化學平衡教案

2024年2月22日發(作者：學無止盡)

化學平衡教學設計

一、教材分析

《化學平衡》處于化學反應原理模塊第二章的第三節，其它三節依次為：化學反應速率、影響化學反應速率的因素、化學反應進行的方向。先速率后平衡的順序體現了科學家研究化學反應快慢、利用化學反應限度的基本思路，即：先從動力學的角度研究反應速率，再從熱力學的角度研究反應的限度，因此反應限度的研究是科學研究的非常關鍵一步。

二、學生情況分析

1．學生的認識發展分析

學生在高一必修階段，通過化學反應速率和反應限度的學習對可逆反應形成了初步感性認識。在選修階段，通過對化學平衡這部分內容的學習初步意識到有些反應在一定溫度下是不能完全發生的，存在反應限度。通過對數據指標的分析，使學生形成對反應限度的定性、定量的認識，能夠定量計算化學反應限度（K）。平衡常數是反應限度的最根本的表現，對于某一個具體反應來說，平衡常數與反應限度確實是一一對應的關系，這使學生從定性到定量的認識一個反應在一定條件（溫度）下的平衡常數只有一個，但是平衡轉化率可以有多種，對應不同的平衡狀態。

2．學生認識障礙點分析

學生認識障礙點主要在于“化學平衡狀態”及“化學反應限度”兩個核心概念的理解上。學生對平衡問題的典型錯誤理解：一是不理解平衡建立的標志問題。第二，不能將反應限度看成化學反應進行程度的量化指標，不能從定性和定量角度認識平衡狀態與反應限度的關系，因此學生認為“化學平衡常數”比較難于理解。

三、指導思想與理論依據

本教學設計首先依據《普通高中化學課程標準》對化學平衡的要求：知道化學反應的可逆性及其限度，能描述化學平衡建立的過程，認識化學平衡移動規律；知道化學平衡常數和轉化率的涵義，能進行化學平衡常數和轉化率的計算。依據《化學反應原理》模塊的功能定位，發展學生的“定量觀”“微粒觀”“動態觀”，引入化學平衡常數的學習，對學生判斷化學平衡移動方向帶來了科學的依據，從而明確了教學設計的核心目標：從定量的角度建立學生對化學反應限度的認識。

在此基礎上，本設計又對化學平衡常數的功能與價值，以及學生認識發展的特點進行了分析，通過數據的分析與計算，使學生對化學平衡能夠有一個更深刻的認識，進而確定了“向數字尋求幫助讓數據支撐結論”教學設計的思路。

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四、基于上述分析確定本設計的知識線索、學生認知線索、問題線索、情景及學生活動線索如下：

知識邏輯線 認識發展線

可逆反應

建立對化學平衡狀態認識

驅動問題線 情景素材線

認識濃度作為數據指標

的特點

學生活動線

建立化學平衡狀態的數據指標

認識同一反應的不同平衡狀態的數據表征

化學反應限度

用什么指標（數雨水pH及酸雨的值）表示化學平衡形成

狀態中各物質的

變化比較直觀？

認識濃度可以H2(g)+CO2(g)

表征平衡狀態

H2O (g)+CO(g)反改變體系中單一應進行到不同時

組分的濃度還是間時各物質的濃從生成物濃度同一個平衡狀態度。

以及反應物轉嗎？

化率角度認識

不同平衡狀態

H2(g)+CO2(g)溫度不變能不能H2O (g)+CO(g)以

無限地增加一種不同初始濃度進認識到存在反反應物的轉化行的數據

應限度 率？

舉例說明反應存了解定量描述反應限度的方法

如何定量表示化學反應限度？

在限度

認識可以從生成物濃度

表征同一反應的平衡狀

態

建立轉化率概念

認識也可以從反應物轉

化率角度比較不同狀態

認識化學反應存在限度

化學平衡常數及影響因素

認識化學平衡常數

找出上述兩個反應的反應限度表示式

Q與K的應用舉例

影響化學平衡常

數的因素是什認識Q和K的么？

關系

認識溫度影響化學平衡

常數

影響K的因素分析

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五、教學目標

知識技能：

①知道化學反應存在限度問題，能認識到一個反應同一溫度下的不同的化學平衡狀態只有一個反應限度。

②了解化學平衡常數，通過數據分析建立對平衡常數的認識過程。

③培養學生分析數據、歸納結論,語言表達與綜合計算能力。

過程與方法：

①通過分析建立平衡狀態以及各種反應限度的有關數據，使學生認識到一個反應在同一溫度下可有不同的化學平衡狀態，但其平衡常數只有一個，即各物質的濃度關系只有一個。

②充分發揮數據的功能，讓數據分析支撐認識的發展。

③通過平衡常數的討論，使學生初步認識到其價值在于：預測在一定條件下可逆反應能夠進行的程度，從而更合理地分配研究資源。

情感、態度與價值觀：

①通過對化學平衡常數認識過程的討論使學生初步了解掌握反應限度的重要意義以及化學理論研究的重要意義。

②培養學生嚴謹的學習態度和思維習慣。

教學重點和難點

教學重點：了解定量描述化學平衡狀態的方法——化學平衡常數

教學難點：從不同化學平衡狀態出發建立化學反應限度的認識

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六、教學流程示意

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七、教學過程

教學環節 教師活動

【導入】雨水的PH及原因

酸雨的成因

【設疑】

哪些數值可以表示一個可逆反應達到化學平衡狀態？這些數值應具有哪些特征？

通過分析比較，關注環境問題，建立平衡情體會濃度作為境

數據指標可以表征化學平衡

狀態，具有易測量、可追蹤的特學生思考、討論、回答

點。

化學平衡【活動1】觀察表1中數據，觀察濃度在狀態建立化學平衡中的重要作用。

的數據表示方法

從數據表1你能獲得什么信息？

請找出化學平衡狀態建立的特征。

學生活動 設計意圖

引入

觀察數據表1，提取表征反認識濃度可以應及平衡的信息，找出化學用來表征化學平衡狀態建立的特征 平衡狀態

觀察數據認識濃度可以用來表征

【活動2】一定溫度下對于一個可逆反應是否只存在一個平衡狀態？

由不同濃度反應物建立起的平衡狀態，是否為同一平衡狀態呢？

【活動3】認識轉化率，進行比較。

H2(g)＋CO2(g)H2O(g)+CO(g)

同一反應始 1.0 1.0 0 0

可建立多轉 x x x x

個平衡狀平 1-x 1-x 0.6 0.6

所以x=0.6

態

α(H2)=(0.6÷1)×100%=60%

【小結】反應物轉化率可以更直觀反映不同的平衡狀態，還可以進行比較，是除了生成物濃度之外最常用的數據。

觀察、回答：不是，因為生進一步從數據角度認識化學成物濃度都不同

平衡。

了解轉化率概念和計算方體會分析化學法

平衡狀態的不嘗試計算 同角度

計算轉化率

討論、交流

總結

了解并掌握反應物轉化率的有關計算

【設疑】是否可以無限地增加一種反應物體會化學的轉化率呢？

反應限度 【講解】以一定溫度下的反應

H2O (g) +CO(g)H2(g)＋CO2(g)

學生交流研討，可能有學生不同化學反應會認為反應物轉化率雖然存在不同限度

不會達到100%，但可以無初步建立對化第 5 頁 共 7 頁

SO2(g) +NO2(g)SO2(g)＋NO(g)

結合轉化率圖像說明化學反應存在限度，反應不同限度就可能不同。不同反應中反應物轉化率的極限是不同的。

限靠近100%

學生交流研討，體系中各物質濃度之間存在著一種定量關系

觀察反應

H2(g)＋CO2(g)H2O (g)

+CO(g)

中的幾組平衡濃度數據

小組討論，匯報交流

再次進行小組討論，匯報交流

建立各物質濃度冪次方乘積的關系

書寫表達式

匯報

傾聽、思考

組織小組討論和交流

匯報、討論

盡量用科學的語言表示反應限度

學反應限度的認識

【提問】如何定量地描述化學反應的限度？

【活動4】根據數據，提出猜想，通過計算，驗證猜想

【講解】

科學家經過反復的研究發現體系中各個物質的濃度整體具有一種定量關系可以定量描述反應限度。

【引導】剛剛發現的這一規律對其他的化學反應適用嗎？

對比這兩個反應，

H2(g)＋CO2(g)H2O (g) +CO(g)

H2＋I22HI

【思考】觀察這兩個反應，當用

嘗試定量描述反應限度

通過1：1的反應中幾組平衡濃度的數據初步建立對此反應化學反應限度的定量認識

認識化學反應限度是用體系中各物質濃度整體表示的一種經驗公式，與各物質化學計量數關系緊密

建立對濃度商Q的認識

對Q和K關系的認識

明確化學平衡常數可以定量的表示化學反應限度

建立化學平衡常數分別表示兩個反應的反應限度的時候，第概念

二個反應有出入，我們忽略了什么？

【提問】

對于任何一個可逆反應的限度：

mA+nBpC+qD

你能用通式表示嗎？

【講解】建立濃度商，用Q表示。

【提問1】

在體系未達平衡和達平衡的狀態下，Q會呈現出怎樣的變化規律？

【講解】

最終確定以一定溫度下達平衡時的生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的關系作為定量研究反應限度的數據指標

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再從Q和K的角度觀察表1中的反應，可

以判斷某一時刻反應的狀態

學生交流研討，計算Q和K

運用Q=9

t(s)

達平衡

mol/L mol/L mol/L

2000 0.04 0.04 0.12

體會化學平衡常數Q=9 < K=64 未達平衡

的價值

【活動5】怎樣預測反應的程度？

c(NO2) c(NO)

mol/L mol/L

0.08

0.06

0.22

0.24

c(O3)

mol/L

0.11

0.12

觀察分析表中數據

對比同一反應不同溫度下的K值，得出K受溫度影響的結論

采用數據方法使學生認識到K的功能價值。

從定量的角度體會研究平衡常數的意義

完成練習，熟練K的使用

預測反應進行小組交流，討論

的程度

序號

1

2

【提問】

影響化學通過數據，K受什么因素影響？

平衡常數的因素

對比同一反應不同溫度下的K值，得出K受溫度影響的結論

建立對化學反應限度的認識

本節課小【小結】本節課主要從可逆反應的化學平傾聽、感悟

結 衡狀態出發，探討化學平衡的限度問題。

八、板書設計

一、化學平衡的特點

二、化學平衡狀態

三、化學反應限度——K

九、課后反思

在教學中要創設氛圍，發揮學生主動性，體現新課標理念。本節課內容抽象，理論強，設計中充分利用教材中有關實例，強化直觀教學，引導學生循序漸進，分析討論，歸納總結，提升理論。讓學生理解平衡常數的含義，自己歸納出應用化學平衡常數應注意的問題，能運用化學平衡常數分析解決一些實際問題，能既完成學習任務，又培養了科學思維能力，為以后化學理論學習打下基礎。由于時間緊迫，所以這節課在練習上還有些欠缺，以后應加以注意。但總體效果良好！

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