第六章 第二节 化学反应的速率与限度-教学设计（表格式）

教学设计
课程基本信息
学科 高中化学 年级 高一 学期 春季
课题 化学反应的限度
教材分析
本节课是人教版《化学必修二》第六章第二节“化学反应速率与限度”第二课时的内容。 在此之前学生已经学习了元素化合物的知识和化学反应速率的内容，接触了一些可逆反应的实例，并且学习了可逆反应的概念。本节课旨在使学生在已有概念的基础上更深入的学习。它既是化学反应速率知识的延伸，也是以后学习有关化学平衡问题的理论基础。因此这是一节承前启后的重点课。
学情分析
学生在《化学必修一》已对氯气的性质进行了学习，因此对可逆反应有了初步的认识。通过对氯水知识的回顾从而强化可逆反应的概念，这对大多数学生来说都不难。但对化学平衡这一抽象知识的理解和接受并非易事。教师需要根据学生已有的知识和理解能力，采取实验探究、数图结合等教学方式，基于证据推理帮助学生建构起化学平衡的认知模型，提升学生的思维。
教学目标
1.通过大量实验事实，感受化学反应限度的存在。 2.通过Fe3+与I-反应的实验设计，在真实情境中感知可逆反应中反应物与生成物共存的特点。 3.通过分析SO2的催化氧化反应过程中各物质浓度的变化，结合实验数据作c-t图、列表分析v正、v逆随着反应物、生成物浓度变化而转变的情况,理解速率与浓度相互依存、相互影响的关系，并以此为依据作v-t图，从化学反应速率的角度了解化学平衡状态的形成原因及基本特征，建立化学平衡的认知模型。
教学内容
教学重点： 1.了解可逆反应的特点，理解正、逆反应速率的含义及影响因素。
2.理解化学平衡的建立过程及基本特征。
教学难点： 1.从化学反应速率角度了解化学平衡状态的形成原因及基本特征，建立化学平衡的认知模型。 2.掌握化学平衡状态的判断方法。
教学过程
学习任务一：创设情境——回顾化学反应限度的存在 【情境1】图片展示：一瓶新制氯水。 【教师】氯水中存在哪些微粒？ 【学生】氯水呈黄绿色，说明存在大量的Cl2分子，新制氯水能使pH试纸先变红后褪色，说明还含有HCl和HClO，综合分析得出氯水中存在H+、Cl-、ClO-、OH-、Cl2、HClO、H2O微粒。 【教师】Cl2能和水反应，为什么氯水中还存在大量的Cl2分子呢？ 【学生】Cl2与水的反应是可逆反应，有部分氯气没有反应，即反应物不能全部转化成生成物。 【教师】像这种所有的反应物和生成物共存于一个体系的反应就是可逆反应。你所知道的可逆反应还有哪些？ 【学生】CO2+H2OH2CO3 、SO2+H2OH2SO3 、 2SO2 + O22SO3 N2 + 3H2 2NH3等。 学习任务二：实验探究——感受化学反应限度的存在 【情境2】已知FeCl3溶液和KI溶液能发生如下反应：2Fe3+ + 2I-=2Fe2+ + I2，如何证明该反应是否为可逆反应？ 提示：可逆反应要求所有的反应物和生成物共存于一个体系的反应。 【学生】以小组为单位进行交流讨论，设计实验方案，汇报并评价。 【教师】根据学生提出的方案确定最终实验方案： 实验方案：将少量FeCl3溶液与过量KI溶液反应，用KSCN溶液检验剩余的Fe3+ 【教师】播放实验视频。 【学生】观察、记录实验现象并总结。 实验步骤现象结论①少量FeCl3溶液与足量KI 溶液混合溶液颜色发生了变化Fe3+被I-还原②滴加CCl4，充分振荡后静置溶液分层，下层为紫红色说明有I2生成③取上层溶液，滴加KSCN溶液试管内溶液变成血红色溶液中还有Fe3+剩余
总结：FeCl3与KI的反应没有完全进行到底，该反应有一定限度。 【教师】这个反应进行的程度实际上很大，剩余的Fe3+很少，有赖于KSCN的灵敏性很高，能够检测出剩余的微量的Fe3+，所以平时一般多用等号书写。还有很多我们熟悉的化学反应也具有不同程度的反应限度。 【过渡】不同的可逆反应具有不同的反应限度，接下来，我们通过真实的数据来感受一下可逆反应中反应限度的存在。 学习任务三：数图结合——探究化学反应限度的本质 【情境3】问题思考：在一定条件下把1molSO2和0.5mol O2至于1L的密闭容器中，反应数据如下表： 2SO2 + O22SO3 时间/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
【教师】1、根据表中的数据，请同学们画出反应体系中各组分浓度随时间变化的坐标图。 【学生】作图 2、根据上述数据和图像分析，随着反应的进行，可逆反应最终会达到一个怎样的状态。 【学生】最终可逆反应的反应物、生成物达到一个定值并保持不变。 【教师】说明可逆反应有一定的限度，当达到最大限度时，此状态称为化学平衡状态。 【追问】处于化学平衡状态时的反应停止了吗？ 提示：我们把正向消耗反应物的速率称为正反应速率，逆向生成反应物的速率称为逆反应速率。那么对于以上反应： （1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？ （2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？ （3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？ （4）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？ 根据刚才的分析，完成学案中的表格。 【学生】 时间/mint = 00 < t < 50t ≥ 50反应物浓度最大逐渐减小保持不变生成物浓度0逐渐增大保持不变正反应速率最大逐渐减小保持不变逆反应速率0逐渐增大保持不变
【教师】根据上述表格，请同学们大致画出正逆反应速率随时间变化的坐标图。 【学生】作图 展示并分析t=50min时刻，正逆反应速率相等，此时反应达到了化学平衡状态。平衡时正、逆反应速率不等于0，说明反应并没有停止。 【教师】化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里，V正=V逆，反应物浓度和生成物浓度保持不变的状态。 化学平衡状态也就是该可逆反应在该条件下反应进行的最大限度，此时反应物的转化率最高。学习任务四：构建模型——理解化学反应限度的本质 【PPT】恒温恒容条件下，向容器中加入一定量反应物，在一定条件下发生反应：N2+3H2 2NH3，下列能说明该反应达到平衡状态的是（ ） ①单位时间内消耗1molN2的同时消耗3molH2 ②单位时间内消耗1molN2的同时生成3molH2 ③某时刻测得容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 ④相同时间内断开3molH-H键的同时断开6molN-H键 ⑤一段时间内测得容器内混合气体的压强保持不变 【学生】②④⑤ 【教师】判断平衡状态是否达到的依据是什么？ 【学生】(1)“变量”保持不变 (2)V正=V逆 【追问】化学平衡状态可以改变吗？ 【学生】不确定。 【教师】图片展示：夏天，放置在暴晒了3个小时的汽车里的“雪碧”（温度因素引起平衡移动）CO2+H2OH2CO3，说明温度升高，平衡朝着产生CO2的方向移动 ，最终达到新的平衡状态。 说明外界条件（浓度、温度、压强等）改变引起正逆反应速率发生变化，使得v’正≠v’逆，原平衡被打破，平衡发生移动，最终建立新的平衡。 【课堂延伸】 请同学们结合化学平衡知识说说“高炉炼铁尾气之谜”中CO为什么不能除尽？ 课外查资料看看有哪些方法能降低高炉炼铁尾气中CO的浓度。 【结束语】 本节微课到此结束，习题详见练习，谢谢！