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研究成果
新高考模式下选修科目优质教学构建研究
发布时间:2014-11-13 00:00:00  发布人:王希俭
基于“问题化”理念下的“化学平衡移动”教学
The teaching of "Balanced Chenical movment" based on the concepf of " question-centered"
王希俭
(江苏苏州实验中学   江苏苏州    215011)
(本文发表于《中学化学》2012年9期)
摘要:问题化教学是以师生、生生的“交流与讨论”为基本特征,围绕一定“情景问题”展开的一种教学形式。问题化课堂教学是以“关注每一位学生发展”为教学核心理念,是满足师生进行广泛交流的需要,是使课堂呈现活力和互动的一种教学方法。
关键词:问题化  高效课堂  教学体会
1设计思路
问题化教学是以师生、生生的“交流与讨论”为基本特征,围绕一定“情景问题”展开的一种教学形式。问题化课堂教学是以“关注每一位学生发展”为教学核心理念,是满足师生进行广泛交流的需要,是使课堂呈现活力和互动的一种教学方法。问题化教学过程是师生不断探索和解决问题,以增进学生对常识的理解、提高对学习的兴趣,提升课堂教学质量的过程。问题化教学改变重教轻学,重常识传授轻智力开发,重分数轻能力的教育现状,改变以教师为中心,以灌输常识为主要手段的化学教学模式,把素质教育的要求落实到实处,使学生得到全面的发展。问题化教学可以改变传统教学观念,构建新课程背景下的“高效课堂”。
2教学目标
  (1)常识与技能:了解化学平衡的特征,化学平衡移动的意义;理解外界因素影响化学平衡的原理。能利用图表来认识化学平衡移动的实质和结果。认识化学平衡移动在化学实验中的变化和实际工业生产中的应用。
   (2)过程和方法:在问题化情景中不断提出问题让学生思考、分析,养成问题意识,提高分析解决问题的能力。通过数据材料和图表的分析,提高数据、图表解读能力。通过实验探究活动,提高观察、动手能力。
(3)情感态度与价值观;体会化学平衡常识的生产、生活价值;认识化学作为一门科学的本质和科技价值;形成资源综合利用和开发、循环经济的地位及发展的可持续性观念;体验化学理论在生产中的作用。
3教学过程
问题1、什么叫化学平衡状态?化学平衡有哪些特点?
[回顾引入]在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应物和生成物各组分浓度保持不变的状态。
A. 逆——研究对象:可逆反应
B. 等——同一种物质。 ひ正(B)=ひ逆(B) ≠ 0
C. 动—— 动态平衡。即V≠ 0
D. 定—— 平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度或其百分含量保持一定(不变)
E. 变—— 当浓度、压强、温度等外界条件改变时,原化学平衡可能被破坏。
问题2、什么叫化学平衡的移动?化学平衡移动的根本原因是什么?而影响化学反应速率的因素有哪些?
[学生] 改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。
外界条件的变化,使正反应和逆反应速率不相等。影响因素包括浓度、压强、温度和催化剂。
问题3、浓度变化是如何影响化学平衡的?
[活动与探究] 向盛有重铬酸钾溶液中分别滴加烧碱溶液和硫酸溶液,观察现象。怎样说明实验现象?得出的结论是什么?
 
 
Cr2O72-  +  H2O   2CrO42- +  2H+
橙色                     黄色
 
 
实验操作
实验现象
结论
实验1
加碱
 橙色变黄色
 
 减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
 
实验2
加酸
黄色变橙色
 
增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动
 
问题4、怎样定量判断浓度变化对影响化学平衡移动的方向?
[投影]mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B),叫该反应的浓度商。
[讨论](1)若Q > K,化学平衡向逆反应方向移动,V正<V逆
(2)若Q <K,化学平衡向正反应方向移动,V正>V逆
(3)若Q = K,化学平衡
问题5、如何用坐标图来表示浓度变化对速率和时间关系来表达化学平衡的移动?
[学生画出其它改变反应物、生成物浓度的v-t图]
 
 
 
 
 
 
问题6、浓度对化学平衡影响的规律的结论是什么?
[学生归纳]其它条件不变的情况下
①增大反应物浓度或减小生成物浓度平衡向正方向移动
②增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆方向移动
问题7、压强变化是如何影响化学平衡移动的?根据实验现象得出什么结论?
 [实验探究]
             2NO2(气)        N2O4(气)
(2体积,红棕色)    (1体积,无色)
[实验现象]A.加压混和气体颜色先深后浅;
B.减压混和气体颜色先浅后深。
[说明] 增大压强,体积缩小,浓度增大,颜色变深,后平衡右移,体系颜色变浅。减少压强,反之。
问题8、达到平衡时平衡混合物中NH3的含量〔V(N2)︰V(H2)=1︰3〕如下表,请分析压强对该反应是如何影响的?
[实验探究]以工业合成NH3反应为例说明压强对化学平衡的影响
[实验原理]   N2(g)+3H2 (g) 2NH3(g) 是一个体积减小的反应
[实验数据]    450℃时实验数据
 
 
 
压强/MPa
1
5
10
30
60
100
NH3 /%
2.0
9.2
16.4
35.5
53.6
69.4
 
[实验结论] 在可逆反应N2(g)+3H2 (g)   2NH3(g)的平衡混合物中,压强增大,混合气体中NH3的体积分数增大,即反应向生成NH3的方向移动;减小压强,混合所中NH3 %减小,即反应向生成N2和H2方向移动。
问题10[A1] 、压强变化对化学平衡移动影响的规律的结论是什么?如何说明?
[学生归纳]对于体系有气体,且反应前后气体体积有变化的可逆反应,增大压强,使化学平衡向气体体积减小的方向移动;压强减小,使化学平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前后气体体积无变化的反应,平衡不移动。
[说明]增大压强,容器体积缩小,气体反应物、生成物浓度都增大,但体积大的方向增加的快,因此平衡向体积缩小的方向移动,同样,减下压强,体积增大,体积小的方向浓度减少的慢,因此,减少压强,平衡向体积增大方向移动。
问题9[A2] 、温度变化对化学平衡是如何影响的?根据现象得到什么结论?如何说明?
[实验探究]NO2和N2O4的相互转化
[实验过程] 把NO2和N2O4 的混合气体盛在两个连通的烧瓶里,用夹子夹住橡皮管,把一个烧瓶放进热水里,把另一个放进冰水里,观察混合气体变化
[实验原理]2NO2 (g)    N2O4 正反应放热 △H<0
[实验现象] 热水中混和气体颜色加深
冰水中混合气体颜色变浅
[结论]混合气体颜色加深,说明NO2浓度增大,即平衡可逆(吸热)反应方向移动;混合气体变浅,说明NO2浓度减小,平衡向正(放热)反应方向移动
[说明]升高温度,正逆反应速率都增大,但吸热反应方向增加的快。降低温度,放热反应方向降低的快。
问题10[A3] 、达到平衡时平衡混合物中NH3的含量〔V(N2)︰V(H2)=1︰3〕请分析温度对该反应如何影响的?
 
温  度
/℃
200
300
400
500
600
700
NH3
%
95.4
84.2
65.2
35.5
23.1
13.8
 
[总结]规律:升高温度,反应向吸热方向进 行;降低温度,反应向放热方向进行。
[活动] 学生画出其它改变反应物浓度的v-t图]
问题11[A4] 、催化剂对化学平衡是如何影响的?
[讲解]使用催化剂,V、V同等程度的改变,V==V。所以催化剂对化学平衡无影响。
[投影]
[投影小结]改变反应条件对平衡移动的影响
问题12[A5] 、如何用一句话概括外界条件对化学平衡的影响?
[讲述]化学平衡有自我调节能力,总是力求保持原态。法国科学家勒沙特列把化学上这种“自我调节”作用,概括为平衡移动原理。
[归纳]勒沙特列原理
定义:如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
[小结]在这里大家要注意的是,仅适用于已达到平衡的体系,对所有动态平衡都适用,不能用勒沙特列原理说明的是,使用催化剂,不使平衡发生移动。平衡移动的结果是减弱外界条件的影响,而不是消除外界条件的 影响。
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