最新人教版选修4高中化学选修四第二章第三节化学平衡教学设计教学设计.docx
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最新人教版选修4高中化学选修四第二章第三节化学平衡教学设计教学设计
选修四第二章第三节平衡
(1)
一、教材分析
平衡是人教版选修四的内容,这部分知识是本册其他章节的基础,是解释一些平衡现象的基础。
二、教目标
1知识与技能
①解平衡移动的涵义
②解温度浓度、压强对平衡的影响;
③掌握用图像表示平衡移动的方法,并会判断平衡移动的方向;
2情感态度与价值观
①通过本节“问题讨论”、“交流思考”、“实验探究”等栏目设计,激发生习兴趣,体验探究的艰辛和喜悦,使习变为知识的获取,文的欣赏。
②培养生尊重、严谨求、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的认识观点;
三、教重点、难点
1重点:
温度、浓度、压强对平衡的影响。
2难点:
平衡移动的原分析及应用
四、情分析:
鉴于生的基础较差,本部分知识较难解,所以在习时将速度放慢一些。
五、教方法
1.实验法
2.案导
3.新授课教基本环节:
预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导案、布置预习
六、课前准备
1.生的习准备:
2.教师的教准备:
多媒体课件制作,,课内探究案,课后延伸拓展案。
七、课时安排:
2课时
八、教过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了生的预习情况并了解了生的疑惑,使教具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:
试判断以下在蔗糖溶解及达到溶解平衡的过程的说法正确的是:
①蔗糖在开始溶解时,只有溶解没有结晶;
②蔗糖在开始溶解时,既有溶解又有结晶,只是溶解的速率大于结晶的速率而已;
③蔗糖在溶解过程中,溶解的速率大于结晶的速率,当达到饱和时,溶解与结晶就同时停止,就达到了溶解平衡;
④蔗糖在溶解过程中,溶解的速率大于结晶的速率,当达到饱和时,溶解与结晶并没有停止,只是这时溶解的速率与结晶的速率相等而已,溶解平衡是一种动态平衡;
⑤蔗糖达到溶解平衡时,如再在其中加入一块方形蔗糖,过一段时间,发现蔗糖的外形没有变;
⑥蔗糖达到溶解平衡时,溶液中的蔗糖的浓度不再发生变;
小结:
溶解平衡的建立过程
开始时:
v(溶解)>v(结晶)
平衡时:
①v(溶解)=v(结晶)≠0
②达到平衡时溶解与结晶未停止;
③溶解平衡是一种动态平衡;
④达到平衡时溶质的浓度保持不变;
(三)合作探究、精讲点拨:
一、平衡研究的对象
1、平稀衡研究的对象是:
可逆反应。
2、可逆反应:
在一定条件下,能同时向正反应进行,同时逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
二、平衡的建立的过程
1、对于某一反应,反应速率越大,它所进行的程度越大吗?
2、平衡和溶解平衡有何异同?
3、平衡建立的途径有哪些?
4、如何判断某一可逆反应是否到达了平衡状态?
将探究结果填入下表:
反应刚开始时
反应进行中
达到平衡时
反应速率
V正
最大
减小
最小
V逆
最小为0
渐大
达最大值
两者关系
V正>V逆
V正>V逆
V正=V逆≠0
浓度
反应物
最大
减小
最小
生成物
为0
渐大
达最大值
探究练习:
在1L容器中的分别加入001O和001H2O(g),加热到800℃,一段时间后,反应达到平衡。
试分析反应过程中的正、逆反应速率及各物质的浓度的变情况,用一个“时间—速率”图象表示这个平衡的建立过程,并对图象的含义作出解释。
【板书】
三.平衡状态
1、定义:
平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里
①正反应和逆反应的速率相等
②反应混合物中各组分的质量或浓度保持恒定状态。
2、平衡的特征:
“逆”“等”“动”“定”“变”
四、平衡的建立与反应途径的关系:
【思考1】如果上述例子不从001O和00H2O开始反应,而是各取001O2,和001H2,以相同的条件进行反应,生成O和H2O(g),当达到平衡状态时,反应混合物中
各物质的含量与前者有何关系?
从中可以得出什么结论?
【板书】【结论】平衡的建立与途径无关,而与起始状态有关。
探究练习:
在一个容积固定的密闭容器中,加入2A和B,发生反应
2A(g)+B(g) 3(g)+D(g),反应达到平衡时,若生成物的浓度为W/L,维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,若的浓度仍为W/L,该配比是()
A.4A+2B
B.3+1D+1B+2A
.3+1D
D.1A+05B+15+05D
[思考2]下列能说明可逆反应H2+I2(g)2HI达到平衡状态吗?
(1)H2的质量不再变
(2)体系颜色不变
(3)HI的浓度不再变
(4)每消耗1H2,就有2HI生成。
【板书】
五平衡的影响因素:
1平衡移动的定义:
反应条件改变,原有的平衡被破坏,平衡混合物里各组分的含量也就随着改变而在新的条件下达到新的平衡状态的过程。
2平衡移动的原因:
反应(外界)条件发生改变,即v(正)≠
V(逆)。
3平衡移动的结果:
正逆反应速率发生改变,平衡混合物中各组成成分的百分含量(或浓度)发生相应变,最终达到新条件下的v(正)=V(逆),各物质的百分含量(或浓度)达到新的不变。
(3)平衡移动的方向:
①若外件条件改变,V(正)>V(逆),平衡向正反应方向移动;
②若外件条件改变,V(正)<V(逆),平衡向逆反应方向移动。
4外界条件对平衡的影响(在其他条件不变的情况下)
(1)温度合作探究【实验2-7】分析实验现象总结温度对平衡的影响。
总结:
升高反应体系的温度,平衡向吸热方向移动;
降低反应体系的温度,平衡向放热方向移动。
图像分析:
温度对平衡影响的v-
(1)分析图:
【注意】:
温度对平衡的影响实质:
改变了平衡常。
(2)浓度:
合作探究【实验2-5】分析实验现象总结浓度的改变对平衡的影响。
总结:
增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动:
减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动。
图像分析:
浓度对平衡影响的v-
(2)分析图
【注意】固体、纯液体的浓度均可视作常,他们的量改变不会影响平衡的移动。
(3)压强:
【合作探究】下面有一组据,请大家根据
据判断,压强对于平衡的移动有没有影响,有怎样的影响?
450℃时N2与H2反应生成NH3的实验据N2+3H2
2NH3
压强/MP
1
5
10
30
60
100
NH3%
20
92
164
355
536
694
分析以上据,总结压强对平衡的影响。
【总结】:
其他条件不变时,增大压强,平衡向气体体积缩小
的方向移动;
减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
图像分析:
压强对平衡影响的v-(3)分析图
5勒夏特列原:
如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强),平衡想着减弱这种改变的方向移动。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:
引导生构建知识络并对所内容进行简单的反馈纠正。
(课堂实录)
(五)发导案、布置预习。
我们已经习了平衡的建立过程及影响平衡的因素,那么,如何判断一个反应正向进行程度的大小呢?
在下一节课我们一起习平衡常及其应用。
这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析平衡常的表示方法。
并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
设计意图:
布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。
教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
【板书设计】:
一、平衡研究的对象
二、平衡的建立的过程
三.平衡状态
四、平衡的建立与反应途径的关系
五平衡的影响因素:
九、教反思:
本课的设计采用了课前下发预习案,生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。
课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及生习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。
本节课的浓度,温度对平衡的影响是课本上重要的生必做的实验,生分组实验并合作探究,在老师的引导下完成教重点内容——外界条件对平衡的影响,整堂课生求知旺盛,复杂的知识变得简单,亲自动手操作,加深了印象,提高了能力。
所以教师要着重强调实验的规范性,特别是实验仪器的使用。
选修四第二章第三节平衡
(2)
一、教材分析:
平衡是人教版选修四的主要内容,是高考的一个重要知识点。
主要习平衡常、转率以及图像分析。
二、教目标
1.知识目标:
能用平衡常、转率判断反应进行的程度
2.能力目标:
培养生论联系实际能力
3.情感、态度和价值观目标:
培养生的逻辑思维能力和态度
三、教重难点
重点:
解平衡常的概念及平衡常的简单计算
难点:
解平衡常与反应进行方向和限度的内在联系
四、情分析:
这部分知识是在习了反应速率以
及平衡移动的基础上并结合一定的关系进行习的。
五、教方法:
合作探究,案导。
六、课前准备
1.生的习准备:
预习教材,填写案。
2.教师的教准备:
,课内探究案,课后延伸拓展案。
七、课时安排:
1课时
八、教过程:
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了生的预习情况并了解了生的疑惑,使教具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
(三)合作探究,精讲点拨
一平衡常
[探究活动]请同们阅读教材的内容以及浓度关系据表,分析并验算表中所给的据,最后可以得到什么结论?
在4576℃时,反应体系中各物质浓度的有关据如下:
起始时各物质的浓度
(·L—1)
平衡时各物质的浓度
(·L—1)
平衡常
H2
I2
HI
H2
I2
HI
1197×10—2
6944×10—3
0
5617×10—3
5936×10—4
1270×10—2
4838
1228×10—2
9964×10—3
0
3841×10—3
1524×10—4
1687×10—2
4861
1228×10—2
9964×10—3
0
3841×10—3
1524×10—4
1687×10—2
4861
1201×10—2
8403×10—3
0
4580×10—3
9733×10—4
1486×10—2
4954
0
0
1520×10—2
1696×10—3
1696×10—4
1181×10—2
4848
0
0
1287×10—2
1433×10—3
1433×10—4
1000×10—2
4871
0
0
3777×10—2
4213×10—3
4231×10—4
2934×10—2
4881
平衡常平均值
4874
【结论】分析上表的据,可么得出以下结论:
在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常,这个常就是该反应的平衡常(简称平衡常),用符号表示
。
在一定温度下,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,又无论反应物起
始浓度为多少,最后都能达到平衡。
这时生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常,这个常叫做该反应的平衡常,简称平衡常,用符号表示。
【板书】
1平衡常定义:
在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常,这个常叫做该反应的平衡常,简称平衡常,用符号表示。
探究练习计算平衡常:
起始时各物质的浓度/·L-1
平衡时各物质的浓度/·L-1
平衡时
c(O)
c(H2O)
c(O2)
c(H2)
c(O)
c(H2O)
c(O2)
c(H2)
0
0
0
01
001
0005
0005
0005
0005
达到平衡时
=
=10(常)
[思考]刚才得出的平衡常是由一个特殊的反应引出的,其
,但如果对于任意一个可逆反应:
A+B
p+qD其平衡常又该如何表示呢?
[结论]平衡常实际上是平衡混合物中各生成物浓度的计量次方的乘积除以反应物浓度的计量次方的乘积。
即=
【板书】
2平衡常的表达式A+B
p+qD=
[注意]:
(1)在应用平衡常表达式时,稀溶液中的水分子浓度可不写。
因为稀溶液的密度接近于1g/L。
水的物质的量浓度556/L。
在变过程中,水量的改变对水的浓度变影响极小,所以水
的浓度是一个常,此常可归并到平衡常中去。
对于非水溶液中的反应,溶剂的浓度同样是常。
(2)当反应中有固体物质参加时,分子间的碰撞只能在固体表面进行,固体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响。
因此,固体的“浓度”作为常,在平衡表达式中,就不写固体的浓度。
【板书】
3、书写平衡常表达式时
,要注意:
(1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可以看做“1”而不代入公式。
[注意]:
平衡常表达式与方程式的书写方式有关。
同一个反应,由于书写方式不同,各反应物、生成物的计量不同,平衡常不同。
但是这些平衡常可以相互换算。
例如:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的平衡常为1,1/2N2(g)+3/2H2(g)
NH3(g)的平衡常为2,NH3(g)
1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常为3;
写出1和2的关系式:
1=22。
探究练习:
写出下列反应的平衡常的表达式
①P5(g)
P3(g)+2(g)
②2HI(g)
H2(g)+I2(g)
③O3()
O()+O2(g)
④F3O4()+4H2(g)
3F()+4H2O(g)
(2)平衡常表达式与方程式的书写方式有关
讨论并思考:
平衡常实际上是平衡的又一特征,那么平衡常的大小有什么意义呢?
【板书】
4平衡常的意义:
只受温度影响,越大,反应进行的程度越大,反应的转率也越大;反之越小,表示反应进行的程度越小,反应物的转率也越小。
5、平衡常的应用
(1)平衡常的大小反映了反应进行的程度(也叫反应的限度)。
值越大,表示反应进行得越完全,反应物转率越大;
值越小,表示反应进行得越不完全,反应物转率越小。
[注意]一般地说,>105时,该反应进行得就基本基本完全。
(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:
对于可逆反应:
A(g)+B(g)
p
(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:
Qc=p()·q(D)/(A)·(B),叫该反应的浓
度商。
Qc<,V正>V逆,反应向正反应方向进行
Qc=,V正==V逆,反应处于平衡状态
Qc>,V正 (3)利用K可判断反应的热效应 若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”)。 若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应(填“吸热”或“放热”)。 [总结]谈到平衡常必须指明温度,反应必须达到平衡状态,表达式中各物质的浓度必须是平衡状态下的值,不能用任一时刻的浓度值。 平衡常表示反应进行的程度,不表示反应的快慢,即反应速率快,值不一定大。 使用催剂能改变平衡的速率,但不会使平衡移动,因此不会改变平衡常。 探究: 什么叫反应物的转率? 【板书】 二某指定反应物的转率 = ×100% 探究练习: 在密闭容器中,将20O与10H2O混合加热到800℃,达 到下列平衡O(g)+H2O(g) O2(g)+H2(g)=10求O转为O2的转率。 O转为O2的转率为: 答: O转为O2的转率为83%。 三.对于平衡的有关图像问题,可按以下的方法进行分析: (1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原挂钩。 (2)紧扣可逆反应的特征,看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。 (3)看清速率的变及变量的大小,在条件与变之间搭桥。 (4)看清起点、拐点、终点,看清曲线的变趋势。 (5)先拐先平。 例如,在转率一时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推可得 该变的温度高、浓度大、压强高。 (6)定一议二。 当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 四等效平衡及其分类: 1等效平衡原: 在相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始都可以建立同一平衡状态,也就是等效平衡,还可以从中间状态(既有反应物也有生成物)开始,平衡时各物质的浓度对应相等。 由于平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关,因而,同一可逆反应,从不同状态开始,只要达到平衡时条件(温度,浓度,压强等)完全相同,则可形成等效平衡。 2等效平衡规律: 等效平衡的广泛定义: 只因投料情况的不同,达到平衡后,各组分的物质的量(或能转为物质的量)分相等的平衡状态,互为等效平衡状态。 1在定温,定容条件下,对于反应前后气体分子改变的可逆反应只改变起始加入物质的物质的量,如通过可逆反应的计量比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。 简言之,定温,定容下,归零后,等量即为等效平衡 2在定温,定容条件下,对于反应前后气体分子不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原平衡相同,两平衡等效。 简言之,定温,定容下,归零后,等比例即为等效平衡 ③在定温,定压下,改变起始时加入物质的物质的量,只要按计量,换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效简言之,定温,定容下,归零后,等比例即为等效平衡 (四)反思总结,当堂检测。 教师组织生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。 设计意图: 引导生构建知识络并对所内容进行简单的反馈纠正。 (课堂实录) (五)发导案、布置预习。 我们已经习了 平衡常的意义及有关的计算,那么,如何判断一个反应究竟向哪个方向进行呢? 在下一节课我们一起习反 应进行的方向。 这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析判断反应进行方向的依据是什么。 并完成本节 的课后练习及课后延伸拓展作业。 设计意图: 布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。 教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。 九、板书设计: 一、平衡常: 二、某指定反应物的转率 三、图像分析 四、等效平衡 十、教反思 本课的设计采用了课前下发预习案,生预习本节内容,找出自己迷惑的地方。 课堂上师生主要解决重点、难点、疑点、考点、探究点以及生习过程中易忘、易混点等,最后进行当堂检测,课后进行延伸拓展,以达到提高课堂效率的目的。 本节课的主要内容平衡常及其应用,图像分析,等效平衡。 图像分析主要抓住定义议二的方法。 而等效平衡则强调等量等效,较简单的一种这样生掌握起较容易一些。
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