化学平衡的特征。
今天我们所学习的化学平衡状态，其实也只是大千世界中诸多平衡中的一种，平衡是自然界普遍存在的规律。比如，此时此刻，我们就身处在一个巨大的生态平衡系统中。平衡既是一种相对稳定的状态，也是一种和谐融洽的氛围；平衡既是一种为人处事的态度，也是一种谨慎理智的行为；平衡是经营治世的方略，更是人生大智慧。愿我们在座的每一个人，都能拥有平衡健康的生活，精彩美好的人生！
思考，收获。
通过课堂小结，既对本节课的生成脉络加以回顾，同时又深化了化学平衡状态的五个基本特征。
学习知识的同时还使学生的情感得到升华。
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【作业】
1、查阅资料撰写一篇关于“平衡”的小论文。 2、自主学习影响平衡移动的因素。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
