《浓度和温度对化学平衡的影响》教学案例.doc

浓度和温度对化学平衡的影响案例
梁丽娅
【案例主题】
“引导---探究”式教学法在高中化学新课改革教学中应用
【教学背景】
新课程改革要求教师的教育观念、教育方式、教学行为等都要发生很大的转变，使学生由以前的“学会”到“想学”再到“会学”， “引导--探究”式教学法就是在这种理念下应运而生的，该教学法以解决问题为中心，注重学生的独立钻研，着眼于创造思维能力的培养，充分发挥学生的主动性和创造性。它不仅重视知识的获取，而且更重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力，在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。
依据上述新课程理念，本人在本学期的第三周教研活动中尝试着用“引导---探究”式教学法讲了《浓度和温度对化学平衡的影响》一节。
【案例】
一、课前活动：
（一）、分析教材：本节的教学内容是高中新课改必修4教材第二单元第二节《化学平衡》中的一部分。化学平衡是中学化学的重要理论之一，是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的中心，对很多知识的学习起到指导作用。本节在掌握化学平衡的建立和平衡状态的特征的基础上通过实验探究浓度和温度对化学平衡的影响，为下节归纳总结出化学平衡移动原理（勒夏特列原理）奠定基础。而化学平衡移动原理（勒夏特列原理）对解决化工生产中存在的实际问题具有重要意义。
（二）、分析学生（学习需要分析）
在《化学平衡》的第一课时的教学中学生已经掌握了可逆过程（反应）及其特征，了解任何可逆过程在一定条件下都是有限度的，并在此基础上掌握了溶解平衡和化学平衡状态的建立及特征，对化学平衡是动态平衡以有正确认识——化学平衡是建立在一定条件下的，当条件改变是平衡也将发生变化。在此基础上学习外界条件对化学平衡的影响时机成熟，但结合本班学生（理科普通班）的实际情况和《外界条件对平衡影响》内容的知识量本节只学习其中浓度和温度对化学平衡的影响。
（三）、分析教学目标
1、知识与能力：通过学习使学生掌握浓度和温度对化学平衡影响的规律；通过浓度和温度的改变对正、逆反应速率的影响的分析使学生理解浓度和温度对化学平衡影响的原因。
2、过程与方法：先利用已掌握浓度（温度）对化学反应速率的影响规律对本节教材设定的实验进行分析并提出问题引导学生对可能会出现的实验现象进行科学猜想，再通过学生分组实验让学生去验证科学猜想是否成立，从而得到浓度（温度）的改变对化学平衡影响的规律，然后通过对速率-时间的图象分析使学生理解平衡移动具体原因，最后可以联系实际生产让学生理解学习该理论的意义，使学生了解理论学习对生产实际有指导作用。
3、情感态度与价值观：培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在应用化学理论解决一些相应的化工问题的同时，体会化学理论学习的重要性。
（四）、确定教学重点及难点
教学重点：浓度和温度对化学平衡的影响
教学难点：浓度或温度改变引起平衡移动的原因
（五）、确定教学思路
提出问题——科学猜想——实验验证——得出规律——图象分析——实际应用→反思提高。
（六）、教学准备
1、图象分析投影课件
2、实验准备（学生分18组）
药品：0.1mol/L K2Cr2O7溶液、浓硫酸、6mol/L NaOH溶液、0.0005mol/L FeCl3溶液、0.01mol/L KSCN溶液、饱和FeCl3溶液、1mol/L KSCN溶液、0.01mol/L NaOH溶液。
仪器（每组）：试管（6支）、NO2平衡球（1个）、50ml 烧杯（2个）
二、教学过程：
教师活动
学生活动
活动效果
相关知识回顾：通过前面的学习任何可逆的过程都有一定的限度，在一定条件下当可逆过程达到限度时，说明达到了平衡状态。前面我们已经学过了溶解平衡和化学平衡状态的建立及特征，化学平衡状态有哪些特征呢？
答：化学平衡状态的特征是：逆、等、动、定、变。逆指研究可逆反应；等指正、逆反应速率相等；动指动态平衡，反应并没有停止；定指平衡混合物中各物质的浓度保持不变；变指条件变平衡状态就会发生变化。
通过相关知识的回顾，为本节课新知识的学习做一定衔接和铺垫。
新课引入：外界条件的变化为什么会引起化学平衡状态的变化？试从外界条件对化学反应速率角度分析。
学生讨论后得出结论：因为化学平衡状态就是V正=V逆状态，当外界条件改变时会引起化学反应速率的变化使V正≠V逆平衡破坏。
通过学生自己的讨论，能对问题有一个深刻的理解，为化学平衡移动的概念建立打下基础。
投影：

板书：三、外界条件对化学平衡的影响
化学平衡移动：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。
学生观看投影理解化学平衡移动的概念

学生笔记
通过投影可以整体表现出化学平衡移动的整个过程，利于学生对化学平衡移动概念的理解。
问：如何通过改变条件来打破旧的平衡？

影响化学反应速率的外界条件主要有哪些？

答：可通过改变影响反应速率的条件来打破原有平衡，建立新平衡。
浓度、温度、压强、催化剂。
使学生明确能够引起化学反应速率变化的外界条件就可能引起化学平衡移动，把新知识和旧知识联系起来。
同学生一起分析P26试验2-5和P27试验2-6并通过现有的知识对改变不同物质浓度时正逆不同的变化的分析对实验结果做一定的推断。
讨论分析发现试验2-5是想通过改变生成物浓度来改变平衡，因为生成物的浓度会对逆反应速率产生影响，所以做出如下猜想：当增大生成物的浓度时因为逆反应速率会增大，所以平衡会被破坏，并向逆反应方向移动反之亦然
试验2-6是想通过改变反应物浓度来改变平衡，因为反应物的浓度会对正反应速率产生影响，所以做出如下猜想：当增大反应物的浓度时因为正反应速率会增大，所以平衡会被破坏，并向正反应方向移动反之亦然。

通过学生自己的分析猜想可以培养学生分析问题、解决问题的能力。同时也为后面画出外界条件改变时，正逆反应速率随时间变化图像打下基础。

学生分组实验探究猜想是否成立。
猜想成立，让学生体会到成就感，培养学习化学的兴趣。
根据学生试验探究结果和学生一起得出结论并板书：
1、 浓度对化学平衡的影响
规律：在其他条件不变时,增大反应物或减小生成物的浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物或增大生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动。
学生笔记

问：能否用图像表示出上面规律中四种变化情况中正、逆反应速率的变化情况？
学生思考后自己画出四幅图像：

学生在自己绘图的过程中能够发现正、逆反应速率的变化与化学平衡移动之间的 关系，便于教师后面的总结
将学生所画的图进行投影并总结：由以上四图可以得出结论：1）改变反应物浓度瞬间，只能改变正反应速率；改变生成物浓度瞬间，只能改变逆反应速率。
2）改变浓度瞬间，若v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动，若v(逆)>v(正)，平衡向逆反应方向移动。
3）新旧平衡速率比较：
增大浓度，新平衡速率大于旧平衡速率；减小浓度，新平衡速率小于旧平衡速率。
学生适当笔记，体会四条结论的 含义。
学生体会到如果再问题分析解决后进行适当总结会有更大的收获。意识到了在学习过程中进行阶段性总结的重要性。

投影：练习：可逆反应H2O(g)+C(s) CO(g) + H2(g)在一定条件下达到平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？CO的浓度有何变化？①增大水蒸气浓度 ②加入更多的碳 ③增加H2浓度
学生回答：
①平衡正向移动，CO浓度增大
②平衡不移动，CO浓度不变
③平衡逆向移动，CO浓度减小

对前面所学内容进行适当巩固，并对在练习中发现的问题给予及时纠正。
小结：增加固体或纯液体的量不能改变其浓度，也不能改变速率，所以V(正)仍等于V(逆)，平衡不移动。

问：温度的改变也能影响化学反应速率，那么温度的变化能不能引起化学平衡的移动呢？
答：应该可以。但需要实验的验证。
培养了学生严谨的科学态度。
和学生一起分析P28实验2-7的反应原理
学生对2NO2(气) N2O4(气) △H=-56.9kJ/mol
分析得出：2NO2(气)为红棕色，N2O4(气)为无色，所以混合气体的颜色深浅由2NO2(气)的浓度决定；该可逆反应正反应反向是放热的，那逆反应方向一定是吸热的。

提出问题：当升高温度的时候正、逆反应速率如何变化？如果平衡发生变化，平衡可能怎样移动呢？
学生分析总结：升高温度后正、逆反应速率都增大，因为正反应方向是放热反应而逆反应方向是吸热反应，所以正反应速率可能增大的少，逆反应速率可能增大的多。
推断：升高温度，平衡向逆反应方向移动（吸热反应方向移动）；
降低温度，平衡会向正反应方向移动（放热反应方向移动）
培养学生独立分析问题，解决问题的能力。在浓度的学习后，对温度对平衡的影响的分析应该具有系统性。
建议学生通过实验去验证推断的正确性
学生实验
观察实验现象
对照实验现象判断推断的正确性
从实验现象得到的结论与推断一致
实验现象与学生猜想一致，让学生体验到了成就感。
总结并板书：2、温度对化学平衡的影响
规律：当其他条件不变的情况下，升高温度平衡向吸热反应方向移动；降低温度平衡向放热反应方向移动。
笔记

投影：练习1、混和物受热时，速率均（增大），但Ѵ(吸)> Ѵ(放) ，故平衡向吸热方向移动.2、混和物遇冷时，速率均（减小），但 Ѵ(吸)< Ѵ(放) ，故平衡向放热反应方向移动；
学生思考回答
对学生易错的原理性知识进行了强化
同学到黑板前将刚才的联系中的知识用速率和时间的图像表示出来

通过图像可以使学生对外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响有整体把握。
投影练习：在一定温度下的密闭容器中发生反应:
H2(g) + I2 (g) 2HI (g) (正反应放热 )
当反应达到平衡时将容器的温度升高,则V(正) 、
V(逆) ,混合气体的颜色 ,H2的转化率 ，混合气体的平均相对分子质量 。
本节课小结并为下节课作好铺垫：
改变反应条件
平 衡 移 动
①

增大反应物浓度
减小生成物浓度
向正反应方向移动

减小反应物浓度
增大生成物浓度
向逆反应方向移动

②

升 高 温 度
向 吸热 反应方向移动
降 低 温 度
向 放热 反应方向移动

【课后反思】
通过本节课“引导---探究”式教学法的尝试，体会到“引导---探究”式教学法在实际的教学活动中，有几点值得注意：
一、要十分重视科学猜想这一教学环节，这是因为，科学猜想是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法，它可以培养学生思维的发散性和创造性，提高学生的创新能力。当然，科学猜想不是毫无根据的幻想，也不是胡思乱想，而是学生在原有知识、原有思维能力的基础上，对客观事物的反映。猜想是否正确，要靠实验来验证，被实验肯定的猜想，就是实验规律；被实验否定的猜想，可能就是错误的，或与本研究的课题不相吻合，应该放弃，应当重新提出新的猜想，再用实验来检验。
二、要高度重视学生的探究活动，这是因为，探究活动是学生解决问题的途径。它要求学生在教师的引导之下，自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用，通过语言、动作进行信息交流，学生间进行自我调节，形成了一种和谐亲密、积极参与的教学氛围，营造一个思维活跃、鼓励创新的学习环境。在探究活动中，学生的思维在开放、发散中涨落，在求异、探索中又趋于有序，潜移默化地培养了学生独立思考、独立操作的能力，发展了学生的思维能力、创新能力。
三、要高度重视学生的反思活动，这是因为，学习的最终目的是为了获取知识，得到提高，从而更有力的指导生产实践。因此它要求学生在教师的指导下把前面的探究活动给予科学的归纳和系统的总结，培养实事求是的科学态度，牢固地掌握知识，提高知识技能，发展创造性思维能力。学生有了探索真理的钥匙，有利于自己打开知识宝库的大门。既加深了对知识的理解，又使学生的积极性、主动性、创造性得到了极大的发挥，并且能深化知识，用于实践，激发了学生的学习兴趣，感到学有所用。
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