第二单元 化学反应的方向和限度教案设计

可逆反应的“动”与“静”

--高二化学平衡移动复习教学设计

课时安排

40分钟

教材版本

人教版高中化学选修4:化学反应原理

授课对象

章节

高二理科学生

第二章第3节

一、教学设计思想

勒夏特列原理与平衡常数（K-Q关系）是认识化学平衡移动的两个不同角度，并不矛盾，各有各的价值，需要有机结合在一起综合运用，这样才能更好解决生活、生产中的问题，体现化学为生产、生活服务的核心价值。此外，在旧平衡被打破、新平衡被建立的过程中，体现了“动中有静、静中有动、动静结合”，也是自然辩证法对立统一思想在平衡中的具体体现，这种对立统一的思想是需要我们用一生去体会的，在这里抛砖引玉，让学生有所感受与感悟。

二、教学分析

1、教材分析

对于化学平衡，天河区采取了整合必修2与选修4有关内容教学的方式。内容的整合，也意味教学目标的整合，学生从0基础开始最后要达到选修4的要求，不是一件容易的事情。对于选修2要求而言，学生概念的建立与理解是尤其重要的，知识上的核心目标是认识研究对象“可逆反应”，知道“可逆反应”在宏观上表现为物质共存，微观上则是消耗与生成同时存在，从而导致“可逆反应”存在反应限度。对于选修4而言，需要学生把握本体，建立核心关联，系统提升能力表现；从学科内容分析，需要学生建立起化学反应限度、平衡状态和平衡移动规律的核心关联，理解记忆勒夏特列原理，把握平衡常数K的重要价值，还要从知识本体上理清勒夏特列原理与K-Q关系的利弊：勒夏特列原理是宏观现象归纳的经验规律，容易简单记忆与定性应用，解释力不足，用于化学平衡移动分析适用范围较窄；K-Q关系不考虑到达平衡的路径，符合热力学的学科思想，具有更普遍的解释和预测功能，可以用于定量分析。

1

2、学生分析

学生刚刚完成勒夏特列原理（平衡规律）的学***衡规律的记忆与简单应用问题不大，但是还没有将思维模型化。学生对于平衡常数的理解还很肤浅，很多同学只是把平衡常数当做解决计算题的计算工具，对于平衡常数的价值（核心是K-Q关系分析）认识还不深，相当一部分同学认为平衡规律与平衡常数两者没有关联，至于解题思路也没有模型化。总的说来，知识碎片化，方法随意化现象很明显，不同学生认识方式各有不同，外显为完成不同能力任务时会有不同表现。因此，如何整合平衡规律与平衡常数知识，让学生认识到两者的联系与适用范围，将知识模型化、结构化，提升学生对于平衡移动规律的认知水平，成为迫切的需要。通过复习课，可以帮助学生建立定性、定量解决平衡移动问题的认知角度，形成特定认识角度的认识思路，发展学生的认识方式，提升能力表现水平。

课前对学生做了一个小测，从数据分析中可知，化学平衡对于学生来说难度比较大。难点之一在于学生难以建构反应限度、平衡状态和平衡移动之间的关系，形成核心关联，进而难以建立化学平衡的问题结构。难点之二在于学生较难利用平衡规律、平衡常数等综合解决实际问题。因此，也需要在复习课中让学生建立起核心关联，利用K建立反应限度、平衡状态和平衡移动的关系，再利用化学平衡的相关规律完成不同类型的问题解决任务，形成自主的认识角度、认识思路，进而能在复杂问题中自主调用。此外，发现学生的规范表达也存在较大问题，因此也需要在复习课上解决学生的规范表达问题，从而提高应试能力。

三、教学目标

(1)从定性到定量，让学生在层层递进的“问题解决-讨论总结-思路梳理”过程中，逐步构建起分析和解决平衡移动问题的认知思路，同时发展核心素养之模型认知。

(2)通过推论预测-实验探究-分析解释，培养学生的科学探究、证据推理等

核心素养。

(3)通过解决生产、生活中的实际问题，让学生感受到化学原理为生活、生

产服务的学科核心价值，感受到平衡原理背后隐含的哲学思想。发展核心素

养之：科学态度与社会责任。 (4)在小组合作中培养学生的合作精神；在问题解决过程中，培养学生的严

谨思维和规范表达。

2

四、教学重难点

用平衡常数进行定量分析与计算

五、教学流程

引入

勒夏特列原理应用

平衡常数应用

总结

解决问题

小结思路

迁移运用

迁移运用

小结思路

解决问题六、教学过程

3

教学

环节

复习课

引入

建构反应限度、平衡状态和平衡移动之间的关系，形成核心关联，引出勒夏特列原理。

环节一

勒夏特勒原理的应用

三.【例2】工业上利用可逆反应Ni(s)+4CO(g) ⇌Ni(CO)4(g)提纯粗镍，Ni(CO)4沸点42.1℃。首先，反应向右进行，可将粗镍中的金属镍与其他固体杂质分离,再将平衡后的混合气体分离出来进一步处理可得到纯镍。为了增大粗镍的平衡转化率，请问应该如何设计生产条件？

一.【学生思考】例1：碳酸钙丢入新制氯水中为什么可以提高氯水的漂白能力?（用文字规范表述）

答：氯水中存在可逆反应Cl2+H2O ⇌ HCl+HClO，碳酸钙能够与盐酸反应，导致C(HCl)下降，平衡朝正反应方向移动，具有漂白性C(HClO)上升，因此漂白性增强

二.【学生小结】应用勒夏特列原理解决平衡移动问题的基本思路

1.单因素变动+定性分析：勒夏特列原理简单易用

2.基本思路

让学生在应用勒夏特列原理解决生活、生产中的实际问题的过程中归纳总结基本思路，学会规范表达，并且感受到化学学科的核心价值----利用原理、创造条件让

反应朝我们需要的方向进行，更好地为生产、生活服务

教学过程

设计意图

答：温度稍微高于42.1℃，高压

四.【学生小结】应用勒夏特列原理设计生产条件的基本思路

五.【教师小结】

利用原理、创造条件让反应朝我们需要的方向进行，更好地为生产、生活服务-----这就是我们学习化学这门学科的核心价4

值。

环节二

平衡常数的应用

五.【教师小结】

一.【小组讨论】例3：酸性CoCl2溶液存在反应：

[CoCl4]2-(蓝色)+6H2O⇌

[Co(H2O)6]2+(红色)+4Cl-。请预测酸性CoCl2溶液加水稀释平衡的移动方向，并说明理由。

二.【小组实验】用试管取1mL0.5mol·L-1CoCl2溶液，观察溶液颜色；再往试管中加入≥2mL 水稀释，观察溶液颜色变化

三【教师小结】让学生在应用平衡常数解决问题的过程中归纳总结基本思路，学会规范表达，感受到平衡常数的定量价值与相对勒夏特列原理更广的适用范围，养成判断反应四.【学生小结】应用平衡常数解决平衡移动问题的基本思路

方向的意识并熟练掌握用K

与Qc判断反应方向的具体方法与技巧

六.【学生思考】例4：合成甲醇(CH3OH)的主要反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g), 在一定条件下此反应在一密闭容器中达到平衡。在保证H2浓度不变的情况下增大容器的体积，平衡如何移动？判断的理由是什么？（请文字表述）

七.【学生小结】勒夏特列原理不适用的时候，应该用Qc与K的关系定量分析

5

八.【学生思考】例5:CO(g) +H2O

(g)⇌CO2(g)+H2(g)在某温度下平衡常数为0.16.在一个容积1L的密闭容器中充入CO,H2O

(g)各2mol，CO2,H2各1mol,求平衡时CO2的浓度(要求过程，结果保留2位有效数字）

九.【学生小结】先判断反应方向（用Qc与K的关系），再用平衡常数计算！

环节三

课堂

小结

2. Qc与K关系分析深刻体现了热力学学科思想,也就是只关注始态和终态,不关注过程。

【教师小结】

1.化学平衡移动问题分析通常有两种角度

让学生对勒夏特列原理与平衡常数形成一个整体认识，不要将两者对立开来。并让学生认识到Qc与K关系分析背会一个处于平衡的体系，如果因为外力影响处于不平衡的状态，的热力学学科最终一定会恢复平衡状态

基本思想，以及3.在旧平衡被破坏到建立新平衡的过程中，体现了“动中有静，勒夏特列原理静中有动，动静合一”的哲学思想

背后的哲学思4.平衡常数的定量分析与勒夏特列原理的定性分析并无优劣之分，只是观察问题的角度不同，适用范围不同。勒夏特列原理可以适用到其他学科领域，拓展为泛化勒夏特列原理：承受外加限制条件的系统具有反抗外加限制条件改变的能力.它体现了平衡的自然观、和谐的世界观。

环节四

勒夏特列原理与平衡常数规则不仅适用于化学平衡体系,而且巩固

练习

还适用于自然界中的一切动态平衡体系。醋酸溶液存在电离平衡，

CH3COOH ⇌ CH3COO-+H+，

ΔH>0。现有1mol/L 醋酸（CH3COOH)溶液,请预测下述两种情况①加热

②将浓度稀释10倍时的C(H+)变化。

6

想，感受到两者的思想意义与价值。

将勒夏特列原理与平衡常数应用解决下一章的问题，既巩固本节课内容，也让同学们认

识到方法与思想的价值。

7