[教学设计]第二章 化学反应速率与平衡

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justify}DIV.MyFav_1201851163532 DIV.Section1{page: Section1}一、教学内容概述 本章内容是按照如下顺序安排的：化学反应速率→化学平衡→化学平衡常数→化学反应进行的方向。 化学反应速率属于化学动力学的范畴。为了让学生在研究化学反应进行的快慢及如何定量表述上有感性知识，教材安排了简单易行的实验。在实验过程中使学生体会到，要想准确表达化学反应进行的快慢，就必须建立起一套行之有效的方法：确定起点，确定时间单位，找出易于测量的某种量或性质的变化。要明确反应物的本质决定了反应速率，在影响速率的因素方面着重介绍浓度、压强、温度及催化剂等外界条件对化学反应速率的影响；通过实验和理论分析，使学生由感性认识上升到理性认识。 化学平衡属于化学热力学的范畴。当化学反应的正反应速率和逆反应速率相等时，反应就达到在该条件下的最大限度，即达到了化学平衡状态。化学平衡是一种动态平衡，它只与起始状态和终了状态有关，与变化途径无关。这就为学生在思考问题时提供了灵活利用所学知识的可能，在始态和终态保持不变的前提下，可以设计不同的途径来达到同一个平衡，从而使问题简化。教科书通过实验，介绍浓度、压强（气体反应）、温度等外界条件对化学平衡的影响。 由于有了化学反应速率的知识做基础，学生可以通过实验及相应的【思考与交流】、【学与问】等栏目的引导推理，得出正确的结论，认识化学平衡移动，是正反应速率和逆反应速率发生变化的结果，化学平衡总是向着反应速率变化幅度最大的方向移动。 本章虽然没有具体的化工生产内容，但选择化工生产最适宜的条件必然涉及化学反应速率和化学平衡等理论的应用。可以引导学生学习分析具体反应的特点，如反应物的聚集状态，气体体积的变化，能量变化等，进而利用所学理论知识进行合理选择。同时要学习全面思考问题，兼顾各种条件的相互影响，如温度对平衡和速率的影响，高压对平衡的影响及对设备材料的要求，在比较中趋利避害，取得最优化的条件。使学生了解化学理论对生产实际的指导作用。 化学平衡常数有利于从定量角度加深对化学平衡的认识理解，教科书利用某一反应体系的一组浓度数据，导出化学平衡常数以及化学平衡常数只随温度变化、不随浓度变化的结论。 化学反应进行的方向涉及到反应的自由能变化（ΔG），要用到焓变和熵变知识，需要对化学反应的实质有更多的领悟，所以把它放在本章的最后（第四节），以知识介绍的方式呈现出来，让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。教材通过生活中的实际事例，力争使知识浅显易懂，使学生从混乱度的角度形成对熵的概念的粗浅认识。力求学生能利用化学反应原理知识解释日常生活中某些现象，思考问题时能够更加全面。 本章知识的内容结构如下图所示：   二、本章教学内容在模块内容体系中的地位和作用 化学反应速率、化学平衡和反应进行的方向等化学反应原理知识，是在学习了化学反应与能量、物质结构、元素周期律等知识的基础上学习的中学化学的重要理论之一，有助于加深理解以前所学的元素化合物知识及化学反应，后续学习的电离平衡、水解平衡等，实际上是化学平衡知识的延续，因此它还是后一章内容学习的基础。 三、总体教学目标分析 内容标准学习要求补充说明1．知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率。1.1知道化学反应速率的概念及其定量表示方法，能进行有关化学反应速率的简单计算。 1.2了解测定化学反应速率的方法，通过实验测定某些化学反应的速率。2．知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。2.1知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。 3．通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。3.1通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 3.2认识温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率影响的一般规律。4．通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。4.1通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 5．能用焓变和熵变说明化学反应的方向。5.1能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。 6．描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。 6.1知道化学反应的可逆性及其限度；能描述化学平衡建立的过程，认识化学平衡移动规律。可利用图像、数据等描述化学平衡的建立过程。6.2知道化学平衡常数和转化率的涵义。6.3能进行有关化学平衡常数和转化率的简单计算7．通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以 解释。7.1通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响。 7.2理解化学平衡移动原理，能运用该原理对化学平衡的移动情况进行分析。8．认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。8.1能综合运用化学反应速率和化学平衡移动原理分析合成氨等工业生产反应的最佳条件。 8.2认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 结合以上课标和模块学习要求，本章的教学目标可以概括如下： 1．知道化学反应速率的概念及表示方法；认识浓度、压强、温度和催化剂等对化学反应速率的影响。 2．了解化学平衡的建立，知道化学平衡常数的涵义，并能利用化学平衡常数进行简单的计算，了解影响化学平衡的因素，认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 3．初步了解焓变和熵变与反应进行的方向之间的关系。 4．结合实验培养学生的观察能力、记录实验现象及设计简单实验的能力，培养学生实事求是的科学态度。教学中注意提高学生分析问题、解决问题、交流和表达的能力。 四、重难点分析 本章知识结构：                   从以上知识结构图可以看出：本章内容在教材编写上，力图体现从定量角度更为深刻地认识化学反应，从而利用化学反应不断地设计、合成和分析新的物质，发现新的材料。因此与有关化学反应进行的方向、速率、限度三方面相关的概念和理论，就构成了本章的教学重点。 从学生学的角度考虑，概念、理论本身就非常抽象，理解起来较难，加上用定量方法表示概念和理论学生接触较少，因此为学生掌握本章内容造成相当难度。 从教师教的角度考虑，化学反应速率、化学平衡以及影响因素等教学内容，教师在大纲教学时相对熟悉，而化学平衡常数和用焓熵判据，判定化学反应进行的方向，是本章的新增内容，教师接触较少，无形中给教师的教造成一定难度。通过以上分析。确定本章的重、难点如下： 本章教学重点： 1．化学反应速率的表示方法。 2．浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 3．化学平衡的概念的建立。 4．影响化学平衡移动的条件。 5．勒沙特列原理的归纳总结。 6．焓减与熵增与化学反应方向的关系。 本章教学难点： 1．建立化学平衡的概念。 2．影响化学平衡移动的条件。 3．勒沙特列原理的归纳总结。 4．平衡常数及转化率的计算。 5．焓减与熵增与化学反应方向的关系。 五、教学方式与教学方法分析 1．准确把握教学要求，把规定的内容讲透彻，讲明白，不要过分拓展教学内容。如第四节关于熵的教学，建议也只停留在混乱度这个层面上，不必给出严格的熵的定义，以免使问题复杂化。 2．从学生的已有知识和生活经验出发，分层次完成各部分知识的教学， 让学生调动、利用已有的知识储备与新知识嫁接。例如利用必修2中的化学反应与能量的概念引入熵和焓的学习；利用必修2中的化学反应限度的概念引入化学平衡常数的学习和化学平衡影响因素的学习等。 3．利用好教科书，给学生阅读和思考的空间，把握各个概念的要点。尽可能利用好教材中的栏目进行教学，尤其是《科学探究》、《思考与交流》栏目，充分发展学生的思维，要多向互动，充分交流，营造能让学生展现自我的氛围，为学生主动构建、发展自己的知识体系提供帮助从而激发学生努力学习、探究的欲望。如第三节有关勒沙特列原理的学习时通过教师演示实验、列举化学现象和事实和生活经验归纳总结升华出规律。 4．充分利用好教材中安排的实验，实验前应让学生讨论并明确实验目的和实验方法，然后在实验，以提高实验的效率。也可以采用边讲边实验的方式，增加学生动手的机会，加深体验，有利于他们从中领悟教科书内容。 5．教学中在利用理论模型加深学生对实验现象的理解的同时，应要充分发挥学生的想象力，注意让学生体会理论模型的意义。要引导学生学会利用数据，从中分析总结规律。尽可能利用数据、动画等方法进行说明，以使教学深入浅出、生动形象。 6．本章内容理论性强，在必修2定性研究化学反应限度的基础上向定量发展（速率、平衡常数），因此对于普通校来说应从教学实际出发，控制反应方向判据的深广度(有关化学反应的方向只要学生能用实例说明焓、熵与反应方向的关系，即可达到本章的学习要求)。请教师参考以下表格(不要求学生掌握）： 用焓变、温度和熵变综合判断反应的方向 类型DHDSDG及反应方向反应实例1－焓减＋熵增－，(任何温度)均自发2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)2＋焓增－熵减 ＋，(任何温度)均不自发3/2O2(g)=O3(g)3＋焓增＋熵增＋，（常温）不自发－，（高温）自发N2O4(g)=2NO2(g)4－焓减－熵减－，（常温）自发＋，（高温）不自发N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 六、教学资源建议1．必修2中有关化学反应限度的学习，为本章的学习奠定了前提基础。因此学生在必修2中学到的定性知识，教师当作重要的教学资源联系应用。 2．与本教材配套的人民教育出版社发行的光盘中，有部分文字、图片和音像资料，教师根据不同教学内容可以选择使用。 3．相关教学内容请教师随时关注人民教育出版社网站上，课改试验区教师提供的教学资源。 七、学时建议第一节 化学反应速率         1学时第二节   影响反应速率的条件   2学时第三节   化学平衡             5学时第四节   化学反应进行的方向   1学时复习机动                   2学时合计                         11学时