2022年蘇教版化學(xué)選修4 專題2第三單元 化學(xué)平衡的移動（第1課時） 教案

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1、2022年蘇教版化學(xué)選修4 專題2第三單元 化學(xué)平衡的移動（第1課時） 教案課程標(biāo)準、教材以及學(xué)情分析課標(biāo)要求：普通高中化學(xué)課程標(biāo)準中與本單元有關(guān)的要求如下：（1）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；（2）認識化學(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。教材分析：化學(xué)平衡的移動為蘇教版選修化學(xué)反應(yīng)原理專題2第三單元內(nèi)容，具有承上啟下的重要作用，是學(xué)生學(xué)習(xí)電離、水解及沉淀溶解等其它平衡體系必不可少的知識基礎(chǔ)。教學(xué)參考書中建議本單元分3課時完成，本教學(xué)設(shè)計僅針對此單元第1課時即“濃度變化對化學(xué)平衡的影響”，因此教學(xué)側(cè)重點在于：（1）引出化學(xué)平衡移動的概念

2、；（2）得出濃度變化使化學(xué)平衡移動的相關(guān)結(jié)論并加以應(yīng)用；（3）更深層次地理解濃度變化對化學(xué)平衡的影響程度，為總結(jié)歸納勒夏特列原理打下基礎(chǔ)。學(xué)情分析：學(xué)習(xí)本課時之前，學(xué)生已有的相關(guān)知識及能力羅列如下：1化學(xué)必修2中學(xué)生已經(jīng)知道“當(dāng)反應(yīng)條件改變時，原化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞，一段時間后會達到新的平衡狀態(tài)”，“化學(xué)平衡的移動”這個概念呼之欲出。2化學(xué)反應(yīng)原理中學(xué)生已經(jīng)掌握化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素及結(jié)論，能夠用v-t圖表示化學(xué)平衡平衡狀態(tài)的建立過程，用c-t圖表示建立平衡過程中反應(yīng)物和生成物濃度隨時間的變化，這為從速率和濃度變化的角度分析化學(xué)平衡的移動打下了基礎(chǔ)。3作為高二選修化學(xué)的學(xué)生，他們已經(jīng)具備一定的簡

3、單化學(xué)實驗設(shè)計、實驗操作、實驗觀察和實驗分析等能力。能夠在教師的引導(dǎo)下將宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)相結(jié)合，并運用圖像及化學(xué)符號從化學(xué)的視角分析和解決一些實際問題。同時高中學(xué)生還具備了一定的語言表達能力，能夠用化學(xué)的語言來發(fā)表自己的觀點、描述實驗現(xiàn)象等。教學(xué)目標(biāo)1了解化學(xué)平衡移動的概念，理解化學(xué)平衡移動的本質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率的改變，體會透過現(xiàn)象(化學(xué)平衡移動)抓住本質(zhì)(化學(xué)反應(yīng)速率的變化)的思維過程。2通過實驗探究、理論分析等方法，綜合探究濃度變化與化學(xué)平衡移動之間的相互影響，學(xué)會透過宏觀現(xiàn)象(溶液顏色的變化)探查微觀本質(zhì)(微粒濃度變化)并運用化學(xué)符號(圖像)進行表征的科學(xué)方法。3體驗“發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料

4、、提出猜想、實驗及理論驗證、形成規(guī)律、解決問題”的科學(xué)探究過程，嘗試從化學(xué)的視角看待生活中的物質(zhì)和現(xiàn)象，并運用化學(xué)知識解決生活中的實際問題。教學(xué)重難點教學(xué)重點：判斷改變濃度后化學(xué)平衡移動的方向。學(xué)生自主設(shè)計探究實驗，通過宏觀現(xiàn)象的微觀分析及c-t圖像表征，多角度理解和分析，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)c-t圖像總結(jié)判斷化學(xué)平衡移動方向的經(jīng)驗性規(guī)律。教學(xué)難點：判斷改變濃度后化學(xué)平衡移動的程度。利用pH傳感儀進行數(shù)字實驗，繪制增大c(H+)后溶液中c(H+)隨時間變化的曲線，幫助學(xué)生理解“減弱改變”的含義。教學(xué)思維導(dǎo)圖教學(xué)過程環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，溫故引新【生】學(xué)生活動一：1一次性紙杯里有一些黑色小干果名字叫黑枸杞

5、，營養(yǎng)豐富，一人一顆，嘗嘗看味道如何？2把剩下的干果全部都裝到礦泉水瓶子里去，蓋上瓶蓋輕輕搖一搖，看看水的顏色變化。你也可以去看看，其他小組泡出來的水是什么顏色的？3老師為每個同學(xué)準備了品嘗小紙杯，可以倒出一點來品嘗一下。不過記得留下一些，我們上課做實驗要用的，切記！切記！4閱讀提供的相關(guān)資料，看看黑枸杞泡出來的水為什么會有顏色？【師】大家一定好奇，黑枸杞泡出來的水為什么會有顏色？閱讀關(guān)于黑枸杞、花青素及瓶裝水的pH等相關(guān)資料，看看黑枸杞水的顏色與哪些物質(zhì)及反應(yīng)有關(guān)？【生】閱讀資料，發(fā)表意見。【師】花青素水溶液中存在著一個與顏色有關(guān)的可逆反應(yīng)，該反應(yīng)進行一段時間后，會達到化學(xué)平衡狀態(tài)。通常用五

6、個字來描述化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，它們是什么？【生】回答問題，復(fù)習(xí)舊知。（“逆”、“等”、“動”、“定”、“變”及其意義）【師】改變外界條件，破壞原有的平衡狀態(tài)，建立起新的平衡狀態(tài)的過程，叫做化學(xué)平衡的移動。若改變條件后，v正v逆可逆反應(yīng)就會繼續(xù)向正反應(yīng)方向進行，直到建立新的平衡狀態(tài)，這個過程稱為平衡向正反應(yīng)方向移動，或者平衡正向移動。如果v正v逆，平衡逆向移動。當(dāng)然也有可能v正=v逆，則平衡不移動。 【師】由此可見，改變條件的瞬間，正逆反應(yīng)速率不再相等是化學(xué)平衡移動的根本原因?！編煛扛淖兡男┩饨鐥l件會讓化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生變化嗎？【生】回答問題，復(fù)習(xí)舊知。(濃度、溫度、壓強、催化劑)設(shè)計意圖：本節(jié)課

7、的實驗以黑枸杞水(也就是花青素水溶液)為主要試劑，意在與學(xué)生一起體驗科學(xué)探究的過程。用陌生的物質(zhì)（黑枸杞和花青素）以及新奇的現(xiàn)象（水溶液顏色的鮮艷與豐富）調(diào)動起學(xué)生的好奇心和求知欲，在發(fā)現(xiàn)問題之后，經(jīng)過查閱資料、提出猜想、實驗和理論驗證、形成規(guī)律、解決問題這一系列的過程，探尋現(xiàn)象背后的化學(xué)知識與規(guī)律。使學(xué)生在這一節(jié)課上不但能夠?qū)W習(xí)到相關(guān)的化學(xué)知識，更能體驗到科學(xué)探究的方法、過程，體會到學(xué)習(xí)的快樂。環(huán)節(jié)二：實驗探究“c(H+)變化對化學(xué)平衡的影響”【師】既然這些因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率，那么也就有可能會進一步地影響到化學(xué)平衡。大家覺得上述影響因素中，可能是誰影響到了這個可逆反應(yīng)A (藍色) +

8、H+ AH+ (紅色)，使溶液顯現(xiàn)出不同的顏色？【生】討論，回答。水不同、酸堿性不同、c(H+)不同，需要教師引導(dǎo)深入【生】學(xué)生活動二：實驗設(shè)計與探究試設(shè)計實驗探究：改變c(H+)對可逆反應(yīng)A(藍)+H+AH+(紅)進行方向的影響。備選試劑：稀H2SO4 溶液、稀NaOH 溶液、食用白醋、食用小蘇打編號黑枸杞水加入試劑現(xiàn)象改變的條件平衡移動方向11滴管21滴管31滴管41滴管51滴管【生】小組討論，設(shè)計方案，匯報、評價?！編煛繋椭鷮W(xué)生梳理實驗方案，提出注意事項。【生】學(xué)生實驗，匯報現(xiàn)象，并分析得出結(jié)論。增大c(H+)，平衡正向移動；減小c(H+)，平衡逆向移動【生】結(jié)合瓶裝標(biāo)簽上給出的pH，確

9、認黑枸杞水的顏色確實與c(H+)有關(guān)。設(shè)計意圖：通過復(fù)習(xí)“能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”引導(dǎo)學(xué)生思考“影響黑枸杞水中可逆反應(yīng)A (藍色) + H+ AH+ (紅色)的影響因素”，提出“在其它條件一定的情況下，c(H+)不同可能是使水顏色不同的原因”的猜想，再通過設(shè)計實驗來驗證這一猜想，意在培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計和現(xiàn)象分析能力。提供的四種試劑中，H2SO4 溶液和NaOH 溶液是實驗室常用的酸和堿，白醋和小蘇打則是家庭中容易得到的酸性和堿性的物質(zhì)，從物質(zhì)的類別來看，涉及強酸、弱酸、強堿及顯堿性的鹽，具有一定的覆蓋面。對實驗現(xiàn)象的分析，意在培養(yǎng)學(xué)生“宏微結(jié)合”的能力。引導(dǎo)學(xué)生對宏觀現(xiàn)象(溶液顏色的變化)

10、給出微觀的解釋(微粒濃度的變化、化學(xué)平衡的移動)，以培養(yǎng)學(xué)生宏微結(jié)合的化學(xué)核心素養(yǎng)。環(huán)節(jié)三：圖像分析“c(H+)變化對化學(xué)平衡的影響”【師】改變c(H+)為什么會使化學(xué)平衡移動？我們要從化學(xué)反應(yīng)速率的變化上去尋找原因。【生】學(xué)生活動三：學(xué)生活動三：理論解釋1已達到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)A + H+AH+，若其它條件不變，在t1時刻僅增大H+濃度，試繪制速率(v)隨時間(t)變化的曲線。2已達到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)A + H+AH+，若其它條件不變，在t1時刻僅減小H+濃度，試繪制速率(v)隨時間(t)變化的曲線。設(shè)計意圖：利用化學(xué)符號(v-t圖)對“c(H+)變化對化學(xué)平衡的影響”進行表征，是學(xué)生本

11、節(jié)課必須掌握的基本方法。因是初次接觸，所以圖1先由學(xué)生預(yù)測改變條件瞬間正逆反應(yīng)速率的變化，再由師生共同分析完成。在此基礎(chǔ)上圖2由學(xué)生獨立完成，再進行點評修正。通過圖像的繪制，能夠更好地幫助學(xué)生理解化學(xué)平衡移動的本質(zhì)，同時也可利用圖像判斷平衡移動的方向。環(huán)節(jié)四：尋找規(guī)律，實驗驗證【師】以上兩張v-t圖不但解釋了改變c(H+)使平衡移動的原因，也可以用于判斷平衡移動的方向。但是總覺得有點麻煩，應(yīng)該還有更簡便的判斷平衡移動方向的方法?！旧吭诶蠋煹囊龑?dǎo)下分析增大或減小c(H+)后，c(H+)隨時間變化的趨勢，得出經(jīng)驗性規(guī)律：對于可逆反應(yīng)，在其它條件不變時，若增大某一物質(zhì)的濃度，則平衡移動會讓它的濃度

12、減?。蝗魷p小某一物質(zhì)的濃度，平衡移動又會向讓它的濃度增大?！旧繉W(xué)生活動四：已知重鉻酸根（Cr2O）和鉻酸根（CrO）離子間存在如下平衡：Cr2O + H2O2CrO + 2H+橙色 黃色根據(jù)分析得到的規(guī)律預(yù)測：向4 mL濃度為0.1 molL的K2Cr2O7溶液中：滴加1 molL的NaOH溶液，溶液顏色會變_。再繼續(xù)滴加1 molL的HNO3溶液，溶液顏色會變_?！編煛垦菔緦嶒炞C實以上推測的正確性。設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)意在幫助學(xué)生尋找“改變濃度后化學(xué)平衡移動方向”的規(guī)律，因此刻意回避了再次達到平衡時c(H+)的大小問題，而是將其留到環(huán)節(jié)六，等學(xué)生能夠熟練判斷平衡移動方向之后再深入進行探討。學(xué)生

13、將c-t圖表現(xiàn)出來的c(H+)的變化趨勢遷移至其它反應(yīng)當(dāng)中，預(yù)測平衡移動方向及溶液顏色變化，最后通過實驗驗證其普遍適用性。環(huán)節(jié)五：利用規(guī)律，解決問題【師】實驗結(jié)果告訴我們，判斷化學(xué)平衡移動的方向可以有便捷的方法。現(xiàn)在我們就利用這一方法，用化學(xué)平衡移動的思想來解決一些生產(chǎn)和生活中的實際問題?！旧繉W(xué)生活動五：學(xué)以致用1人體吸入CO后，大部分與血紅蛋白發(fā)生緊密而可逆的結(jié)合，使得血紅蛋白喪失攜氧功能，組織缺氧，導(dǎo)致CO中毒。反應(yīng)如下：CO + HbO2HbCO + O2(1) 如果你碰到疑似CO中毒者，你會采取什么措施？為什么？(2) 中毒患者送醫(yī)之后，通常會輔以高壓氧艙治療，為什么？2工業(yè)合成氨：

14、N2 + 3H22NH3 是一個典型的可逆反應(yīng)，為了促進反應(yīng)正向進行，從濃度的角度可以采取哪些措施？設(shè)計意圖：從生活、生產(chǎn)中各選一例進行分析，目的在于：熟悉從化學(xué)平衡移動的視角分析可逆反應(yīng)的過程；熟練掌握判斷化學(xué)平衡移動方向的方法；體會化學(xué)平衡移動在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；理解“工業(yè)上常常通過適當(dāng)增加相對廉價的反應(yīng)物來提高產(chǎn)量降低成本”的意義。環(huán)節(jié)六：深度探究，規(guī)律提升【師】借助濃度(c)-時間(t)圖，我們解決了判斷平衡移動方向的問題，比如增大c(H+)，平衡移動就會使c(H+)減小，那么，減小到什么程度呢？是能夠完全消除這種改變，還是使這種改變減弱，或者還有其它可能？【師】演示實驗：向黑枸杞水中

15、加入鹽酸，利用pH傳感儀測定溶液pH，并利用軟件公式換算成c(H+)，繪制溶液c(H+)隨時間變化的曲線?！編煛繄D像表明，平衡移動僅僅只是減弱濃度的改變，并不能使之完全消除?！編煛看罅康膶嶒炑芯考皵?shù)據(jù)分析表明，對于不同的可逆反應(yīng)，改變不同微粒的濃度，都能夠得出相同的結(jié)論。所以我們可以用一句話來概括濃度變化對化學(xué)平衡的影響：對于可逆反應(yīng)，其它條件不變時，改變某一物質(zhì)的濃度，化學(xué)平衡會向減弱這種改變的方向移動。設(shè)計意圖：遵循“循序漸進”的原則，在學(xué)生學(xué)會定性判斷平衡移動的方向后，又進一步提出了更高地要求：定量分析平衡移動的程度。因c(H+)的變化是肉眼不可見的，因此選擇用pH傳感儀進行數(shù)字化實驗，

16、從數(shù)據(jù)上說明平衡移動后c(H+)的變化，從而得出“減弱改變”這一結(jié)論，為進一步得出勒夏特列原理打下伏筆。環(huán)節(jié)七：總結(jié)歸納，拓展延伸【師】這節(jié)課上，我們以黑枸杞水為線索和實驗素材，重點探究了濃度對化學(xué)平衡的影響，并得出相應(yīng)的結(jié)論。更重要的是，我們一起體驗了科學(xué)探究的過程：從生活中的一種物質(zhì)一個現(xiàn)象出發(fā)，發(fā)現(xiàn)問題，查閱資料、提出猜想、通過實驗和理論的驗證，并且總結(jié)形成了規(guī)律。最后，我們習(xí)得的這些知識和方法，當(dāng)然也可以幫助我們解決生活中的小疑惑?！編熒刻烊缓阼坭剿c染色水的鑒別。利用化學(xué)平衡移動所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，證明可逆反應(yīng)以及花青素的存在?！編煛科鋵?，關(guān)于花青素水溶液顏色的探索遠不止于此，該可逆

17、反應(yīng)A+H+AH+還會受到濃縮、稀釋、溫度等其它因素的影響，希望大家能在課后利用身邊易得的材料(紫薯、甘藍、黑米等)，把實驗探究繼續(xù)進行到底。設(shè)計意圖：梳理本節(jié)課的核心知識及科學(xué)探究方法，并把課上的實驗探究繼續(xù)延伸到課后，使學(xué)生真正體會到從生活中學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。教學(xué)設(shè)計亮點一、從生活中學(xué)習(xí)化學(xué)普通高中化學(xué)課程標(biāo)準（實驗）的“教學(xué)建議”中要求“加強化學(xué)與生活、社會的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)能促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。”本節(jié)課以黑枸杞水創(chuàng)設(shè)情境，用生活中一種陌生的食物、泡水后出現(xiàn)的一些奇怪顏色把學(xué)生引入一片未知的領(lǐng)域，他們帶著好奇心開始對一個與顏色有關(guān)的可逆反

18、應(yīng)的研究。在教師的引領(lǐng)下，復(fù)習(xí)舊知、引入新課、實驗探究、規(guī)律總結(jié)、應(yīng)用及提升全部串聯(lián)在這一主線上。二、從探究中建構(gòu)知識整節(jié)課以探究黑枸杞水的顏色變化為主線，從學(xué)生的已有知識和認識規(guī)律出發(fā)，循序漸進地設(shè)計學(xué)生活動，逐步建構(gòu)起化學(xué)平衡移動的概念及濃度變化對化學(xué)平衡移動影響的規(guī)律。共設(shè)計了六個課堂學(xué)生活動和一個課外活動，緊緊圍繞知識主線，由表及里、由淺入深、由課內(nèi)到課外，看上去只是學(xué)習(xí)了濃度變化對化學(xué)平衡的影響，但其實勒夏特列原理已經(jīng)初具模型。三、從活動中提升素養(yǎng)倪娟博士曾提到“一門學(xué)科對學(xué)生發(fā)展的價值，除了學(xué)科領(lǐng)域的知識以外，從更深的層次，還應(yīng)該給學(xué)生認識世界提供獨特的視角、思維的方法和特有的邏輯”。本節(jié)課除了希望學(xué)生獲得相應(yīng)的化學(xué)知識以外，還側(cè)重從以下四個方面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)：通過自主設(shè)計實驗探究c(H+)對化學(xué)平衡的影響這一過程，提升學(xué)生的實驗探究能力；通過“條件改變則化學(xué)平衡會發(fā)生移動”這一事實，使學(xué)生意識到平衡狀態(tài)的保持是有條件，培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念；通過對實驗現(xiàn)象的觀察與分析，使學(xué)生將溶液顏色變化與溶液中微粒的濃度相結(jié)合，從微觀層面解釋宏觀現(xiàn)象，提升學(xué)生的宏觀辨識與微觀探析能力；再通過繪制v-t圖、c-t圖鍛煉學(xué)生利用圖表表征化學(xué)平衡移動過程的技能；在總結(jié)“化學(xué)平衡移動的方向和程度”的兩個學(xué)生活動過程中，體會思維模型的建構(gòu)過程。