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高二化学平衡移动复习可逆反应的“动”与“静”教学广东省优课

视频标签:平衡移动复习,可逆反应

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视频课题:高二化学平衡移动复习可逆反应的“动”与“静”教学广东省优课

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可逆反应的“动”与“静” 
--高二化学平衡移动复习教学设计 
课时安排 40分钟 授课对象 高二理科学生 教材版本 
人教版高中化学选修4:化学反应原理 
章节 
第二章第3节 
一、教学设计思想 
勒夏特列原理与平衡常数(K-Q关系)是认识化学平衡移动的两个不同角度,并不矛盾,各有各的价值,需要有机结合在一起综合运用,这样才能更好解决生活、生产中的问题,体现化学为生产、生活服务的核心价值。此外,在旧平衡被打破、新平衡被建立的过程中,体现了“动中有静、静中有动、动静结合”,也是自然辩证法对立统一思想在平衡中的具体体现,这种对立统一的思想是需要我们用一生去体会的,在这里抛砖引玉,让学生有所感受与感悟。 
二、教学分析 
1、教材分析 
对于化学平衡,天河区采取了整合必修2与选修4有关内容教学的方式。内容的整合,也意味教学目标的整合,学生从0基础开始最后要达到选修4的要求,不是一件容易的事情。对于选修2要求而言,学生概念的建立与理解是尤其重要的,知识上的核心目标是认识研究对象“可逆反应”,知道“可逆反应”在宏观上表现为物质共存,微观上则是消耗与生成同时存在,从而导致“可逆反应”存在反应限度。对于选修4而言,需要学生把握本体,建立核心关联,系统提升能力表现;从学科内容分析,需要学生建立起化学反应限度、平衡状态和平衡移动规律的核心关联,理解记忆勒夏特列原理,把握平衡常数K的重要价值,还要从知识本体上理清勒夏特列原理与K-Q关系的利弊:勒夏特列原理是宏观现象归纳的经验规律,容易简单记忆与定性应用,解释力不足,用于化学平衡移动分析适用范围较窄;K-Q关系不考虑到达平衡的路径,符合热力学的学科思想,具有更普遍的解释和预测功能,可以用于定量分析。 
 
 
                    
             
                    
                            2 
 
 2、学生分析 
学生刚刚完成勒夏特列原理(平衡规律)的学习,对于平衡规律的记忆与简单应用问题不大,但是还没有将思维模型化。学生对于平衡常数的理解还很肤浅,很多同学只是把平衡常数当做解决计算题的计算工具,对于平衡常数的价值(核心是K-Q关系分析)认识还不深,相当一部分同学认为平衡规律与平衡常数两者没有关联,至于解题思路也没有模型化。总的说来,知识碎片化,方法随意化现象很明显,不同学生认识方式各有不同,外显为完成不同能力任务时会有不同表现。因此,如何整合平衡规律与平衡常数知识,让学生认识到两者的联系与适用范围,将知识模型化、结构化,提升学生对于平衡移动规律的认知水平,成为迫切的需要。通过复习课,可以帮助学生建立定性、定量解决平衡移动问题的认知角度,形成特定认识角度的认识思路,发展学生的认识方式,提升能力表现水平。 
课前对学生做了一个小测,从数据分析中可知,化学平衡对于学生来说难度比较大。难点之一在于学生难以建构反应限度、平衡状态和平衡移动之间的关系,形成核心关联,进而难以建立化学平衡的问题结构。难点之二在于学生较难利用平衡规律、平衡常数等综合解决实际问题。因此,也需要在复习课中让学生建立起核心关联,利用K建立反应限度、平衡状态和平衡移动的关系,再利用化学平衡的相关规律完成不同类型的问题解决任务,形成自主的认识角度、认识思路,进而能在复杂问题中自主调用。此外,发现学生的规范表达也存在较大问题,因此也需要在复习课上解决学生的规范表达问题,从而提高应试能力。 
三、教学目标 
(1)从定性到定量,让学生在层层递进的“问题解决-讨论总结-思路梳理”过程中,逐步构建起分析和解决平衡移动问题的认知思路,同时发展核心素养之模型认知。 
(2)通过推论预测-实验探究-分析解释,培养学生的科学探究、证据推理等 核心素养。 
(3)通过解决生产、生活中的实际问题,让学生感受到化学原理为生活、生 产服务的学科核心价值,感受到平衡原理背后隐含的哲学思想。发展核心素 养之:科学态度与社会责任。  
(4)在小组合作中培养学生的合作精神;在问题解决过程中,培养学生的严 谨思维和规范表达。 
 
                    
             
                    
                            3 
 
 
                         
 
四、教学重难点 
用平衡常数进行定量分析与计算 
五、教学流程     
六、教学过程 
引入 
勒夏特列原理应用  
平衡常数应用  
总结  
解决问题  
小结思路 
迁移运用 
迁移运用  小结思路 解决问题
 
                    
             
                    
                            4 
 
 教学 环节 教学过程 
设计意图 
 复习课 引入 
 
建构反应限度、平衡状态和平衡移动之间的关系,形成核心关联,引出勒夏特列原理。 
           环节一 勒夏特勒原理的应用 
一.【学生思考】例1:碳酸钙丢入新制氯水中为什么可以提高氯水的漂白能力?(用文字规范表述) 
答:氯水中存在可逆反应Cl2+H2O ⇌ HCl+HClO,碳酸钙能够与盐酸反应,导致C(HCl)下降,平衡朝正反应方向移动,具有漂白性C(HClO)上升,因此漂白性增强 
二.【学生小结】应用勒夏特列原理解决平衡移动问题的基本思路                    
1.单因素变动+定性分析:勒夏特列原理简单易用 2.基本思路 
 三.【例2】工业上利用可逆反应Ni(s)+4CO(g) ⇌Ni(CO)4(g)提纯粗镍,Ni(CO)4沸点42.1℃。首先,反应向右进行,可将粗镍中的金属镍与其他固体杂质分离,再将平衡后的混合气体分离出来进一步处理可得到纯镍。为了增大粗镍的平衡转化率,请问应该如何设计生产条件? 
 
答:温度稍微高于42.1℃,高压 
四.【学生小结】应用勒夏特列原理设计生产条件的基本思路   
 
五.【教师小结】 
利用原理、创造条件让反应朝我们需要的方向进行,更好地为生产、生活服务-----这就是我们学习化学这门学科的核心价
让学生在应用勒夏特列原理解决生活、生产中的实际问题的过程中归纳总结基本思路,学会规范表达,并且感受到化学学科的核心价值----利用原理、创造条件让反应朝我们需要的方向进行,更好地为生产、生活服务 
 
                    
             
                    
                            5 
 
值。 
                环节二 平衡常数的应用 
 
一.【小组讨论】例3:酸性CoCl2溶液存在反应: 
[CoCl4]2-(蓝色)+6H2O⇌ [Co(H2O)6]2+(红色)+4Cl-。请预测酸性CoCl2溶液加水稀释平衡的移动方向,并说明理由。 二.【小组实验】用试管取1mL0.5mol·L-1CoCl2溶液,观察溶液颜色;再往试管中加入≥2mL 水稀释,观察溶液颜色变化 
三【教师小结】
 
四.【学生小结】应用平衡常数解决平衡移动问题的基本思路    
 五.【教师小结】 
 
六.【学生思考】例4:合成甲醇(CH3OH)的主要反应为
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g), 在一定条件下此反应在一密闭容器中达到平衡。在保证H2浓度不变的情况下增大容器的体积,平衡如何移动?判断的理由是什么?(请文字表述) 
 
七.【学生小结】勒夏特列原理不适用的时候,应该用Qc与K的关系定量分析 
 
让学生在应用平衡常数解决问题的过程中归纳总结基本思路,学会规范表达,感受到平衡常数的定量价值与相对勒夏特列原理更广的适用范围,
养成判断反应
方向的意识并
熟练掌握用K与Qc判断反应方向的具体方法与技巧 
 
                    
             
                    
                            6 
 
   
八.【学生思考】例5:CO(g) +H2O (g)⇌CO2(g)+H2(g)在某温度下平衡常数为0.16.在一个容积1L的密闭容器中充入CO,H2O (g)各2mol,CO2,H2各1mol,求平衡时CO2的浓度(要求过程,结果保留2位有效数字) 
 
九.【学生小结】先判断反应方向(用Qc与K的关系),再用平衡常数计算!  
      环节三 课堂 小结  
【教师小结】 
1.化学平衡移动问题分析通常有两种角度 
 
2. Qc与K关系分析深刻体现了热力学学科思想,也就是只关注始态和终态,不关注过程。 
 
一个处于平衡的体系,如果因为外力影响处于不平衡的状态,最终一定会恢复平衡状态 3.在旧平衡被破坏到建立新平衡的过程中,体现了“动中有静,静中有动,动静合一”的哲学思想 4.平衡常数的定量分析与勒夏特列原理的定性分析并无优劣之分,只是观察问题的角度不同,适用范围不同。勒夏特列原理可以适用到其他学科领域,拓展为泛化勒夏特列原理:承受外加限制条件的系统具有反抗外加限制条件改变的能力.它体现了平衡的自然观、和谐的世界观。 
让学生对勒夏特列原理与平衡常数形成一个整体认识,不要将两者对立开来。并让学生认识到Qc与K关系分析背会
的热力学学科
基本思想,以及勒夏特列原理背后的哲学思想,感受到两者的思想意义与价值。 
环节四 巩固 练习  
勒夏特列原理与平衡常数规则不仅适用于化学平衡体系,而且还适用于自然界中的一切动态平衡体系。醋酸溶液存在电离平衡, CH3COOH ⇌ CH3COO-+H+, ΔH>0。现有1mol/L 醋酸(CH3COOH)溶液,请预测下述两种情况①加热  ②将浓度稀释10倍时的C(H+)变化。  
将勒夏特列原理与平衡常数应用解决下一章的问题,既巩固本节课内容,也让同学们认
 
                    
             
                    
                            7 
 
 
识到方法与思想的价值。

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