新课程《化学反应限度》教学设计(人教版) (芜湖县第一中学 安徽芜湖 杨善清 241100)
1、教材分析
《化学反应限度》所涉及的化学平衡问题是中学化学的重要理论知识部分,是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的核心,对很多知识的学习起着指导作用。新教材(人教版)将这部分知识分散在化学2(必修)和选修模块4《化学反应原理》中,必修部分与旧教材相比,降低了知识要求和难度。通过本节课的教学要帮助学生建立动态平衡的观点,让学生理解化学反应限度的本质原因及外部特征,训练学生的科学思维方法,培养学生分析解决问题的能力。
2、教学三维目标 2.1知识与技能
可逆反应,化学平衡的概念;化学反应限度的本质原因及外部特征;学习实验研究的方法,概念。
2.2过程与方法
重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究能力;通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导分析和解决实验问题。
2.3情感、态度与价值观
有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识;能够对化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。
3、教学重、难点
化学反应限度的概念;化学反应限度的本质原因和外部特征。 4、教学方法
科学探究(问题探究和实验探究相结合);动画模拟;思考与交流。 5、教学过程
[设问导入新课]通过前面的学习,我们知道化学反应中,反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的;那么,在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢?
[实验探究][分组实验]填表1 实验步骤 在一支试管中加入3~4ml 静置,取上层清液少许,置于1mol/L CaCl2溶液,然后滴另一只试管中,向其中滴加适加1mol/L Na2SO4溶液量1mol/L Na2CO3溶液 5~10ml 实验现象 用离子方 程式解释 列出你对 问题的 想法
[师生交流]共同完成表1
[强调]这个实验说明Ca2+与SO42-的化学反应具有可逆性。 (设计意图:从实验探究入手,让学生发现化学反应的可逆性)
[过渡]科学研究表明,很多化学反应在进行时都具有可逆性,即正向反应(反应物——生成物)和逆向反应(生成物——反应物)在同时进行,只要可逆的程度有所不同且差异很大而已。
[投影]可逆反应:在同一条件下,正反应方向和逆反应方向均能进行的反应 [思考与交流]
燃烧 [投影]
1、2H2 + O2 2H2O
通电
充电
2、3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 放电
光合作用
3、CO2 + H2O 糖 氧化作用
问:这些反应是否是可逆反应?
[友情提示]掌握可逆反应概念要注意:两同(同一条件,同时进行); 另外有些反应进行程度很大,称为不可逆反应(如:Ag++C1-=AgC1↓)
(设计意图:通过讨论交流加深理解可逆反应概念) [问题讨论]由实验知Ca2+与SO42-反应是可逆的,CaSO4在生成的同时也在溶解,CaSO4的生成速率与CaSO4的溶解速度相等时,溶液处于何种状态?该状态有何特征?
[学生交流讨论] 溶液处于饱和状态;当外界条件不变,溶液浓度为定值,反应表面“停止”。
[过渡]此条件下溶解量达到了溶解限度,CaSO4达到了沉淀溶解平衡状态,那么化学反应中是否也同样存在化学反应限度和平衡状态呢?
(设计意图:类比饱和状态引出化学反应限变和平衡问题) [问题探究]在密闭容器中加入1mol H2 和1mol I2 发生反应: [投影]
正向 H2(g) + I2(g ) 2HI(g)
逆向
对以上反应,请分析:
(1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大? (2)当反应刚开始时,正反应和逆反应哪个反应速率大? (3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化? (4)随着反应的进行,正反应速率和逆反应速率怎样变化? (5)反应会进行到什么时间“停止”? (6)此时反应物和生成物浓度如何变化? (7)给这个状态命名?
(8)反应是否真的停止了吗?
[师生总结]化学平衡状态的含义
[投影] 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
(设计意图:通过问题讨论引导学生化学平衡状态如何建立) [提问] 同学们能否用时间——速率图象表示这个过程? [动画演示] 播放化学平衡状态的时间——速率图象 [联想] 生活中的动态平衡事例
[动画演示] 水槽中的进出流水的动画
[问题探究] 化学反应平衡状态有哪些特征? [师生交流]
[投影]:平衡状态特征: 逆——可逆反应 动——动态平衡
等——正反应速率等于逆反应速率(本质) 定——各组分浓度保持一定(外部特征)
[过渡]平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给条件下化学反应所能达到的最大限度即该反应进行的限度。
[投影]化学反应限度
定义:在给定条件下,化学反应所能达到或完成的最大限度 意义:决定了反应物在给定条件下的最大转化率
(设计意图:通过间起讨论,帮助学生解化学反应限度本质原用和外部特征)
[阅读] 科学史话
[问题] 高炉高度增加,为什么CO浓度、比例没有发生变化? (设计意图:让学生用得到的结论去指导和解决问题)
[过渡] 任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度,不同反应的限度不同,那么影响化学反应限度的因素有哪些?
[联想] 影响反应速率的因素 [投影] 影响化学反应限度因素 内因:反应物的性质 外因:温度,浓度,压强
[演示实验] 烧瓶中NO2平衡气体在冷热水中颜色改变。
[讲解]改变外界条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度,即改变平衡状态,有兴趣的同学可以选修模块《化学反应原理》中学习。
(设计意图:通过实验激趣,培养学生进步学习这一理论的兴趣) [投影] [小结] [作业]