資源簡介

(共24張PPT)
利用數字化實驗探究壓強對 化學平衡的影響
以“2NO2 N2O4 ”為例
02 實驗改進原因
04 實驗教學內容
03 實驗改進原理
05 實驗效果評價
01 設計思想
【說課內容】
信息化時代
信息技術和教育教學深度融合
實現高效和精準化的教學
化學學科核心素養培養
設計思想
1 S
1.
O D
實驗問題情境的探究
抽象問題直觀化
微觀問題可視化
難點問題分層化
信息化教學環境
威尼爾傳感器
GeoGebra圖形計算器 希沃電子白板
高中化學核心概念
化學概念抽象而概括
平衡移動微觀不可見
1. 設計思想
化學學科核心素養
學情
實驗
微粒觀、平衡觀、守恒觀
課程標準]
必做實驗
素養為本教學
[學習難點]
難以理解和掌握
[現有實驗]
實驗2-2
2NO2
N2O4
反應載體 (紅棕色)
(無色)
[核心概念
影響因素
壓強
2.實驗改進原因
存在的不足：
（ 1）進行實驗時需要反復測試才能完成實 驗現象的觀察。
（ 2）實驗時二氧化氮顏色變化不夠明顯， 尤其在拉活塞時顏色變淺，然后又略微加深的顏 色變化幾乎觀察不到。
（ 3）宏觀現象的探究，無數據的支持與論 證。
2.實驗改進原因
人教版2019
蘇教版2019
善于發現教學素材
3.
實驗改進原理
魯科版2019
改進實驗的優點： （ 1 ）實驗操作簡單，一次操作即可進行連續觀察。 （ 2 ）宏觀試驗微觀化，數字實驗更加靈敏準確的反應出平衡移動的過程，便 于理解和分析。 （ 3）從數據的角度，解釋了宏觀現象變化的原因，論證壓強 對化學平衡的移動影響。
制取N2O4
3.實驗改進原理
數字實驗
數據論證
知識層面： 了解壓強對化學平 能力層面：體會科學探究過程，
衡移動的影響。 提高實驗探究能力。
人 1 …化學 人 2
4 3
素養層面：發展學生化學學科 思維層面：實現從定性到定量分析
核心素養。 的思維躍遷。
4.1 實驗教學目標
微型裝置制取并收集NO2
4.2 實驗教學過程
Part 1 課本實驗
課本實驗2-2
4.2 實驗教學過程
Part 1 課本實驗
模型建構
設計實驗
提出猜想
證據推理
實驗驗證
課本素材
發現問題
實驗表明，把注射器的活塞往里推管內體積減小，氣體的壓強增大，
濃度增大，混合氣體的顏色先變深又逐漸變淺。顏色逐漸變淺是因為消 耗了更多的NO2。把注射器的活塞往外拉，管內體積增大，氣體的壓強
減小，濃度減小，混合氣體的顏色先變淺又逐漸變深。顏色逐漸變深是
因為生成了更多的NO2。
2NO2 N2O4
(紅棕色) (無色）
Part 1 課本實驗
模型建構
設計實驗
提出猜想
證據推理
實驗驗證
課本素材
發現問題
濃度
化學知識
溫度
提出
合理猜想
混合氣體顏色變淺 后略微加深
Part 1 課本實驗
混合氣體顏色加深后略微變淺
現象變化的不明顯
模型建構
設計實驗
提出猜想
證據推理
實驗驗證
課本素材
發現問題
擴大體積
壓縮體積
實驗現象
設計實驗探討“顏色的變化不明顯的原因”——濃度
Part 2 實驗探究
模型建構
設計實驗
提出猜想
證據推理
實驗驗證
課本素材
發現問題
設計實驗探討“顏色的變化不明顯的原因”——溫度
Part 2 實驗探究
模型建構
設計實驗
提出猜想
證據推理
實驗驗證
課本素材
發現問題
2NO2 N2O4
(紅棕色) (無色）
針管內的壓強會發生怎樣的相對
Part 3 數字實驗
變化？
kpa
模型建構
設計實驗
提出猜想
證據推理
實驗驗證
課本素材
發現問題
t
Part 3 數字實驗
模型建構
設計實驗
提出猜想
證據推理
實驗驗證
課本素材
發現問題
在常溫（298.15K）常壓（100kPa）下，NO2(g)和N2O4(g)的混合氣體氣 體裝入一注射器，達到平衡時，兩種氣體NO2(g)和N2O4(g)分強是多少， 濃度是多少？已知:298.15K下 2NO2 N2O4 Kp=6.74
（ 1 ）推進注射器活塞，將混合氣體的體積減小一半，問:此時化學平衡如 何移動？達到平衡時，兩種氣體的濃度多大
（ 2）拉升注射器活塞，將混合氣體的體積擴大一倍，問:此時化學平衡如 何移動？達到平衡時，兩種氣體的濃度多大
2NO2 N2O4
= 6.74
則達平衡時：
Kp=
微觀探析
證據推理
宏觀辨識
模型認知
Kp=6.74
在常溫（298.15K）常壓（100kPa）下，NO2(g)和N2O4(g)的混合氣體氣
體裝入一注射器，達到平衡時，兩種氣體NO2(g)和N2O4(g)分強是多少，
（ 1 ）推進注射器活塞，將混合氣體的體積減小一半，問:此時化學平衡如
何移動？達到平衡時，兩種氣體的濃度多大
（ 2）拉升注射器活塞，將混合氣體的體積擴大一倍，問:此時化學平衡如
何移動？達到平衡時，兩種氣體的濃度多大
代入c = p/RT(由pV =nRT變形而得， R=8.314kPa/(mol.K)，得: c(NO2)=0.0128mol/L c(N2O4)=0.0275mol/L
則298.15K下： 2NO2 N2O4 K=？
K= =0.0275/0.01282 =167.84
濃度是多少？已知:298.15K下 2NO2 N2O4 Kp=6.74
微觀探析
證據推理
宏觀辨識
模型認知
x=0.00347
化學平衡正向移動
證據推理
微觀探析
宏觀辨識
模型認知
（ 1 ）推進注射器活塞，將混合氣體的體積減小一半，問:此時化學平衡 如何移動？達到平衡時，兩種氣體的濃度多大
298.15K下 ： 2NO2 N2O4 K=167.84
Qc= =0.055/0.02562 =83.922NO2 N2O4
壓縮濃度(mol/L) ：0.0256 0.055
濃度變化(mol/L) ： 0.00694 0.00347
平衡濃度(mol/L) ： 0.01866 0.05153
K= =（0.055+x）/（0.0256-2x）2 =167.84
（ 1 ）拉升注射器活塞，將混合氣體的體積擴大一倍，問:此時化學平衡 如何移動？達到平衡時，兩種氣體的濃度多大
宏觀辨識
微觀探析
K=
=（0.01375-x）/（0.0064+2x）2 =167.84
證據推理
模型認知
298.15K下 ：
Qc=
0.01375
化學平衡逆向移動
2NO2 N2O4 K=167.84
=0.01375/0.00642 =335.69>K
2NO2 N2O4
壓縮濃度(mol/L) ：0.0064
濃度變化(mol/L) ：0.00226
平衡濃度(mol/L) ： 0.00866
0.00113
0.01262
x=0.00113
壓強對化學平衡的影響：（反應前后氣體體積不等的反應）
當增大壓強時，平衡總是向著氣體體積減小的方向移動； 當減小壓強時，平衡總是向著氣體體積增大的方向移動；
微觀探析
證據推理
宏觀辨識
模型認知
提高化學平衡的認識
（宏觀辨識與微觀探析）
（變化觀念與平衡思想）
提升實驗探究的能力
（實驗探究與創新意識）
掌握計算技術的應用
（科學精神與社會責任）
強化數字實驗的運用
（證據推理與模型認知）
5 .1實驗效果評價
善于發現課本中的教學素材
著力于培養學生的高階思維
化學平衡移動
認知水平提高
化學學科核 心素養培養
實驗探究
水平提升
5.2 反 思

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