化学反应的限度（教学设计） - 图文

化学反应的限度（教学设计）

福安十中 高升国

一、教学内容分析： 山东科学技术出版社，《选修4，化学反应原理》，第二章 化学反应的方向、限度与速率，第二节 化学反应的限度，（第二课时）反应条件对化学平衡的影响。

本节教材在研究了“如何判断化学反应能否向某方向自发进行”这一问题后，引领学生从“化学反应向某方向进行的限度”这一角度继续深入了解化学反应，即研究化学反应的限度。化学反应的限度是认识化学反应的一个必不可少的维度，在本章中起着承上启下的作用。

本节教材内容框架为：

化学平衡状态的建立 化学反应的限度 （反应达平衡状态） 化学平衡常数 化学反应限度的定量描述 平衡转化率 温度 反应条件对化学平衡的影响 浓度 压强

本课时主要教学内容为探究反应条件温度、浓度、压强这三个条件对化学平衡的影响

二、学习者特征分析： 学生在以前的学习中，已经知道可逆反应进行到一定程度后即达到化学平衡状态，在本节第一课时的学习中，已经知道如何运用化学平衡常数和平衡转化率，进行定量描述化学反应进行的限度；知道温度、浓度、压强等反应条件的改变将使化学平衡状态发生移动，但不知道条件改变时化学平衡将如何移动。通过本课时的学习，学生将进一步学习外界条件对化学平衡的影响，使知识结构更趋完整。但本课时教学内容较复杂、抽象，学生初次接触，可能给学习带来一定难度。

三、设计思想： 由于本课时教学内容较复杂、抽象，在教学设计中，将通过三个探究实验，由学生分组合作完成实验，力求做到由实验现象的分析，讨论得出温度、浓度、压强等反应条件分别对化学平衡的影响。而后引导学生运用上一课时学习的普遍适用的Q与K的比较判据，来分别给予解释，以加深学生对本课时重难点知识的理解。最后由教师进行总结，再通过适当的随堂练习进行迁移应用，以利于实时检查学生的学习情况。整个教学过程中充分调到学生的实验动手能力，发现问题、分析问题、解决问题的能力，教学充分应用多种教学手段如实验、小组讨论、课件和视频与教学过程有机结合，尽可能使课堂气氛活跃生动，又能达到良好的教学效果。

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四、教学目标： 1.知识与技能：通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。 2.过程与方法：通过小组探究和讨论，培养实验探究的能力和合作意识。

3.情感态度与价值观：通过学习，认识化学科学对个人和社会发展的贡献，增强探索化学反

应原理的兴趣 。

五、教学重难点： 1.重点：温度、浓度、压强对化学平衡的影响； 2.难点：温度、浓度、压强对化学平衡的影响。

六、教学过程设计： 1、课前准备材料：（1）NO2球1个，大烧杯2个，热水、冰水若干； （每小组各一套）（2）0.01mol/L FeCl3溶液1瓶，0.03mol/L KSCN溶液 1瓶，

1mol/L KSCN溶液 1瓶，1mol/L FeCl3溶液 1瓶（均用滴瓶盛放）， 白色点滴板1块；

（3）玻璃针筒（吸入10mlNO2气体）3支。

2、教法：引导、探究、讨论、讲练结合、多媒体课件与传统教学手段结合应用。 3、学法：实验探究、小组讨论、总结规律。 4、教学过程：

[复习、回顾]：在上一个课时的学习中，我们已经知道浓度商Q、平衡常数K以及浓度商Q与平衡常数K的比较判据，即：对于任何一个可逆反应，

（1）当浓度商Q＝平衡常数K时，达到化学平衡状态； （2）当浓度商Q>平衡常数K时，平衡逆向移动； （3）当浓度商Q<平衡常数K时，平衡正向移动。

[引入]：通过前面的学习，我们知道化学平衡只有在一定条件下才能保持，那么当条件（浓度、压强、温度）改变时，平衡状态将会如何移动呢？今天这节课我们就来一起通过三个实验分别探究一下，当条件（浓度、压强、温度）改变时，平衡状态将会如何移动。 [板书]：三、反应条件对化学平衡的影响

1.温度的影响

【PPT、实验探究1】：温度对化学平衡的影响（阅读教材相关实验内容，分组实验， 5min）

-1

实验原理：2NO2(g) N2O4(g) △H=－57.2kJ·mol

红棕色 无色 （△H<0，即正向反应是放热反应）

实验记录 序号 实验内容 温度变化 降温 混合气体颜色 颜色变浅 实验结论 (平衡移动方向) c(NO2) 减小 1 将NO2球放入冷水中 将NO2球放入热水中 正向移动（放热） 2 升温 颜色变深 增大 逆向移动（吸热） 结论：降低温度，化学平衡向放热方向移动;升高温度，化学平衡向吸热方向移动。 ［PPT、教师提问］：那么为什么会有这样的结果呢？ 温度变化时，反应的化学平衡常数会改变吗？

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[教师]：引导学生分析表格，并结合实验探究1的实验现象，分析温度对化学平衡的影响的根本原因。 [学生]：（小组讨论、总结）当可逆反应达到平衡状态时，浓度商Q＝平衡常数K；

当升高温度时，平衡常数K减小，使得Q>K，平衡逆向移动，即吸热方向移动； 当降低温度时，平衡常数K增大，使得Q

[PPT、教师]：小结：降低温度，化学平衡向放热方向移动;升高温度，化学平衡向吸热方向移动。温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。（根本原因）

（改变温度，使K与Q不相等，所以平衡会移动）

[PPT、迁移应用]：在一定体积的 密闭容器中，反应CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 的化学平衡常数和温度的关系如下表：

t/℃ K 700 0.6 800 0.9 830 1.0 1000 1.7 1200 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。

(2)该反应的正反应为 反应(填”吸热”或”放热”)。

(3)某温度下,平衡浓度符合：c(CO2)c(H2) =c(CO) c(H2O)，可判断此时的温度为 ℃。 [学生]：思考并作答上题，教师进行分析引导作答。

[教师过渡]：同学们回答的很好，下面我们看第二个反应条件的改变，对化学平衡的影响。 [板书]：2. 浓度的影响

3+-[教师]：请根据反应 Fe(aq) + 3SCN(aq) Fe(SCN)3(aq)的平衡常数K 与 （黄色） （无色） （血红色）

浓度商Q = c[Fe(SCN)3]/ c(Fe3+)c3(SCN-)的关系,讨论改变反应物或生成物浓度对化学平衡的影响。（我们一起来预测一下） [PPT] 改 变 浓 度 增大反应物 减小反应物 3+-Q、K关系 增大c(Fe)或c(SCN） 减小c(Fe) 3+平衡移动方向 [学生]：小组讨论，根据K与Q的关系，理论推测浓度改变对化学平衡的影响。 （2~3min，多鼓励学生大胆猜测，教师可以以引导和提问的方式提示） [PPT]： 改 变 浓 度 增大反应物 减小反应物

3+-Q、K关系 增大c(Fe)或c(SCN） Q < K 减小c(Fe) 3+平衡移动方向 正 向 逆 向 Q > K 3

[教师]：下面我们一起来通过实验验证一下大家的预测是否符合实验事实。 【PPT、实验探究2】：探究浓度变化对化学平衡的影响（分组实验，并做好实验记录，5min）

3＋－

实验原理：Fe＋3SCN Fe（SCN）3 （血红色）

3＋- Fe+3OH＝Fe(OH)3(红褐色沉淀)

完成实验，并填写下面的表格

编号 1 -12 -1实验内容① 先加5滴0.03mol·LKSCN溶液， 先加5滴0.03mol·LKSCN溶液，再-1-1再取2滴0.01 mol·L FeCl3溶液与取2滴0.01 mol·L FeCl3溶液与之-1-1 之混合；再加2滴1mol·L FeCl3混合；再加2滴1mol·LKSCN溶液，溶液，观察颜色变化。 观察颜色变化。 实验现象① 实验结论① 实验内容② 实验现象② 实验结论② 溶液呈血红色后加深 正向移动 滴加NaOH溶液 出现红褐色沉淀溶液颜色变浅 逆向移动 溶液呈血红色后加深 正向移动 滴加NaOH溶液 出现红褐色沉淀溶液颜色变浅 逆向移动 [学生]：小组讨论实验现象及结论，并进行总结。实验事实验证了前面的猜测。 [教师]:PPT 改 变 浓 度 增大反应物 减小反应物 3+-Q、K关系 增大c(Fe)或c(SCN） Q < K 减小c(Fe) 3+平衡移动方向 正 向 逆 向 Q > K [小结]：改变浓度，若Q < K，平衡正向移动；若Q > K，平衡逆向移动。

[迁移应用]：在化工生产中，根据上以上平衡原理，常常通过增加某一价廉、易得的反应物的浓充来提高另一昂贵稀缺的反应物的转化率，从而降低生产成本。为了提高产率，生产过程中常常将反应产物及时从体系中移走，使反应所建立的化学平衡不断地正向移动。

[过渡]：上面我们已经探究了温度、浓度的改变对化学平衡的影响，那么压强的改变对化学平衡的影响又是怎样的呢？下面我们就一起来探讨一下。 [板书]：3. 压强的影响 【实验探究3】：[PPT播放视频] （1）、实验装置及步骤： 将一支充满NO2的注射器，活塞在10mL处，观察注射器的颜色，然后，迅速将注射器压至5mL处，仔细观察颜色的变化；将另一支充满NO2的注射器，活塞在10mL处，迅速将注射器拉至20mL处，仔细观察颜色的变化，并记录实验现象。

[学生]：观察现象并记录。 （2）、实验现象：加压颜色加深；减压颜色变浅

（视频截图如上）

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