化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)（方良成）

基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的“化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算復(fù)習(xí)”的教學(xué)設(shè)計(jì)高州市第一中學(xué)方良成一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路分析1.教材分析【學(xué)習(xí)背景】“化學(xué)平衡常數(shù)”位于人教版《化學(xué)》選修4第二章第三節(jié)的第四板塊。第二章《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》共四節(jié)內(nèi)容，前兩節(jié)是化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)內(nèi)容，屬于化學(xué)動力學(xué)范疇；后兩節(jié)是化學(xué)平衡的相關(guān)內(nèi)容，屬于化學(xué)熱力學(xué)范疇。第三節(jié)化學(xué)平衡中共3個板塊：可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡常數(shù)。化學(xué)平衡常數(shù)是熱力學(xué)常數(shù)，用于定量表征化學(xué)反應(yīng)限度，揭示平衡本質(zhì)，利于學(xué)生科學(xué)分析化學(xué)平衡及其移動規(guī)律。【學(xué)習(xí)內(nèi)容的地位與學(xué)習(xí)任務(wù)】化學(xué)平衡常數(shù)K是新課程中的新增內(nèi)容，課標(biāo)對此明確提出“知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率”。事實(shí)上，每年高考反應(yīng)原理大題都涉及到“化學(xué)平衡常數(shù)”的計(jì)算。本節(jié)復(fù)習(xí)課有兩個重要任務(wù)：其一，弄清其概念，增進(jìn)對化學(xué)反應(yīng)限度和化學(xué)平衡移動規(guī)律的理解；其二，掌握其計(jì)算，比較其與濃度商Qc的關(guān)系，幫助學(xué)生掌握判斷平衡移動方向的方法與思路，因?yàn)檫@二者是“化學(xué)反應(yīng)限度”的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，也是后續(xù)溶液中的離子平衡學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。2.學(xué)情分析【知識基礎(chǔ)】通過對化學(xué)平衡狀態(tài)的復(fù)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)進(jìn)一步理解化學(xué)平衡具有“逆、等、動、定、變”五個基本特征。本節(jié)課主要復(fù)習(xí)化學(xué)平衡常數(shù)的定義、公式、表達(dá)時(shí)的注意事項(xiàng)、意義、應(yīng)用以及相關(guān)的計(jì)算方法。通過本節(jié)課的復(fù)習(xí)，學(xué)生基本掌握化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算方法，為有關(guān)化學(xué)平衡問題的數(shù)據(jù)處理方面提供一個新的解題方向?！灸芰A(chǔ)】通過本節(jié)復(fù)習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)上步鞏固好利用K、Q關(guān)系分析平衡移動的思路，進(jìn)而能夠以K為工具對第三章中的各類平衡進(jìn)行分析。在這過程中，學(xué)生能夠?qū)?shù)據(jù)處理進(jìn)行反思，對數(shù)字揭示的規(guī)律作出預(yù)測，由定性認(rèn)識上升到定量認(rèn)識，由孤立認(rèn)識發(fā)展到受環(huán)境影響的系統(tǒng)認(rèn)識，由靜態(tài)認(rèn)識上升到動態(tài)認(rèn)識。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)活動，進(jìn)一步建立起“變化與平衡”的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科的核心素養(yǎng)。3.教學(xué)設(shè)計(jì)基本思路課堂活動線知識結(jié)構(gòu)線素養(yǎng)水平線練習(xí)驅(qū)動變化觀念與平衡思想↓↓總結(jié)反思化學(xué)平衡常數(shù)概念、表達(dá)式、影響因素符號表征↓↓↓深化認(rèn)知化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫及注意事項(xiàng)數(shù)據(jù)分析、證據(jù)推理↓↓↓形成方法形成規(guī)律化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算三段式的建立↓↓提升練習(xí)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算證據(jù)推理與模型認(rèn)知↓↓↓拓展提高KC和QC的比較核心素養(yǎng)的形成↓↓平衡狀態(tài)的量化判斷創(chuàng)新意識二、教學(xué)設(shè)計(jì)方案1.教學(xué)目標(biāo)【知識與技能目標(biāo)】（1）鞏固化學(xué)平衡常數(shù)K的概念理解，并弄清化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素；（2）能正確書寫給定反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式；（3）進(jìn)一步掌握K、Q比較法，從定量的角度判斷化學(xué)平衡移動的方向，解釋化學(xué)平衡移動的原因?！具^程與方法目標(biāo)】（1）通過對分析數(shù)據(jù)，養(yǎng)成獲取和處理信息的能力，以及分析推理能力；（2）通過定量計(jì)算，判斷平衡移動的方向，強(qiáng)化變量控制的思想，并逐步形成利用數(shù)學(xué)工具解決問題的能力。【情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】（1）通過學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對事物發(fā)展本質(zhì)規(guī)律或標(biāo)準(zhǔn)的探索精神；（2）通過數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，形成實(shí)事求是的科學(xué)研究精神；【教學(xué)重點(diǎn)】化學(xué)平衡常數(shù)的定義、化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素【教學(xué)難點(diǎn)】 化學(xué)平衡常數(shù)的建立、利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷平衡移動方向3.教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖自主學(xué)習(xí)練習(xí)1：寫出下列各反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式：(1)2SO2（g）+O2（g）2SO3(g)K=(2)NH4I（S）NH3（g）+HI（g）K=（3）C(S)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K=（4)Cr2O72-(aq)+H2O2CrO42-(aq)+2H+（aq)K=完成練習(xí)并反思在練習(xí)中回憶化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其表達(dá)方式概念復(fù)習(xí)提出問題：1.對平衡常數(shù)的概念要注意哪些方面？2.平衡常數(shù)表達(dá)式要注意什么？有哪些規(guī)規(guī)律？學(xué)生反思并回答提出的問題建立概念模型認(rèn)知【板書】

1.化學(xué)平衡常數(shù)

2.表達(dá)式

(化學(xué)平衡時(shí)的濃度商)純固體或溶劑參加的反應(yīng)，不列入表達(dá)式；

及時(shí)呈現(xiàn)規(guī)范化的概念，對學(xué)生的發(fā)散思維適當(dāng)?shù)慕o予肯定和歸納總結(jié)，幫助學(xué)生鞏固知識，完成構(gòu)建。自主練習(xí)練習(xí)2化學(xué)方程式平衡常數(shù)表達(dá)式N2O4?2NO2K1=2NO2?N2O4K2=1/2N2O4?NO2K3=練習(xí)3：(1)2NO(g)+O2(g)2NO2K1=2NO2(g)N2O4K2=2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3=K3=(用K1K2表示）（2）C(s)+CO2(g)2CO(g)K=C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1=CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2=K=(用K1K2表示）完成練習(xí)并反思引導(dǎo)學(xué)生在練習(xí)中探尋規(guī)律，最后得出結(jié)論?！究偨Y(jié)反思】

1.化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。同一個化學(xué)反應(yīng)，由于書寫方式不同，各反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。但這些平衡常數(shù)是可以相互換算的。如上表中K1=1/K2,K1=K322.若干方程式相加(減)，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積(商).及時(shí)總結(jié)，，擴(kuò)展認(rèn)知圖示，形成更為嚴(yán)密和系統(tǒng)的概念圖。自主練習(xí)課堂練習(xí)4：一定溫度時(shí)往一2L恒容密閉容器中通入一定量的N2和H2，起始為8kPa,反應(yīng)達(dá)平衡后，測得N2=1mol，H2=3mol，NH3=2mol,求Kc和Kp及N2的平衡轉(zhuǎn)化率。完成練習(xí)并形成平衡常數(shù)三段式計(jì)算的建模應(yīng)用概念，解決問題，體會學(xué)習(xí)的價(jià)值和意義。自主練習(xí)課堂練習(xí)5：現(xiàn)有反應(yīng)：2NO22NO+O2，;△H>0。在T℃時(shí)，K＝1。(1)若升高溫度時(shí)，化學(xué)平衡向方向移動，達(dá)到平衡時(shí)K1；若增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向方向移動，K1(2)T℃時(shí),若向一容積不變的1L密閉容器中同時(shí)充入molNO2,molNO和xmolO2，則當(dāng)x＝時(shí)，上述平衡向方向移動。思考、計(jì)算，得出結(jié)論。

(1)計(jì)算平衡狀態(tài)下的K，(2)計(jì)算加入I2和HI的Q，

(3)比較K、Q的大小，Q<K，平衡正向移動。

溫度不變，反應(yīng)程度不變。在問題解決中，體會化學(xué)平衡常數(shù)的功能與價(jià)值?！拘〗Y(jié)】

1.平衡常數(shù)只受溫度的影響，K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。2.判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)行：Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行Qc＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行

歸納總結(jié)，及時(shí)呈現(xiàn)。對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)、獲得升華。提升練習(xí)課堂練習(xí)6.在5L的密閉容器中充入2molA氣體和1molB氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，在相同溫度下，測得容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的5/6，計(jì)算A的平衡轉(zhuǎn)化率和該溫度下的平衡常數(shù)。小試牛刀(2022全國I卷）下圖為氣相直接水合法中:C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g)乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系[其中n(C2H4):n(H2O)=1:1]列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp通過綜合訓(xùn)練進(jìn)一步提升學(xué)生的能力4.教學(xué)反思這節(jié)課我的設(shè)計(jì)思路是培養(yǎng)學(xué)生的知識與技能的是通過教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)模式，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成的，本節(jié)課更加注重過程與方法，讓學(xué)生通過練習(xí)預(yù)測，練習(xí)后反思與感悟，通過學(xué)生的的理性分析，加深對舊學(xué)知識的理解，然后拓展知識層次，發(fā)現(xiàn)新的東西，同時(shí)提高了學(xué)生的解決問題的能力。通過合理設(shè)計(jì)習(xí)題，既鞏固知識，又對學(xué)生進(jìn)行了情感態(tài)度及價(jià)值觀方面的教育，讓學(xué)生知道利用所學(xué)化學(xué)知識可以解決生產(chǎn)生活中的許多問題，體驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值。本節(jié)課我的教學(xué)是以練習(xí)為主線.，通過化學(xué)平衡數(shù)概念和理解——表達(dá)公式——計(jì)算——應(yīng)用，環(huán)環(huán)相扣，層層深入，逐漸突破本節(jié)課的重難點(diǎn)，即化學(xué)平衡的常數(shù)的計(jì)算和利用Qc判斷平衡狀態(tài)。本節(jié)課最大的特點(diǎn)就是以學(xué)生為主體，老師為指導(dǎo)，學(xué)習(xí)是學(xué)生自己的事，別人無法替代。好學(xué)生是自己學(xué)出來的，不是老師教出來的。教之道在于度，學(xué)之道在于悟。課堂教學(xué)，要體現(xiàn)老師和學(xué)生雙主體，新課程下課堂上一方面要突出教師主導(dǎo)地位，包括能很好的駕馭教材、重組教材、駕馭課堂、駕馭學(xué)生，熟悉考試大綱，適應(yīng)新課改下的高考要求；另一方面還要突出學(xué)生的主體地位，包括學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)展思維、體會知識的生成過程，感受知識在生活中的應(yīng)用等。我在實(shí)施《化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算復(fù)習(xí)》一節(jié)課后，產(chǎn)生的一些反思和體會。一、課堂目標(biāo)設(shè)計(jì)：新課程的教學(xué)目標(biāo)是多元化的，在過程中獲得方法，在過程中獲得知識與技能，在過程中獲得情感體驗(yàn)和價(jià)值觀的升華。科學(xué)方法作為獲取科學(xué)知識的手段和工具，有助于增加學(xué)生對科學(xué)過程的了解，可以使學(xué)生知道是怎樣來的，如何去獲取知識，怎樣去解決問題，求的答案。因此，強(qiáng)調(diào)過程和方法的學(xué)習(xí)，就是要使學(xué)生更好地理解科學(xué)知識，讓他們學(xué)會獨(dú)立地去獲取知識，就是要是學(xué)生掌握學(xué)會認(rèn)知、學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會生存的本領(lǐng)。在設(shè)計(jì)過程中，化學(xué)平衡常數(shù)是定量的描述平衡進(jìn)行的程度，如何呈現(xiàn)平衡常數(shù)的涵義，怎樣使學(xué)生體會和感悟影響平衡常數(shù)的因素，平衡常數(shù)只有溫度有關(guān)，與反應(yīng)物的濃度無關(guān)，與反應(yīng)開始進(jìn)行的方向。利用這一常數(shù)怎樣判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱，計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等等。抽象的問題變?yōu)榫唧w數(shù)字說明