資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 高中化學 年級 高一 學期 春季
課題 化學反應的限度
教材分析
本節課是人教版《化學必修二》第六章第二節“化學反應速率與限度”第二課時的內容。 在此之前學生已經學習了元素化合物的知識和化學反應速率的內容，接觸了一些可逆反應的實例，并且學習了可逆反應的概念。本節課旨在使學生在已有概念的基礎上更深入的學習。它既是化學反應速率知識的延伸，也是以后學習有關化學平衡問題的理論基礎。因此這是一節承前啟后的重點課。
學情分析
學生在《化學必修一》已對氯氣的性質進行了學習，因此對可逆反應有了初步的認識。通過對氯水知識的回顧從而強化可逆反應的概念，這對大多數學生來說都不難。但對化學平衡這一抽象知識的理解和接受并非易事。教師需要根據學生已有的知識和理解能力，采取實驗探究、數圖結合等教學方式，基于證據推理幫助學生建構起化學平衡的認知模型，提升學生的思維。
教學目標
1.通過大量實驗事實，感受化學反應限度的存在。 2.通過Fe3+與I-反應的實驗設計，在真實情境中感知可逆反應中反應物與生成物共存的特點。 3.通過分析SO2的催化氧化反應過程中各物質濃度的變化，結合實驗數據作c-t圖、列表分析v正、v逆隨著反應物、生成物濃度變化而轉變的情況,理解速率與濃度相互依存、相互影響的關系，并以此為依據作v-t圖，從化學反應速率的角度了解化學平衡狀態的形成原因及基本特征，建立化學平衡的認知模型。
教學內容
教學重點： 1.了解可逆反應的特點，理解正、逆反應速率的含義及影響因素。
2.理解化學平衡的建立過程及基本特征。
教學難點： 1.從化學反應速率角度了解化學平衡狀態的形成原因及基本特征，建立化學平衡的認知模型。 2.掌握化學平衡狀態的判斷方法。
教學過程
學習任務一：創設情境——回顧化學反應限度的存在 【情境1】圖片展示：一瓶新制氯水。 【教師】氯水中存在哪些微粒？ 【學生】氯水呈黃綠色，說明存在大量的Cl2分子，新制氯水能使pH試紙先變紅后褪色，說明還含有HCl和HClO，綜合分析得出氯水中存在H+、Cl-、ClO-、OH-、Cl2、HClO、H2O微粒。 【教師】Cl2能和水反應，為什么氯水中還存在大量的Cl2分子呢？ 【學生】Cl2與水的反應是可逆反應，有部分氯氣沒有反應，即反應物不能全部轉化成生成物。 【教師】像這種所有的反應物和生成物共存于一個體系的反應就是可逆反應。你所知道的可逆反應還有哪些？ 【學生】CO2+H2OH2CO3 、SO2+H2OH2SO3 、 2SO2 + O22SO3 N2 + 3H2 2NH3等。 學習任務二：實驗探究——感受化學反應限度的存在 【情境2】已知FeCl3溶液和KI溶液能發生如下反應：2Fe3+ + 2I-=2Fe2+ + I2，如何證明該反應是否為可逆反應？ 提示：可逆反應要求所有的反應物和生成物共存于一個體系的反應。 【學生】以小組為單位進行交流討論，設計實驗方案，匯報并評價。 【教師】根據學生提出的方案確定最終實驗方案： 實驗方案：將少量FeCl3溶液與過量KI溶液反應，用KSCN溶液檢驗剩余的Fe3+ 【教師】播放實驗視頻。 【學生】觀察、記錄實驗現象并總結。 實驗步驟現象結論①少量FeCl3溶液與足量KI 溶液混合溶液顏色發生了變化Fe3+被I-還原②滴加CCl4，充分振蕩后靜置溶液分層，下層為紫紅色說明有I2生成③取上層溶液，滴加KSCN溶液試管內溶液變成血紅色溶液中還有Fe3+剩余
總結：FeCl3與KI的反應沒有完全進行到底，該反應有一定限度。 【教師】這個反應進行的程度實際上很大，剩余的Fe3+很少，有賴于KSCN的靈敏性很高，能夠檢測出剩余的微量的Fe3+，所以平時一般多用等號書寫。還有很多我們熟悉的化學反應也具有不同程度的反應限度。 【過渡】不同的可逆反應具有不同的反應限度，接下來，我們通過真實的數據來感受一下可逆反應中反應限度的存在。 學習任務三：數圖結合——探究化學反應限度的本質 【情境3】問題思考：在一定條件下把1molSO2和0.5mol O2至于1L的密閉容器中，反應數據如下表： 2SO2 + O22SO3 時間/min010203040506070C(SO2)mol/L10.70.50.350.20.10.10.1C(O2)mol/L0.50.350.250.180.10.050.050.05C(SO3)mol/L00.30.50.650.80.90.90.9
【教師】1、根據表中的數據，請同學們畫出反應體系中各組分濃度隨時間變化的坐標圖。 【學生】作圖 2、根據上述數據和圖像分析，隨著反應的進行，可逆反應最終會達到一個怎樣的狀態。 【學生】最終可逆反應的反應物、生成物達到一個定值并保持不變。 【教師】說明可逆反應有一定的限度，當達到最大限度時，此狀態稱為化學平衡狀態。 【追問】處于化學平衡狀態時的反應停止了嗎？ 提示：我們把正向消耗反應物的速率稱為正反應速率，逆向生成反應物的速率稱為逆反應速率。那么對于以上反應： （1）當反應剛開始時，反應物和生成物的濃度哪個大？ （2）當反應剛開始時，正反應與逆反應哪個反應速率大？ （3）隨著反應的進行，反應物和生成物濃度如何變化？ （4）隨著反應的進行，v(正)與v(逆)怎樣變化？ 根據剛才的分析，完成學案中的表格。 【學生】 時間/mint = 00 < t < 50t ≥ 50反應物濃度最大逐漸減小保持不變生成物濃度0逐漸增大保持不變正反應速率最大逐漸減小保持不變逆反應速率0逐漸增大保持不變
【教師】根據上述表格，請同學們大致畫出正逆反應速率隨時間變化的坐標圖。 【學生】作圖 展示并分析t=50min時刻，正逆反應速率相等，此時反應達到了化學平衡狀態。平衡時正、逆反應速率不等于0，說明反應并沒有停止。 【教師】化學平衡狀態：在一定條件下的可逆反應里，V正=V逆，反應物濃度和生成物濃度保持不變的狀態。 化學平衡狀態也就是該可逆反應在該條件下反應進行的最大限度，此時反應物的轉化率最高。學習任務四：構建模型——理解化學反應限度的本質 【PPT】恒溫恒容條件下，向容器中加入一定量反應物，在一定條件下發生反應：N2+3H2 2NH3，下列能說明該反應達到平衡狀態的是（ ） ①單位時間內消耗1molN2的同時消耗3molH2 ②單位時間內消耗1molN2的同時生成3molH2 ③某時刻測得容器內N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2 ④相同時間內斷開3molH-H鍵的同時斷開6molN-H鍵 ⑤一段時間內測得容器內混合氣體的壓強保持不變 【學生】②④⑤ 【教師】判斷平衡狀態是否達到的依據是什么？ 【學生】(1)“變量”保持不變 (2)V正=V逆 【追問】化學平衡狀態可以改變嗎？ 【學生】不確定。 【教師】圖片展示：夏天，放置在暴曬了3個小時的汽車里的“雪碧”（溫度因素引起平衡移動）CO2+H2OH2CO3，說明溫度升高，平衡朝著產生CO2的方向移動 ，最終達到新的平衡狀態。 說明外界條件（濃度、溫度、壓強等）改變引起正逆反應速率發生變化，使得v’正≠v’逆，原平衡被打破，平衡發生移動，最終建立新的平衡。 【課堂延伸】 請同學們結合化學平衡知識說說“高爐煉鐵尾氣之謎”中CO為什么不能除盡？ 課外查資料看看有哪些方法能降低高爐煉鐵尾氣中CO的濃度。 【結束語】 本節微課到此結束，習題詳見練習，謝謝！

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