資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 高二 學期 秋季
課題 化學反應速率與化學平衡（整理與提升）
教科書 書 名：普通化學教科書選擇性必修 1 化學反應原理 出版社：人民教育出版社
課標分析
本主題是選擇性必修1化學反應原理模塊的重要內容，課程標準中提出學生通過本模塊 學習應初步形成關于物質變化的科學觀念，贊賞運用化學反應原理對科學技術的重要意義。本主題內容化學反應速率、化學平衡均較為抽象，要求學生能從宏觀、微觀兩個維度進行綜合分析，相較于必修階段顯著加強了定量維度認識，學習難度增大。其中對化學反應的調控單列為內容要求的一點，說明課程標準中尤為強調對本主題理論知識的應用，突出化學反應速率和化學平衡的綜合調控在生產、生活和科學研究中的重要作用，針對典型案例對化學反應和化工生產條件的綜合分析亦是本章學業要求之一。
教材內容
與舊人教版教材相比，在新人教版教材中增補了化學反應的調控一節，突出實際生產中 對反應速率、反應限度、反應方向、反應歷程的認識，關注情境化教學。整理與提升進一步提煉了化學反應的認識視角，思維導圖串聯起整章內容，引導學生從定性、定量兩個方面關 注速率、平衡研究問題，并在具體情境中體會理論研究的重要價值。 在其他現行版本教材中，蘇教版教材以思維導圖與核心問題形式幫助學生梳理所學，與 人教版較一致；魯科版教材則在章末安排了微項目：探討如何利用工業廢氣中的二氧化碳合 成甲醇。微項目主題選擇與現代社會亟待解決的碳排放問題作為研究情境，使用上可將新素 材作為學生總結本章內容、發展學科核心素養、形成問題解決思路的良好教學載體，在應用 上均強調對思路和方法的總結。 人教版教材配套教師用書中關于本章復習與提升教學建議也鼓勵教師先指導學生以思維 導圖等形式進行知識重構，而后圍繞一個實際情境，嘗試采用與研究合成氨適宜條件類似的 思路和方法，從化學反應四個認識視角進行分析，并在真實問題解決中引導學生關注方法形 成和思路建構。在目前已有的本主題下復習課多篇教學研究論文中，也強調圍繞真實情境對 具體數據、操作等加以分析，鼓勵學生建構認識思路模型并在具體問題研討中內化所學，情境化、結構化、有序化等是本節復習課設計的核心指導思想。綜上，在本節課教學設計中， 以人教版教材復習思路為主線，充分應用魯科版教材提供的情境素材，在一課時的時間范圍內優化教學活動設計以完成整理與提升。
學情分析
【知識維度】 已有：學生已完成本章所有知識，掌握本章核心概念和原理。 欠缺：各核心概念之間尚未建立聯系，仍會混淆速率與平衡兩個分屬動力學與熱力學不 同范疇的理論。 【認識思路維度】 已有：通過工業合成氨的學習建立起從方向、限度和速率分析反應的角度，確立了選擇 適宜條件的基本思路方法。 欠缺： 尚未在其他工業生產情境中加以實踐，部分學生對基于工業生產實際的化學反應 認識思路、方法尚未內化。 【學習心理維度】 已有：在嚴謹的理論推理和定量計算分析中越發感受化學的定性定量、宏微結合的邏輯 之美，感受化學學科對生產實際的巨大價值。 欠缺：對本主題內容存在較強畏難情緒，認為理論性較強且內容大多抽象難以理解。
教學目標
1.通過梳理本章核心概念繪制思維導圖厘清反應歷程、反應速率、化學平衡、反應方向間的關系，并在利用二氧化碳制甲醇情境中體會核心概念的學科價值，整合以上四個視角形成認識并應用化學反應解決工業生產實際問題的一般思路。 2.通過對二氧化碳制甲醇工業生產工藝中具體數據、圖像等內容的定量化解讀分析，與理論預測結果相對照，建立從理論和實際生產兩大維度涉及速率、平衡、成本、綠色環保等多因素的化學反應調控綜合分析思路。 3.通過認識二氧化碳制甲醇為我國實現二氧化碳治理“碳達峰”“碳中和”目標的促進意義，樹立綠色化學理念，認識到化學反應中物質轉化可作為解決環境問題的重要途徑。
教學重難點
教學重點：運用化學反應速率和化學平衡知識分析二氧化碳制甲醇的條件控制 教學難點：聯系實際對生產數據及操作的分析解讀
教學過程
本節課采用活動元教學方式，基于真實問題情境設計了三個活動元，教學活動中多以師生探討分析為主，在學生課前已進行基本概念梳理的前提下可在一課時內完成教學任務。各活動元中各活動有意識地引導學生復習鞏固本章核心內容，形成認識化學反應解決實際問題 的一般思路。其具體教學過程如下。 核心問題師生活動設計意圖活動元一 聚焦反應方向 選擇合適反應如何判斷化學反應是否適用于工業生產？根據兩個反應焓變值、熵變值判斷二者的自發性。回顧化學反應的方向的知識。能運用復合判據從自發進行的角度選擇適宜的反應。活動元二 結合理論分析 選擇適宜條件1.如何提高反應平衡轉化率？ 2.如何提高反應速率？1. 回顧所學，確定哪些因素會影響速率和化學平衡。 2. 根據活動元一中所選擇反應特點，討論如何調控以上因素提高產量及效率，總結理想的反應條件?；仡櫽绊懟瘜W反應速率、化學平衡的因素， 從速率、平衡兩個角度調控化學反應?；顒釉?聯系生產實際 多維調控反應應用于工業生產， 還需考慮哪些問題？1.計算平衡常數并由數據解讀該反應限度特點。 2. 閱讀論文中具體的數據圖表 ，結合所學分析投料比、副反應、溫度、壓強、催化劑選擇上的取舍。 3. 閱讀實際生產工藝模擬 圖，分析壓縮循環、熱交換 器、液化分離甲醇等工藝的意義。解讀實際生產工藝中 各條件、操作選擇的原因，進一步明確實際生產和理論分析的巨大差異，關注從多個角度調控化學反應。在活動設計中有意突出定量計算、圖表數據分析解讀等， 發展學生在定量視角下的分析能力。
學習評價
學生完成本課后，可按照如下評價指標對應檢查自己學業目標達成狀況： 知道影響反應速率的因素并能從微觀角度加以解釋 能建立平衡移動規律與具體反應的關聯 能根據方程式推測反應的熵變 能使用復合判據判定化學反應能否自發進行 能運用外界因素對化學平衡的影響規律，推測平衡移動方向 能結合數據利用三段式法計算化學反應速率、平衡常數、轉化率等 能圍繞化學反應的認識思路對具體工業生產情境中條件設置加以解釋

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