高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.3.1 化学平衡的建立教学实录 新人教版选修4

高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2.3.1化学平衡的建立教学实录新人教版选修4课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析1.本节课的主要教学内容：高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2.3.1化学平衡的建立，包括化学平衡的概念、化学平衡的建立条件、化学平衡的动态特性等。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与学生在高中化学阶段所学的化学反应速率、化学平衡基本概念相关，通过复习已有知识，帮助学生更好地理解化学平衡的建立过程。二、核心素养目标培养学生科学探究精神，通过实验探究化学平衡的建立过程，提升观察能力和实验操作技能。发展学生的科学思维，引导学生运用平衡移动原理分析化学平衡的动态变化，提高逻辑推理和问题解决能力。同时，强化学生的社会责任感，认识到化学平衡与环境保护、资源利用的关系，激发学生关注化学科学在社会发展中的应用。三、教学难点与重点1.教学重点：

-核实化学平衡建立的条件，使学生理解正逆反应速率相等的原理，并能够识别化学平衡状态。

-掌握化学平衡常数的概念及其计算方法，能够应用于具体反应的分析。

-理解勒沙特列原理，并学会如何应用它预测化学平衡的移动。

2.教学难点：

-理解化学平衡状态的动态特性，包括反应速率和浓度的微小变化对平衡的影响。

-应用勒沙特列原理解决实际问题时，如何正确判断外界条件变化对平衡的影响。

-将化学平衡原理与实际工业应用相结合，例如理解化学工业中的合成氨过程和催化剂的作用。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有新人教版选修4教材，以便查阅化学平衡的相关内容。

2.辅助材料：准备与化学平衡相关的图片、图表和视频，用于辅助讲解平衡移动原理。

3.实验器材：准备用于演示化学平衡建立过程的实验装置，如气体发生器、U型管等，确保器材的完整性和安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，便于学生进行小组合作，并布置实验操作台，确保学生能够安全地进行实验操作。五、教学过程设计**用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟**）

1.创设情境：展示工业生产中合成氨的图片，引导学生思考化学平衡在生产中的应用。

2.提出问题：为什么工业合成氨过程中需要不断移除氨气？这背后的化学原理是什么？

3.学生讨论：分组讨论，分享对化学平衡的理解和疑问。

**二、讲授新课（15分钟**）

1.化学平衡的概念（2分钟）：讲解化学平衡的定义，通过实例说明平衡状态。

2.化学平衡的建立条件（3分钟）：阐述反应物浓度、温度、压力等对平衡建立的影响。

3.化学平衡常数的计算（5分钟）：介绍平衡常数的概念，并通过实例演示计算过程。

4.勒沙特列原理（5分钟）：讲解勒沙特列原理，分析外界条件变化对平衡的影响。

**三、巩固练习（10分钟**）

1.课堂练习（5分钟）：分发练习题，让学生独立完成，教师巡视指导。

2.小组讨论（5分钟）：学生分组讨论练习题，教师参与其中，解答疑问。

**四、课堂提问（5分钟**）

1.提问环节：教师提出与化学平衡相关的问题，检验学生对知识的掌握程度。

2.学生回答：学生举手回答问题，教师点评并纠正错误。

**五、师生互动环节（5分钟**）

1.实验演示：教师演示化学平衡建立的过程，学生观察并记录实验现象。

2.互动讨论：学生提问，教师解答，共同探讨实验现象背后的化学原理。

**六、核心素养拓展（5分钟**）

1.应用实例：结合实际工业生产，分析化学平衡原理在合成氨、石油炼制等领域的应用。

2.思考与讨论：引导学生思考化学平衡原理在环境保护和资源利用中的作用。

**七、总结与作业布置（5分钟**）

1.总结：回顾本节课的重点内容，强调化学平衡原理的重要性。

2.作业布置：布置课后作业，要求学生完成相关练习题，巩固所学知识。

**教学过程流程环节**：

-导入环节：激发学习兴趣，引出课题。

-讲授新课：讲解核心知识，建立知识框架。

-巩固练习：通过练习巩固知识，提高应用能力。

-课堂提问：检验学习效果，强化记忆。

-师生互动环节：增强课堂互动，提高参与度。

-核心素养拓展：培养科学思维，拓展知识面。

-总结与作业布置：总结知识，巩固学习成果。

**教学双边互动**：

-教师通过提问、讨论等方式引导学生思考，激发学生的主动学习。

-学生通过回答问题、参与讨论、完成练习等方式积极参与课堂活动。

-教师关注学生的个体差异，提供针对性的指导和帮助。

**重难点凸显**：

-化学平衡的动态特性

-勒沙特列原理的应用

**解决问题及核心素养能力拓展**：

-通过实验和实例，解决实际问题。

-培养学生的科学探究精神、逻辑推理能力和问题解决能力。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《化学平衡与工业生产》：介绍化学平衡在合成氨、炼油、制药等工业领域的应用，分析化学平衡原理在提高生产效率和产品质量中的作用。

-《化学平衡的动态特性与调控》：探讨化学平衡的动态变化，以及如何通过改变温度、压力、浓度等条件来调控化学平衡，提高反应产率。

-《化学平衡与环境保护》：分析化学平衡在环境保护中的作用，例如废气、废水处理过程中的化学平衡原理，以及如何通过化学平衡实现污染物的转化和降解。

2.课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍和资料，了解化学平衡在其他领域的应用，如生物化学、地球化学等。

-鼓励学生进行化学平衡实验，通过改变反应条件（如温度、压力、浓度等），观察平衡的移动和产率的变化。

-学生可以研究化学平衡与热力学原理的关系，探究平衡常数K与温度、压力等因素的关系。

-学生可以尝试解决一些实际生活中的化学平衡问题，如厨房烹饪过程中调味品的使用、食品的保存等。

-通过网络资源，学生可以观看化学平衡相关的教学视频和演示实验，进一步加深对化学平衡原理的理解。

-学生可以参与化学竞赛或科技活动，将所学的化学平衡知识应用于实际问题中，提高自己的综合素质。

-学生可以组成学习小组，共同探讨化学平衡相关的问题，通过团队合作提高解决问题的能力。

-学生可以撰写化学平衡相关的科普文章或实验报告，分享自己的学习心得和研究成果，激发更多同学对化学的兴趣。七、课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾化学平衡的概念，强调化学平衡是一种动态平衡状态，正逆反应速率相等。

2.总结化学平衡的建立条件，包括反应物浓度、温度、压力等因素对平衡的影响。

3.强调化学平衡常数的概念及其计算方法，并举例说明如何应用平衡常数分析反应。

4.讲解勒沙特列原理，阐述外界条件变化对化学平衡的影响，并举例说明。

5.通过实验演示，展示化学平衡建立的过程，引导学生观察实验现象，加深对化学平衡动态特性的理解。

当堂检测：

1.选择题（每题2分，共10分）：

-化学平衡状态的特征是（）

A.正逆反应速率相等

B.反应物和生成物的浓度不变

C.反应物和生成物的浓度相等

D.反应物和生成物的分子数相等

-影响化学平衡的主要因素是（）

A.温度

B.压力

C.浓度

D.以上都是

-平衡常数K越大，说明（）

A.反应物浓度越大

B.生成物浓度越大

C.正逆反应速率相等

D.反应速率越快

-在合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)中，加入催化剂，下列说法正确的是（）

A.平衡常数K增大

B.平衡向正反应方向移动

C.平衡向逆反应方向移动

D.平衡不移动

-在一定条件下，将1molA气体加入密闭容器中，达到平衡时，容器内A的浓度变为0.5mol/L，此时平衡常数K为（）

A.0.5

B.2

C.0.25

D.4

2.判断题（每题2分，共10分）：

-化学平衡是一种动态平衡状态，反应物和生成物的浓度始终相等。（）

-增大压力，化学平衡一定会向压力较小的一侧移动。（）

-催化剂可以改变反应速率，但对化学平衡位置无影响。（）

-平衡常数K越大，说明反应进行得越快。（）

-在放热反应中，升高温度，平衡常数K会减小。（）

3.简答题（每题5分，共15分）：

-简述化学平衡常数的概念及其计算方法。

-解释勒沙特列原理，并举例说明。

-分析外界条件变化对化学平衡的影响，包括温度、压力、浓度等因素。八、典型例题讲解1.例题：

已知反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)的平衡常数K为1.6×10^4。在某一时刻，该反应体系的SO2、O2和SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.2mol/L和0.4mol/L。请计算此时反应商Qc，并判断反应的方向。

解答：

Qc=[SO3]^2/[SO2]^2[O2]=(0.4)^2/(0.1)^2*0.2=320

由于Qc>K，说明反应向逆反应方向移动，生成更多的SO2和O2。

2.例题：

在密闭容器中，反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡时，Kc=1.8×10^3。若开始时加入1molN2和3molH2，求平衡时NH3的浓度。

解答：

设平衡时NH3的浓度为xmol/L，则N2和H2的浓度分别为(1-x/2)mol/L和(3-3x/2)mol/L。

Kc=[NH3]^2/[N2][H2]^3=(x/2)^2/[(1-x/2)(3-3x/2)^3]=1.8×10^3

解得x=1.2mol/L，因此平衡时NH3的浓度为1.2mol/L。

3.例题：

反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在某一温度下的平衡常数K为10。若开始时加入0.1molCO和0.2molH2O，求平衡时CO2的浓度。

解答：

设平衡时CO2的浓度为xmol/L，则CO和H2O的浓度分别为(0.1-x)mol/L和(0.2-x)mol/L。

K=[CO2][H2]/[CO][H2O]=10=x*(0.2-x)/(0.1-x)*(0.2-x)

解得x=0.1mol/L，因此平衡时CO2的浓度为0.1mol/L。

4.例题：

反应2NO2(g)⇌N2O4(g)在某一温度下的平衡常数K为1.6×10^2。若开始时加入0.2molNO2，求平衡时N2O4的浓度。

解答：

设平衡时N2O4的浓度为xmol/L，则NO2的浓度为(0.2-2x)mol/L。

K=[N2O4]/[NO2]^2=1.6×10^2=x/(0.2-2x)^2

解得x=0.16mol/L，因此平衡时N2O4的浓度为0.16mol/L。

5.例题：

反应CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)在某一温度下的平衡常数K为1.3×10^-2。若开始时加入0.1molCaCO3，求平衡时CO2的浓度。

解答：

设平衡时CO2的浓度为xmol/L，则CaCO3的浓度减少xmol/L。

K=[CO2]/[CaCO3]=1.3×10^-2=x/(0.1-x)

解得x=0.0013mol/L，因此平衡时CO2的浓度为0.0013mol/L。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-化学平衡的概念：动态平衡，正逆反应速率相等。

-化学平衡的建立条件：反应物浓度、温度、压力等。

-化学平衡常数的概念：反应物和生成物浓度比值的平衡状态。

-勒沙特列原理：外界条件变化对化学平衡的影响。

②关键词：

-动态平衡

-正逆反应速率

-平衡常数K

-勒沙特列原理

-平衡移动

③重点句子：

-“在一定的条件下，可逆反应达到一个状态，此时正逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变，这个状态称为化学平衡。”

-“化学平衡常数K是反应物和生成物浓度比值的平衡状态，其值只与温度有关。”

-“勒沙特列原理指出，当外界条件发生变化时，化学平衡会向减弱这种变化的方向移动。”

-“平衡常数K越大，说明反应进行得越完全，生成物的浓度越高。”

-“通过改变温度、压力、浓度等条件，可以调控化学平衡，提高反应产率。”反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.多媒体辅助教学：在讲解化学平衡的动态特性和勒沙特列原理时，运用多媒体展示动态变化的图像，让学生直观地理解化学平衡的动态性。

2.案例分析法：结合实际工业生产中的化学平衡应用案例，如合成氨、石油炼制等，让学生分析化学平衡原理在实际中的应用，提高学生的实践应用能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.教学互动不足：在教学过程中，与学生互动较少，学生参与度不高，可能影响学生对知识的理解和掌握。

2.实验操作指导不够细致：在实验教学中，对学生的操作指导不够细致，导致实验结果不够准确，影响学生对实验现象的理解。

3.评价方式单一：主要依赖学生的作业和考试成绩进行评价，未能全面反映学生的学习过程和学习成果。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强课堂互动：在课堂上多提问、多引导，鼓励学生积极参与讨论，提高学生的课堂参与度和积极性。

2.提高实验操作指导：在实验教学中，对学