[教學(xué)設(shè)計]第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與平衡

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

一、教學(xué)內(nèi)容概述

 

本章內(nèi)容是按照如下順序安排的:化學(xué)反應(yīng)速率→化學(xué)平衡→化學(xué)平衡常數(shù)→化學(xué)反應(yīng)進行的方向。

 

化學(xué)反應(yīng)速率屬于化學(xué)動力學(xué)的范疇。為了讓學(xué)生在研究化學(xué)反應(yīng)進行的快慢及如何定量表述上有感性知識,教材安排了簡單易行的實驗。在實驗過程中使學(xué)生體會到,要想準確表達化學(xué)反應(yīng)進行的快慢,就必須建立起一套行之有效的方法:確定起點,確定時間單位,找出易于測量的某種量或性質(zhì)的變化。要明確反應(yīng)物的本質(zhì)決定了反應(yīng)速率,在影響速率的因素方面著重介紹濃度、壓強、溫度及催化劑等外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;通過實驗和理論分析,使學(xué)生由感性認識上升到理性認識。

 

化學(xué)平衡屬于化學(xué)熱力學(xué)的范疇。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)就達到在該條件下的最大限度,即達到了化學(xué)平衡狀態(tài);瘜W(xué)平衡是一種動態(tài)平衡,它只與起始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關(guān),與變化途徑無關(guān)。這就為學(xué)生在思考問題時提供了靈活利用所學(xué)知識的可能,在始態(tài)和終態(tài)保持不變的前提下,可以設(shè)計不同的途徑來達到同一個平衡,從而使問題簡化。教科書通過實驗,介紹濃度、壓強(氣體反應(yīng))、溫度等外界條件對化學(xué)平衡的影響。

 

由于有了化學(xué)反應(yīng)速率的知識做基礎(chǔ),學(xué)生可以通過實驗及相應(yīng)的【思考與交流】、【學(xué)與問】等欄目的引導(dǎo)推理,得出正確的結(jié)論,認識化學(xué)平衡移動,是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率發(fā)生變化的結(jié)果,化學(xué)平衡總是向著反應(yīng)速率變化幅度最大的方向移動。

 

本章雖然沒有具體的化工生產(chǎn)內(nèi)容,但選擇化工生產(chǎn)最適宜的條件必然涉及化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡等理論的應(yīng)用?梢砸龑(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)分析具體反應(yīng)的特點,如反應(yīng)物的聚集狀態(tài),氣體體積的變化,能量變化等,進而利用所學(xué)理論知識進行合理選擇。同時要學(xué)習(xí)全面思考問題,兼顧各種條件的相互影響,如溫度對平衡和速率的影響,高壓對平衡的影響及對設(shè)備材料的要求,在比較中趨利避害,取得最優(yōu)化的條件。使學(xué)生了解化學(xué)理論對生產(chǎn)實際的指導(dǎo)作用。

 

化學(xué)平衡常數(shù)有利于從定量角度加深對化學(xué)平衡的認識理解,教科書利用某一反應(yīng)體系的一組濃度數(shù)據(jù),導(dǎo)出化學(xué)平衡常數(shù)以及化學(xué)平衡常數(shù)只隨溫度變化、不隨濃度變化的結(jié)論。

 

化學(xué)反應(yīng)進行的方向涉及到反應(yīng)的自由能變化(ΔG),要用到焓變和熵變知識,需要對化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)有更多的領(lǐng)悟,所以把它放在本章的最后(第四節(jié)),以知識介紹的方式呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生了解決定反應(yīng)進行方向的因素不是單一的焓變,熵變也是決定因素之一。教材通過生活中的實際事例,力爭使知識淺顯易懂,使學(xué)生從混亂度的角度形成對熵的概念的粗淺認識。力求學(xué)生能利用化學(xué)反應(yīng)原理知識解釋日常生活中某些現(xiàn)象,思考問題時能夠更加全面。

 

本章知識的內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下圖所示:

 

 

 二、本章教學(xué)內(nèi)容在模塊內(nèi)容體系中的地位和作用

 

化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡和反應(yīng)進行的方向等化學(xué)反應(yīng)原理知識,是在學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)與能量、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律等知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的中學(xué)化學(xué)的重要理論之一,有助于加深理解以前所學(xué)的元素化合物知識及化學(xué)反應(yīng),后續(xù)學(xué)習(xí)的電離平衡、水解平衡等,實際上是化學(xué)平衡知識的延續(xù),因此它還是后一章內(nèi)容學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

 

三、總體教學(xué)目標分析

 

內(nèi)容標準

學(xué)習(xí)要求

補充說明

1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法,通過實驗測定某些化學(xué)反應(yīng)的速率。

1.1知道化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其定量表示方法,能進行有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。

 

1.2了解測定化學(xué)反應(yīng)速率的方法,通過實驗測定某些化學(xué)反應(yīng)的速率。

2.知道活化能的涵義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

2.1知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

 

3.通過實驗探究溫度、濃度、壓強和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認識其一般規(guī)律。

3.1通過實驗探究溫度、濃度、壓強和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

 

3.2認識溫度、濃度、壓強和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律。

4.通過催化劑實際應(yīng)用的事例,認識其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。

4.1通過催化劑實際應(yīng)用的事例,認識其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。

 

5.能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。

5.1能初步利用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。

 

6.描述化學(xué)平衡建立的過程,知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。 

6.1知道化學(xué)反應(yīng)的可逆性及其限度;能描述化學(xué)平衡建立的過程,認識化學(xué)平衡移動規(guī)律。

可利用圖像、數(shù)據(jù)等描述化學(xué)平衡的建立過程。

6.2知道化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的涵義。

6.3能進行有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的簡單計算

7.通過實驗探究溫度、濃度和壓強對化學(xué)平衡的影響,并能用相關(guān)理論加以 解釋。

7.1通過實驗探究溫度、濃度和壓強對化學(xué)平衡的影響。

 

7.2理解化學(xué)平衡移動原理,能運用該原理對化學(xué)平衡的移動情況進行分析。

8.認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

8.1能綜合運用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動原理分析合成氨等工業(yè)生產(chǎn)反應(yīng)的最佳條件。

 

8.2認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

 

結(jié)合以上課標和模塊學(xué)習(xí)要求,本章的教學(xué)目標可以概括如下:

 

1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法;認識濃度、壓強、溫度和催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

 

2.了解化學(xué)平衡的建立,知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,并能利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單的計算,了解影響化學(xué)平衡的因素,認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。

 

3.初步了解焓變和熵變與反應(yīng)進行的方向之間的關(guān)系。

 

4.結(jié)合實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、記錄實驗現(xiàn)象及設(shè)計簡單實驗的能力,培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)中注意提高學(xué)生分析問題、解決問題、交流和表達的能力。

 

四、重難點分析

 

本章知識結(jié)構(gòu):

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

從以上知識結(jié)構(gòu)圖可以看出:本章內(nèi)容在教材編寫上,力圖體現(xiàn)從定量角度更為深刻地認識化學(xué)反應(yīng),從而利用化學(xué)反應(yīng)不斷地設(shè)計、合成和分析新的物質(zhì),發(fā)現(xiàn)新的材料。因此與有關(guān)化學(xué)反應(yīng)進行的方向、速率、限度三方面相關(guān)的概念和理論,就構(gòu)成了本章的教學(xué)重點。

 

從學(xué)生學(xué)的角度考慮,概念、理論本身就非常抽象,理解起來較難,加上用定量方法表示概念和理論學(xué)生接觸較少,因此為學(xué)生掌握本章內(nèi)容造成相當(dāng)難度。

 

從教師教的角度考慮,化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡以及影響因素等教學(xué)內(nèi)容,教師在大綱教學(xué)時相對熟悉,而化學(xué)平衡常數(shù)和用焓熵判據(jù),判定化學(xué)反應(yīng)進行的方向,是本章的新增內(nèi)容,教師接觸較少,無形中給教師的教造成一定難度。通過以上分析。確定本章的重、難點如下:

 

本章教學(xué)重點:

 

1.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。

 

2.濃度、壓強、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

 

3.化學(xué)平衡的概念的建立。

 

4.影響化學(xué)平衡移動的條件。

 

5.勒沙特列原理的歸納總結(jié)。

 

6.焓減與熵增與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系。

 

本章教學(xué)難點:

 

1.建立化學(xué)平衡的概念。

 

2.影響化學(xué)平衡移動的條件。

 

3.勒沙特列原理的歸納總結(jié)。

 

4.平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計算。

 

5.焓減與熵增與化學(xué)反應(yīng)方向的關(guān)系。

 

五、教學(xué)方式與教學(xué)方法分析

 

1.準確把握教學(xué)要求,把規(guī)定的內(nèi)容講透徹,講明白,不要過分拓展教學(xué)內(nèi)容。如第四節(jié)關(guān)于熵的教學(xué),建議也只停留在混亂度這個層面上,不必給出嚴格的熵的定義,以免使問題復(fù)雜化。

 

2.從學(xué)生的已有知識和生活經(jīng)驗出發(fā),分層次完成各部分知識的教學(xué), 讓學(xué)生調(diào)動、利用已有的知識儲備與新知識嫁接。例如利用必修2中的化學(xué)反應(yīng)與能量的概念引入熵和焓的學(xué)習(xí);利用必修2中的化學(xué)反應(yīng)限度的概念引入化學(xué)平衡常數(shù)的學(xué)習(xí)和化學(xué)平衡影響因素的學(xué)習(xí)等。

 

3.利用好教科書,給學(xué)生閱讀和思考的空間,把握各個概念的要點。盡可能利用好教材中的欄目進行教學(xué),尤其是《科學(xué)探究》、《思考與交流》欄目,充分發(fā)展學(xué)生的思維,要多向互動,充分交流,營造能讓學(xué)生展現(xiàn)自我的氛圍,為學(xué)生主動構(gòu)建、發(fā)展自己的知識體系提供幫助從而激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、探究的欲望。如第三節(jié)有關(guān)勒沙特列原理的學(xué)習(xí)時通過教師演示實驗、列舉化學(xué)現(xiàn)象和事實和生活經(jīng)驗歸納總結(jié)升華出規(guī)律。

 

4.充分利用好教材中安排的實驗,實驗前應(yīng)讓學(xué)生討論并明確實驗?zāi)康暮蛯嶒灧椒,然后在實驗,以提高實驗的效率。也可以采用邊講邊實驗的方式,增加學(xué)生動手的機會,加深體驗,有利于他們從中領(lǐng)悟教科書內(nèi)容。

 

5.教學(xué)中在利用理論模型加深學(xué)生對實驗現(xiàn)象的理解的同時,應(yīng)要充分發(fā)揮學(xué)生的想象力,注意讓學(xué)生體會理論模型的意義。要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用數(shù)據(jù),從中分析總結(jié)規(guī)律。盡可能利用數(shù)據(jù)、動畫等方法進行說明,以使教學(xué)深入淺出、生動形象。

 

6.本章內(nèi)容理論性強,在必修2定性研究化學(xué)反應(yīng)限度的基礎(chǔ)上向定量發(fā)展(速率、平衡常數(shù)),因此對于普通校來說應(yīng)從教學(xué)實際出發(fā),控制反應(yīng)方向判據(jù)的深廣度(有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的方向只要學(xué)生能用實例說明焓、熵與反應(yīng)方向的關(guān)系,即可達到本章的學(xué)習(xí)要求)。請教師參考以下表格(不要求學(xué)生掌握):

 

用焓變、溫度和熵變綜合判斷反應(yīng)的方向

 

類型

DH

DS

DG及反應(yīng)方向

反應(yīng)實例

1

焓減

熵增

-,(任何溫度)均自發(fā)

2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)

2

焓增

熵減

 +,(任何溫度)均不自發(fā)

3/2O2(g)=O3(g)

3

焓增

熵增

+,(常溫)不自發(fā)

-,(高溫)自發(fā)

N2O4(g)=2NO2(g)

4

焓減

熵減

-,(常溫)自發(fā)

+,(高溫)不自發(fā)

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

 

六、教學(xué)資源建議

1.必修2中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)限度的學(xué)習(xí),為本章的學(xué)習(xí)奠定了前提基礎(chǔ)。因此學(xué)生在必修2中學(xué)到的定性知識,教師當(dāng)作重要的教學(xué)資源聯(lián)系應(yīng)用。

 

2.與本教材配套的人民教育出版社發(fā)行的光盤中,有部分文字、圖片和音像資料,教師根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容可以選擇使用。

 

3.相關(guān)教學(xué)內(nèi)容請教師隨時關(guān)注人民教育出版社網(wǎng)站上,課改試驗區(qū)教師提供的教學(xué)資源。

 

七、學(xué)時建議

第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率         1學(xué)時

第二節(jié)   影響反應(yīng)速率的條件   2學(xué)時

第三節(jié)   化學(xué)平衡             5學(xué)時

第四節(jié)   化學(xué)反應(yīng)進行的方向   1學(xué)時

復(fù)習(xí)機動                   2學(xué)時

合計                         11學(xué)時

 

 


本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoer/77044.html

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