化學(xué)平衡教（學(xué)）案設(shè)計(jì)說明

1、7/7化學(xué)平衡教案設(shè)計(jì)一、教學(xué)容人教版化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)原理第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第三節(jié) 化學(xué)平衡二、教材與學(xué)情分析教材分析本課時(shí)容位于人教版高中化學(xué)選修4化學(xué)反應(yīng)原理第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三節(jié)化學(xué)平衡的第一課時(shí)。本節(jié)容是高中化學(xué)的重要理論之一，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)。本節(jié)容既是對(duì)化學(xué)必修2中有關(guān)可逆反應(yīng)、等化學(xué)平衡等知識(shí)的深化，也對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)電離平衡、水解平衡、難溶電解質(zhì)的溶解平衡知識(shí)起指導(dǎo)作用?；瘜W(xué)平衡的概念比較抽象，化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立具有一定的難度。本節(jié)容將幫助學(xué)生建立化學(xué)平衡的觀點(diǎn)，理解化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡，掌握化學(xué)平衡的判斷方法，對(duì)學(xué)生辯證唯物主義思想、分析歸納問題能力的

2、培養(yǎng)起著重要作用。學(xué)情分析學(xué)生在化學(xué)必修2的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡的概念，但是對(duì)化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡、化學(xué)平衡的特征等知識(shí)還不了解，需要進(jìn)一步深入的學(xué)習(xí)。高二的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的知識(shí)儲(chǔ)備，有較強(qiáng)的分析歸納能力。三、教學(xué)目標(biāo)（一）、知識(shí)與技能1.通過對(duì)溶解平衡的理解和遷移，建立化學(xué)平衡的“動(dòng)態(tài)”概念，理解可逆反應(yīng)。2.理解化學(xué)平衡的狀態(tài)的意義和特征。3.能用化學(xué)平衡狀態(tài)的特征來判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡。（二）、過程與方法1.通過形成化學(xué)平衡的概念以與理解化學(xué)平衡的特征，提高分析問題、歸納知識(shí)的能力。2.通過利用化學(xué)平衡的特征來判斷在一定條件下，一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到某種程度時(shí)是否達(dá)到

3、平衡，提高利用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。（三）、情感態(tài)度與價(jià)值觀1通過溶解平衡導(dǎo)入化學(xué)平衡從熟悉容引導(dǎo)學(xué)生思考，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)素養(yǎng)。2.通過對(duì)化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡的理解，培養(yǎng)辯證唯物主義思想。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：化學(xué)平衡的概念與特征難點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)平衡的特征判斷反應(yīng)是否達(dá)到了平衡。五、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生回答設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)之前的學(xué)習(xí)思考：1.什么是化學(xué)反應(yīng)速率？2.化學(xué)反應(yīng)速率是研究什么問題的？1.單位時(shí)間反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。2.化學(xué)反應(yīng)速率是研究化學(xué)反應(yīng)快慢問題的。復(fù)習(xí)已學(xué)知識(shí)，通過提問引入，引導(dǎo)學(xué)生思考，為本節(jié)容作鋪墊。

4、講述：那么在化學(xué)研究和生產(chǎn)中，研究化學(xué)反應(yīng)的快慢就夠了嗎？比如在合成氨工業(yè)中，除了考慮如何使N2和H2盡快的轉(zhuǎn)化為NH3，還需要考慮什么呢？除了考慮速率問題之外，還需要考慮如何使N2和H2盡可能多的轉(zhuǎn)化為NH3，因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)追求經(jīng)濟(jì)效益，我們總想用一定量的原料生產(chǎn)出盡可能多的產(chǎn)品，這就是我們今天要學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題化學(xué)平衡。板書：化學(xué)平衡提問：那么，是不是所有的化學(xué)反應(yīng)都需要考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題呢？像酸堿中和反應(yīng)，水的電解反應(yīng)，我們需要考慮化學(xué)平衡問題嗎？講述：對(duì)的，這些反應(yīng)我們不需要去考慮化學(xué)平衡問題，因?yàn)樵谶@兩個(gè)反應(yīng)中，反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為生成物，反應(yīng)進(jìn)行的比較徹底，也就不存在

5、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度問題了。所以，化學(xué)平衡研究的是可逆反應(yīng)，也就是在一定條件下不能徹底進(jìn)行的反應(yīng)。板書：一、可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)講述：夏天就要到了，大家應(yīng)該都喜歡喝甜的飲料，像糖水，你們知道把蔗糖放到一杯水里會(huì)有什么變化嗎？繼續(xù)加糖的話糖能在水里無限溶解嗎？是的，當(dāng)溶解了一定量的蔗糖之后，溶液就飽和了，不能再溶解蔗糖了。那么，在飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程是否停止了呢？展示：現(xiàn)在我們來觀看蔗糖溶解過程的視頻。從剛才的視頻中，同學(xué)們討論一下這幾個(gè)問題：蔗糖溶解時(shí)存在哪兩個(gè)過程？隨時(shí)間推延，兩種過程速率如何變化？當(dāng)兩種過程速率相等時(shí),溶液有何特征？溶液濃度是否發(fā)生變化？講述：同學(xué)們觀察得很仔細(xì)。從視頻中

6、我們可以看到溶液達(dá)到飽和之后，溶質(zhì)的溶解過程并沒有停止。而是溶液中固體溶質(zhì)溶解和溶液中的溶質(zhì)分子回到固體溶質(zhì)表面的結(jié)晶過程一直在進(jìn)行，而且兩種過程的速率相等，所以飽和溶液的濃度和固體溶質(zhì)的質(zhì)量都保持不變。這時(shí)候我們就說蔗糖的溶解達(dá)到了平衡狀態(tài)，此時(shí)溶解速率等于結(jié)晶速率，這是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。板書：溶解平衡狀態(tài)的建立過程溶解結(jié)晶溶解過程：固體溶質(zhì) 溶液中的溶質(zhì)開始時(shí)：v（溶解）v（結(jié)晶）一段時(shí)間后：v（溶解）減小，v（結(jié)晶）增大飽和時(shí)：v（溶解）=v（結(jié)晶）溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡講述：同學(xué)們，在這里“動(dòng)態(tài)“兩字該怎么理解呢？其實(shí)在我們的學(xué)習(xí)生活中，我們也會(huì)經(jīng)常遇到類似的動(dòng)態(tài)平衡，例如用托盤天平進(jìn)行稱量時(shí)

7、，當(dāng)天平兩邊稱量物與砝碼質(zhì)量相等，指針左右擺動(dòng)幅度一樣時(shí)，天平就處于平衡狀態(tài)。還有一個(gè)水池中，當(dāng)流進(jìn)的水與流出的水速度相等時(shí)，水池中的水也是處于動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中，從表面上看，水池中的水量是一定的?，F(xiàn)在同學(xué)們應(yīng)該理解“動(dòng)態(tài)“的含義了吧。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)來說，這樣的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡狀態(tài)，溶解平衡的許多特點(diǎn)在化學(xué)平衡中都可以找到，現(xiàn)在我們就來具體學(xué)習(xí)化學(xué)平衡狀態(tài)。板書：二、化學(xué)平衡狀態(tài)講述：溶解的過程具有可逆性，因此化學(xué)平衡狀態(tài)所研究的反應(yīng)也具有可逆性。那么可逆反應(yīng)的情況又是怎樣的呢？我們來看一個(gè)例子：例題：在容積為1L的密閉容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),并在一定的條件下進(jìn)行反應(yīng)

8、，在反應(yīng)過程中，各物質(zhì)的濃度怎樣變化？它們的變化將會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)速率的怎樣改變？引導(dǎo)學(xué)生思考：開始時(shí)C(CO)、C(H2O)最大，C(CO2)、C(H2)=0隨著反應(yīng)的進(jìn)行，C(CO)、C(H2O)逐漸減小，C(CO2)、C(H2)逐漸增大。所以,正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大，進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化，且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率。這時(shí)，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應(yīng)生成的CO、H2O的量?，F(xiàn)在請(qǐng)大家畫出這個(gè)可逆反應(yīng)CO的正逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系圖。講述：好，同學(xué)們根據(jù)之前的學(xué)習(xí)都會(huì)畫了?，F(xiàn)在我們來總結(jié)化學(xué)平衡的定義。板書：1.定義：指

9、在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度或質(zhì)量保持不變的狀態(tài)。講述：下面請(qǐng)同學(xué)們從化學(xué)平衡狀態(tài)的定義出發(fā)，討論一下，化學(xué)平衡有什么特點(diǎn)呢？同學(xué)們回答的很好，那么化學(xué)平衡狀態(tài)除了剛才回答的特征，還有哪些標(biāo)志呢，我們可以通過什么來判斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡了呢？講解：（對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行分析講解）總結(jié)講述：達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志有：反應(yīng)體系的顏色、各組分的物質(zhì)的量濃度、各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體系的溫度、各組分的物質(zhì)的量、各組分的質(zhì)量，各組分的分壓強(qiáng)、各氣體分體積不隨時(shí)間發(fā)生變化。講述：經(jīng)過剛才的討論分析，我們可以得出一些化學(xué)平衡的特征：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。達(dá)到

10、平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變。由于達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行，故其是一種動(dòng)態(tài)平衡。大家還應(yīng)注意化學(xué)平衡狀態(tài)是維持在一定條件下的，一旦條件發(fā)生變化，平衡狀態(tài)就將遭到破壞。動(dòng)態(tài)平衡也體現(xiàn)了辯證唯物主義的基本觀點(diǎn)，即運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，而靜止是相對(duì)的。下面我們用五個(gè)字來概括化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、等、動(dòng)、定、變。板書：2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆：可逆反應(yīng)等V（正）=V（逆）動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡，V（正）=V（逆）0定：體系中所有反應(yīng)物和生成物的濃度或質(zhì)量保持不變變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡?，F(xiàn)在我們通過一道習(xí)題來更好的理解這幾個(gè)特征。練習(xí)：

11、工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應(yīng)合成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（）生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等?；旌蠚怏w的密度不變。混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變。CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化。講述：同學(xué)們理解得非常透徹，我們思考問題一定要抓住本質(zhì)，這里要判斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，就看它的正反應(yīng)速率是否等于逆反應(yīng)速率。雖然對(duì)于不同的反應(yīng)可能會(huì)有不同的說法，但是判斷的依據(jù)都是一樣的，就是正、逆速率相等。我們來看一下化學(xué)平衡的定義，化學(xué)平衡是在一定條件下存在的，那么改變外界條件對(duì)化學(xué)平衡有什么影響呢？請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率

12、的因素的知識(shí)，先自行探討影響化學(xué)平衡的因素，下節(jié)課我們就會(huì)具體學(xué)習(xí)這方面的容。傾聽，思考，討論回答：不需要它們反應(yīng)完全了。傾聽，思考，筆記學(xué)生回答：蔗糖溶解。不會(huì)，溶到一定程度就變飽和了學(xué)生回答：沒有；應(yīng)該停止了。學(xué)生回答：1.蔗糖晶體溶解時(shí)存在溶解和結(jié)晶兩個(gè)過程，是一個(gè)可逆過程。2.隨著溶解進(jìn)行，溶解速率逐漸減小，結(jié)晶速率逐漸增大，最后達(dá)到相等。3.兩種過程速率相等時(shí)，此時(shí)溶液為飽和溶液，在“外觀”上晶體不再溶解也不再析出，溶質(zhì)的濃度不變。聆聽，筆記聆聽，思考思考，交流，討論畫出CO的正逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系圖筆記交流，討論并回答：1.各組分的濃度不變。2.反應(yīng)物的反應(yīng)速率和生成速率相等，生

13、成物的生成速率和反應(yīng)速率相等。討論，可能回答：顏色、壓強(qiáng)、密度、質(zhì)量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、平均相對(duì)分子質(zhì)量、溫度等不隨時(shí)間發(fā)生變化。聆聽，筆記思考，回答：選CD。A無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，生成CH3OH的速率與消耗CO的速率都是相等的。 B無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，則混合氣體的密度不變。C隨反應(yīng)進(jìn)行，氣體的總的物質(zhì)的量減小，混合混合氣體的總質(zhì)量不變，平均相對(duì)分子質(zhì)量增大，混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。DCH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。聆聽，思考聯(lián)系社會(huì)生活，加強(qiáng)知識(shí)與生活的聯(lián)系。先提問，引導(dǎo)學(xué)生思

14、考，再結(jié)合視頻，更有針對(duì)性。通過生活中的事例，學(xué)生更易理解“動(dòng)態(tài)”的含義。通過溶解平衡來說明化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。通過具體練習(xí)，提高分析能力，鞏固所學(xué)知識(shí)。提高交流的能力。提高思考能力。更透徹的分析，進(jìn)一步理解化學(xué)平衡狀態(tài)。通過習(xí)題進(jìn)一步理解化學(xué)平衡狀態(tài)，并學(xué)會(huì)利用化學(xué)平衡的特征判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。六、板書設(shè)計(jì)化學(xué)平衡可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)溶解平衡狀態(tài)的建立過程：溶解過程： 固體溶質(zhì) 溶液中的溶質(zhì)開始時(shí)： v（溶解）v（結(jié)晶）一段時(shí)間后：v（溶解）減小，v（結(jié)晶）增大飽和時(shí)： v（溶解）=v（結(jié)晶）溶解平衡是動(dòng)態(tài)平衡化學(xué)平衡狀態(tài)定義：指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度或質(zhì)量保持不變的狀態(tài)。化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：（