鲁科版《化学反应的限度》教学设计

第二节化学反应的快慢和限度教材分析（一）知识脉络在学生认识了化学反应中的物质变化和能量变化的实质后，引入化学反应进行的快慢和限度，使学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角，继续认识化学反应。化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定，但外界条件的改变如：反应物的浓度、反应的温度、反应物间的接触面积、光、波、以及气体反应体系的压强等因素的变化都可影响反应的快慢。催化剂的使用同样会改变化学反应的快慢。在可逆反应中，一定条件下反应只能进行到一定的程度，外界条件的改变会影响到化学平衡的移动，这是反应的限度问题。从分析化学反应的快慢和限度优化工业生产的条件的选择。（二）知识框架表示化学反应速率的方法表示化学反应速率的方法优化化工生产条件的重要依据化学反应化学反应的限度（化学反应平衡）化学反应的的快慢化学反应的的快慢（化学反应速率）化学平衡的移动化学平衡的建立影响化学反应速率的因素化学平衡的移动化学平衡的建立影响化学反应速率的因素（三）新教材的主要特点：新教材中将此部分知识分解为必修部分和选修部分。必修部分与旧教材相比，降低了知识要求和难度。更简洁、易懂，更注重理论联系实际，注重培养学生的分析能力、知识迁移能力、科学实验方法和科学素养。二．教学目标（一）知识与技能目标1、使学生了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。2、使学生了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。4、通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍，使学生了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。（二）过程与方法目标1、通过引导学生对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析，让他们学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法，半定量实验的研究方法。2、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。（三）情感态度与价值观目的1、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。2、通过“认识化学反应的快慢”，“催化剂对化学反应速率的影响”，“温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。三、教学重点、难点（一）知识上重点、难点化学反应速率及影响因素；化学平衡的建立。（二）方法上重点、难点学会对照实验和半定量实验的实验方法，实践－理论－指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。四、教学准备学生准备1、预习第二节化学反应的快慢和限度。如何描述化学反应的快慢？哪些条件可以影响化学反应的快慢？如何从实验的角度去分析和探讨？是不是所有的化学反应都进行得很完全？化学平衡是一种什么样的平衡体系？如何优化化工生产的条件？2、将学生每4－5人编为一组，设计“活动·探究”的实验方案。教师准备教学媒体、课件；五、教学方法问题推进、分析类比、实验探究六、课时安排2课时七、教学过程第二课时有些化学反应不能进行完全，即反应物不能完全转化为生成物。这与化学反应的限度有关。【板书】二、化学反应的限度【阐述】在2SO2+O22SO3反应中二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气。【板书】1.可逆反应在同一条件下，能同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应【注意】同一条件，同时进行；反应物不能完全转化为生成物。【质疑】氢气和氧气在一定条件下能反应生成水，水在一定条件下又能分解为氢气和氧气，水的分解反应是可逆反应吗？还有哪些反应是可逆反应？【质疑、讨论】常温下，在100g水中加入100g氯化钠固体，能否溶解完全（氯化钠的溶解度小于100g）？在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解？【阐述】常温下，在100g水中溶解的氯化钠是一定的。一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠的固体，固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出，但溶液中溶质的质量并没有变化，只是溶解的速率与结晶的速率相同，而达到溶解结晶平衡。平衡时溶解和结晶的过程并没有停止，这是一个动态平衡。【质疑、探讨】一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等？请在下图中画出反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的反应速率和反应时间的关系图。反应时间反应时间反应速率【阐述】由图可知一定条件下，从反应物开始建立的可逆反应，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，一段时间后，正、逆反应速率相等，反应速率不再随时间的变化而变化，反应达到平衡。从逆反应开始也可以吗？【点评】从已学过的溶解结晶平衡认识平衡的特点，从数学的模式，采用直观的图示认识平衡，帮助学生建立化学平衡的概念。使抽象的概念学习变得直观、易懂。【板书】2.化学平衡化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的质量分数保持不变的状态。【质疑】化学平衡的特征是什么？为什么说化学平衡是动态平衡？动：V正=V逆≠0，动态平衡定：外界条件一定，各组成的百分含量一定（不是相等）变：外界条件改变，平衡被破坏、发生移动而建立新的平衡【质疑】化学平衡随条件的变化而变化，哪些条件对化学平衡有影响？【观察·思考】温度对NO2与N2O4反应平衡状态是如何影响的？为什么条件的改变平衡状态被破坏？【阐述】在2NO2N2O4的反应中，已知生成N2O4的反应是放热反应，当温度升高时，气体颜色变深，说明NO2的浓度增大，升高温度有利于NO2的生成。温度的改变使正、逆反应速率不等，原平衡被破坏，可见化学平衡是在一定条件下建立的，同一可逆反应条件不同平衡状态不同，即化学平衡发生移动。化学平衡移动：化学平衡只有在一定的条件下才能保持平衡。如果一个可逆反应达到平衡状态以后，反应条件（如浓度、压强、温度等）改变了，平衡混合物里各组成物的质量分数也就随之改变而达到新的平衡状态，这叫化学平衡的移动。平衡状态不平衡状态新平衡状态V正=V逆V正≠V逆V’正=V’逆化学平衡移动【实验探究】补充浓度、压强对化学平衡移动的影响浓度对Fe3＋与SCN－反应平衡状态的影响/LFeCl3和/LKSCN等体积混合Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡向正反应方向移动加1mol/LFeCl3红色加深平衡向正反应方向移动加1mol/LKSCN红色加深对比压强对NO2与N2O4反应平衡状态的影响增大压强反应混合物的颜色先变深后变浅，但比原平衡混合物的颜色要深，平衡向生成N2O4的方向移动；减小压强反应混合物的颜色先变浅后变深，但比原平衡混合物的颜色要浅，平衡向生成NO2的方向移动。如何解释上述颜色的变化？【讨论】催化剂对化学平衡移动有影响吗？为什么？【板书、结论】化学平衡移动受到反应物的浓度、压强、温度等因素的影响。浓度：在其它条件不变时，增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向正反应方向移动压强：在其它条件不变时，增大（或减小）压强，平衡向气体体积缩小（或扩大）的方向移动温度：在其它条件不变时，升高（或降低）温度，平衡向吸热（或放热）方向移动催化剂：对化学平衡移动无影响催化剂500℃【催化剂500你如何认识硫酸工业的反应条件的选择？2SO2+O22SO3【思考讨论】1、下列有关化学平衡状态的描述正确的是1）化学平衡状态就是正逆反应速率相等，且均等于零，反应停止了的状态。2）对于反应3Fe(S)+4H2O(g)Fe3O4(S)+4H2(g)①当压强不变时，反应达到平衡。②当气体水的浓度不变时，反应达到平衡。③当Fe3O4的质量不变时，反应达到平衡到达。2、下列叙述中可以说明反应2HIH2+I2(g)已达平衡状态的是①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率VH2=VI2=1/2VHI时⑤[HI]∶[H2]∶[I2]=2∶1∶1时⑥V(HI)分解=V(HI)生成⑦压强不变⑧C(HI)=2C(I2)3、在容积不变密闭容器中，对于合成氨反应是否达到平衡的标志是1)V(N2)∶V(H2)=1∶32)V(N2)∶V(NH3)=1∶23)V(NH3)=2V(N2)4)V(NH3)分解=V(NH3)合成5)C(NH3)=2C(N2)6)压强不变7)每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH38)密度不变9)混合气体中氮气的体积百分含量不变【思考讨论】2、3两题有什么不同？判断化学平衡建立的标志是什么？根据什么可以判断在一定条件下，一个任意反应：mA＋nBpC＋qD是否达到化学平衡？【点评】通过思考讨论使学生学会从特殊到一般的认识事物的思维方法。【小结】判断化学反应达到平衡的标志1）V(正)=V(逆)①正逆反应