(教學(xué)設(shè)計)第6章第2節(jié)能力課時4反應(yīng)條件的調(diào)控與速率、平衡的有關(guān)計算2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(人教版2019)

(教學(xué)設(shè)計)第6章第2節(jié)能力課時4反應(yīng)條件的調(diào)控與速率、平衡的有關(guān)計算2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(人教版2019)課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容第6章第2節(jié)《反應(yīng)條件的調(diào)控與速率、平衡的有關(guān)計算》，選自2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)必修第二冊(人教版2019)。內(nèi)容主要包括：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，如溫度、濃度、催化劑等；化學(xué)平衡的建立與破壞，平衡常數(shù)的概念及其計算；根據(jù)速率方程和平衡常數(shù)進行的相關(guān)計算，包括速率常數(shù)、反應(yīng)級數(shù)等；通過實例分析，探討在實際生產(chǎn)和生活過程中如何調(diào)控反應(yīng)條件以達到預(yù)期目標。此外，結(jié)合實驗數(shù)據(jù)和理論知識，讓學(xué)生掌握化學(xué)平衡移動原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。二、核心素養(yǎng)目標《反應(yīng)條件的調(diào)控與速率、平衡的有關(guān)計算》一節(jié)，旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：首先，深化學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡概念的理解，提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)語言描述化學(xué)現(xiàn)象的能力；其次，通過實驗探究和數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究和實證推理的能力，使學(xué)生能夠設(shè)計實驗、預(yù)測結(jié)果、解釋現(xiàn)象；再次，強化學(xué)生對于化學(xué)反應(yīng)條件調(diào)控的認識，提升學(xué)生解決實際化學(xué)問題的能力，體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與責任；最后，結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)案例，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和綠色化學(xué)觀念，使其在未來的學(xué)習和工作中能夠更好地服務(wù)社會、貢獻國家。三、學(xué)習者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了化學(xué)反應(yīng)的基本類型、化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)的量等基本概念，了解了影響化學(xué)反應(yīng)速率的一些基本因素，如溫度、濃度等。此外，學(xué)生對化學(xué)平衡的概念也有一定的認識，能夠理解平衡常數(shù)及其表達式。

2.學(xué)生對化學(xué)實驗和實際應(yīng)用有較高的興趣，具備一定的觀察能力和動手能力。在學(xué)習風格上，學(xué)生偏向于通過探究、討論的方式獲取知識，喜歡與他人合作解決問題。此外，學(xué)生在數(shù)學(xué)計算和邏輯推理方面具備一定的基礎(chǔ)，有利于進行速率、平衡的有關(guān)計算。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：對速率方程和平衡常數(shù)的理解不夠深入，導(dǎo)致在實際計算中難以運用；在實驗過程中，可能對數(shù)據(jù)的處理和分析不夠熟練，影響結(jié)果的準確性；對于復(fù)雜的實際問題時，可能難以將理論知識與實際情況有效結(jié)合，從而無法提出合理的解決方案。此外，部分學(xué)生在面對抽象概念時，可能存在理解困難，需要教師在教學(xué)中予以關(guān)注和指導(dǎo)。四、教學(xué)方法與策略針對本節(jié)課的教學(xué)目標和學(xué)習者特點，采用以下教學(xué)方法與策略：

1.講授與討論相結(jié)合：通過教師講解，幫助學(xué)生梳理化學(xué)反應(yīng)速率、平衡的理論知識，結(jié)合小組討論，促進學(xué)生深入理解反應(yīng)條件調(diào)控的原理。

（1）講授：教師以PPT為輔助工具，詳細講解反應(yīng)速率、平衡常數(shù)、速率方程等概念，并通過實例分析，讓學(xué)生了解影響反應(yīng)速率和平衡的因素。

（2）討論：將學(xué)生分成小組，針對特定問題進行討論，如：“如何通過調(diào)控反應(yīng)條件提高反應(yīng)速率？”、“在實際生產(chǎn)中，如何利用化學(xué)平衡原理提高產(chǎn)率？”等。各小組匯報討論成果，全班共同探討，形成共識。

2.實踐活動：組織學(xué)生進行實驗，觀察不同條件下反應(yīng)速率和平衡的變化，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實證推理能力。

（1）實驗：設(shè)計一系列實驗，如探究溫度、濃度、催化劑對反應(yīng)速率的影響，觀察化學(xué)平衡的建立與破壞。學(xué)生分組進行實驗，記錄數(shù)據(jù)，并分析實驗現(xiàn)象。

（2）數(shù)據(jù)分析：引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)方法處理實驗數(shù)據(jù)，計算反應(yīng)速率、平衡常數(shù)等，培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)語言描述化學(xué)現(xiàn)象的能力。

3.案例研究：引入實際工業(yè)生產(chǎn)案例，讓學(xué)生了解反應(yīng)條件調(diào)控在現(xiàn)實中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

（1）案例選取：選擇具有代表性的工業(yè)生產(chǎn)案例，如合成氨、硫酸工業(yè)等，分析反應(yīng)條件對生產(chǎn)過程的影響。

（2）案例分析：引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)原理、生產(chǎn)效率、環(huán)保等方面進行深入剖析，探討如何優(yōu)化反應(yīng)條件。

4.項目導(dǎo)向?qū)W習：設(shè)置研究性學(xué)習項目，讓學(xué)生自主探究、團隊合作，解決實際問題。

（1）項目設(shè)計：以實際工業(yè)生產(chǎn)中的問題為背景，如“提高某種化工產(chǎn)品的產(chǎn)率”，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識，設(shè)計實驗方案，探討反應(yīng)條件的優(yōu)化。

（2）項目實施：學(xué)生分組進行項目研究，通過查閱資料、實驗探究、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)，提出解決方案。

5.教學(xué)媒體與資源的使用：

（1）PPT：制作精美的PPT課件，展示教學(xué)內(nèi)容、案例、實驗步驟等，提高教學(xué)效果。

（2）視頻：播放化學(xué)反應(yīng)原理、實驗操作、工業(yè)生產(chǎn)過程等相關(guān)視頻，幫助學(xué)生直觀地理解教學(xué)內(nèi)容。

（3）在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線化學(xué)實驗室、計算工具等，輔助學(xué)生進行實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理。五、教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習的是《反應(yīng)條件的調(diào)控與速率、平衡的有關(guān)計算》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否遇到過控制煮飯火候或者調(diào)節(jié)空調(diào)溫度的情況？”（舉例說明）這個問題與我們將要學(xué)習的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的基本概念?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是指反應(yīng)物濃度變化快慢的量度，它是化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)研究的重要內(nèi)容?；瘜W(xué)平衡是指反應(yīng)物與生成物濃度在一定條件下保持不變的狀態(tài)，它對于理解反應(yīng)過程至關(guān)重要。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了在工業(yè)生產(chǎn)中如何通過調(diào)控反應(yīng)條件來提高產(chǎn)率和效率。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強調(diào)影響反應(yīng)速率的因素和化學(xué)平衡常數(shù)的計算這兩個重點。對于難點部分，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與反應(yīng)條件調(diào)控相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進行一個簡單的實驗操作。這個操作將演示溫度、濃度等因素如何影響反應(yīng)速率。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“反應(yīng)條件在實際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習，我們了解了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對反應(yīng)條件調(diào)控的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中靈活運用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)》，了解化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法、反應(yīng)級數(shù)等概念。

-《化學(xué)平衡的微觀解釋》，探討化學(xué)平衡的建立與破壞的微觀機制。

-《工業(yè)化學(xué)反應(yīng)過程及設(shè)備》，了解實際工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)條件調(diào)控的應(yīng)用。

-《化學(xué)與環(huán)境》，探討化學(xué)反應(yīng)條件對環(huán)境的影響及綠色化學(xué)原則在反應(yīng)條件調(diào)控中的應(yīng)用。

2.課后自主學(xué)習和探究：

-研究不同催化劑對反應(yīng)速率的影響，分析其作用機制。

-探究酸堿平衡中pH值的變化規(guī)律，了解緩沖溶液的原理及應(yīng)用。

-調(diào)查生活中常見的化學(xué)反應(yīng)速率調(diào)控實例，如食品保存、清潔劑的使用等。

-分析工業(yè)生產(chǎn)過程中，如何通過調(diào)控反應(yīng)條件實現(xiàn)節(jié)能減排，提高生產(chǎn)效率。

（1）化學(xué)反應(yīng)速率的測定方法：

-速率方程的建立與反應(yīng)級數(shù)的確定。

-實驗方法：滴定法、分光光度法、電化學(xué)方法等。

（2）化學(xué)平衡的微觀解釋：

-熵、焓與自由能的概念及其在化學(xué)平衡中的作用。

-LeChatelier原理及其應(yīng)用。

（3）實際工業(yè)生產(chǎn)中反應(yīng)條件調(diào)控的應(yīng)用：

-合成氨工業(yè)：溫度、壓力、催化劑的調(diào)控。

-硫酸工業(yè)：反應(yīng)溫度、反應(yīng)器設(shè)計對產(chǎn)率的影響。

（4）化學(xué)反應(yīng)條件對環(huán)境的影響：

-污染物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化與歸趨。

-綠色化學(xué)原則在反應(yīng)條件調(diào)控中的應(yīng)用。

（5）綜合探究項目：

-以生活中的化學(xué)反應(yīng)為例，探討反應(yīng)條件對產(chǎn)物性能、環(huán)境影響等方面的綜合作用。

-結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)案例，分析反應(yīng)條件調(diào)控在提高產(chǎn)率、節(jié)約能源、減少污染等方面的意義。七、課后拓展拓展內(nèi)容：

1.閱讀材料：

-《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》教材輔助讀本，深入了解反應(yīng)速率和平衡的理論基礎(chǔ)。

-《化學(xué)實驗技術(shù)與數(shù)據(jù)處理》，學(xué)習實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析的方法。

-《工業(yè)化學(xué)過程優(yōu)化》案例分析，了解實際工業(yè)生產(chǎn)中如何通過調(diào)控反應(yīng)條件優(yōu)化生產(chǎn)過程。

-《化學(xué)與環(huán)境》專題文章，探討化學(xué)反應(yīng)條件對環(huán)境的影響及可持續(xù)發(fā)展策略。

-《化學(xué)故事》中的相關(guān)篇章，通過趣味故事了解化學(xué)反應(yīng)條件調(diào)控的科學(xué)原理。

2.視頻資源：

-反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的動畫演示，直觀展示反應(yīng)過程和平衡狀態(tài)。

-工業(yè)化學(xué)反應(yīng)條件的調(diào)控紀錄片，了解實際生產(chǎn)中反應(yīng)條件調(diào)控的復(fù)雜性。

-科學(xué)家訪談視頻，了解化學(xué)家在反應(yīng)條件研究方面的最新進展和挑戰(zhàn)。

拓展要求：

1.鼓勵學(xué)生選擇上述閱讀材料或視頻資源，結(jié)合課堂學(xué)習內(nèi)容進行自主學(xué)習和拓展。

2.學(xué)生在課后進行自主學(xué)習時，可以針對以下問題進行思考和探究：

-反應(yīng)速率與反應(yīng)條件之間的關(guān)系是什么？如何通過實驗驗證？

-化學(xué)平衡常數(shù)是如何確定的？它在實際反應(yīng)過程中有何應(yīng)用？

-工業(yè)生產(chǎn)中如何利用化學(xué)平衡原理提高產(chǎn)率和經(jīng)濟效益？

-綠色化學(xué)原則在化學(xué)反應(yīng)條件調(diào)控中有哪些體現(xiàn)？

3.教師在課后提供必要的指導(dǎo)和幫助，如解答學(xué)生在自主學(xué)習中遇到的疑問，提供進一步的研究方向和建議。

4.學(xué)生在完成拓展學(xué)習后，可以通過小組討論、研究報告或?qū)嶒炘O(shè)計等形式，將所學(xué)知識內(nèi)化并展示出來。

5.教師鼓勵學(xué)生將拓展學(xué)習中的發(fā)現(xiàn)和思考與同學(xué)分享，促進知識的交流與合作。八、課堂小結(jié)，當堂檢測課堂小結(jié)：

1.本節(jié)課我們學(xué)習了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的基本概念，了解了影響反應(yīng)速率和平衡的因素。

2.掌握了如何通過調(diào)控反應(yīng)條件實現(xiàn)反應(yīng)速率的提高和化學(xué)平衡的優(yōu)化。

3.學(xué)習了反應(yīng)速率與平衡常數(shù)的計算方法，并了解了它們在實際反應(yīng)中的應(yīng)用。

4.通過實驗和案例分析，深化了對反應(yīng)條件調(diào)控原理的理解。

當堂檢測：

一、選擇題

1.以下哪個因素不會影響化學(xué)反應(yīng)速率？（）

A.溫度B.壓力C.反應(yīng)物濃度D.反應(yīng)物顏色

2.化學(xué)反應(yīng)達到平衡時，以下哪個物理量保持不變？（）

A.反應(yīng)物濃度B.生成物濃度C.反應(yīng)速率D.平衡常數(shù)

二、填空題

1.提高化學(xué)反應(yīng)速率可以通過增加________、提高________、使用________等方法。

2.化學(xué)平衡常數(shù)K表示________與________濃度的比值的乘積。

三、計算題

1.在一定溫度下，反應(yīng)A+B→C的平衡常數(shù)K為100，若初始時A和B的濃度均為0.1mol/L，求達到平衡時C的濃度。

2.某反應(yīng)的速率方程為v=k[A]^2[B]，已知反應(yīng)速率v為0.1mol/(L·s)，反應(yīng)物A和B的初始濃度分別為0.2mol/L和0.3mol/L，求反應(yīng)速率常數(shù)k。

四、案例分析

分析以下工業(yè)生產(chǎn)過程，回答相關(guān)問題：

合成氨工業(yè)中，反應(yīng)方程式為N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)。請說明如何通過調(diào)控反應(yīng)條件（如溫度、壓力、催化劑等）提高氨的產(chǎn)率。

五、實驗設(shè)計

設(shè)計一個實驗，驗證溫度對反應(yīng)速率的影響。請列出實驗步驟、所需材料和預(yù)期結(jié)果。板書設(shè)計一、化學(xué)反應(yīng)速率與平衡

1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

2.化學(xué)平衡的概念與特征

3.平衡常數(shù)的定義與計算

二、反應(yīng)條