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視頻標簽：建立化學平衡
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：人教版高中化學選修4第二章化學反應速率和化學平衡第三節第一課時建立化學平衡-河北省 - 石家莊
教學設計、課堂實錄及教案：人教版高中化學選修4第二章化學反應速率和化學平衡第三節第一課時建立化學平衡-河北省 - 石家莊
指導思想與理論依據
現代教育學認為，“前概念”有時與正確的科學概念并無沖突，對學習起到“先行組織者”的作用，為積極的前概念；但有時則與正確的科學概念和思維方式大相徑庭，對學習起到影響、干擾的作用，為消極的前概念。在設計本節課時，我注意從學生生活經驗中已有“平衡”知識入手，通過對“前概念”的清晰化、精確化和科學化處理，并作為先行組織者，自然而然的使學生構建了平衡的概念。用“逐漸分化的原則”完成從平衡概念（動態平衡概念）到構建物理平衡概念，用“整合協調的原則”完成從物理平衡概念到構建化學平衡概念。在構建概念時充分運用了奧蘇貝爾認知同化學習理論，不但杜絕了學生已有的“前概念”對新知識的干擾，而且把“前概念”加工后作為學生學習新知識的“起固定作用的概念”，過程性很強，有利于構建學生的認知結構，有利于培養學生的知識遷移能力。
教材分析
化學平衡屬于熱力學的范疇。本節內容既抽象又具體。抽象在它的理論解釋對學生來說是全新的，有些反應的深層本質學生是接觸不到的，只能憑思考，想象，增大了學習的難度；說它具體，是在生活中有大量鮮活的事實。教科書利用數據、圖片等引發學生思考，把抽象的知識適度的直觀化，引發學生聯想，從而培養學生的思維能力和知識遷移能力。
化學平衡的教學，除了可以幫助學生建構起化學平衡狀態的概念，為后續水溶液中的離子平衡知識的學習打下強有力的理論基礎，更重要的是可以幫助學生建立起平衡的觀點。平衡觀的建立可以提供給學生一種新的看待問題的視角，有助于他們形成正確的、積極的世界觀、人生觀、價值觀。
學情分析
知識層面上，在學習化學平衡之前，學生已經具備以下知識：初中學過溶解平衡知識，能舉例說明一些典型的可逆反應，會表示化學反應的速率，理解并掌握了濃度、壓強、溫度、催化劑等條件對反應速率的影響。需要通過本節課的學習理解可逆反應的特點、建構化學平衡狀態的概念，掌握化學平衡的特征。
過程與方法層面上，學生具備基本的觀察、分析、表達、簡單設計和評價能力；具有一定的理性思維能力，處理和應用數據能力。待建構發展：主動進行科學探究的意識與能力。
在情感態度上，隨著學生學習和理解的不斷深入，將會對化學平衡的認識由表觀感受到本質理解，對知
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識的學習由被動接受到主動建構。
教學目標
知識與技能：
1、了解可逆反應的特點。
2、理解并掌握化學平衡狀態的建立及特征。 過程與方法:
1、從學生已有關于溶解的知識——溶解平衡，導入化學平衡，通過對溶解平衡的理解和遷移，建立起動態平衡的概念。
2、通過對可逆反應的雙向性的認識與理解，討論并歸納出反應達到平衡時所具有的特征，從而建構起化學平衡狀態的概念。
3、通過類比遷移、科學實證、數據處理、圖像分析等科學分析方法，幫助學生理解和接受可逆反應及化學平衡狀態的真實存在。 情感、態度與價值觀：
平衡是自然界中普遍存在的規律。通過對化學平衡知識的學習和理解，幫助學生建立認識事物的新視角，學會用平衡的觀點認識世界，改造世界。
教學重點和難點
教學重點：化學平衡狀態的特征
教學難點：化學平衡的建立及動態平衡的特征
教學方法
科學實證、數據處理、圖像分析、類比遷移等方法。
教學用具
多媒體輔助設備、坐標圖紙等
教學流程示意
創設情境，引入主題→源于情境，認識規律→類比分析，建構概念→
科學實證，深化認識→總結整理，歸納提升。
教學過程
教學環節
教師活動
預設學生行為
設計意圖視頻引入：羽毛平衡術、花樣滑冰——生活中
的平衡，有靜、也有動。
這些平衡都有一個重要的特征：在某種相互作用下保持著相對穩定的平衡狀態。 化學的世界里也有平衡——物質的溶解平衡。 以硫酸銅晶體的溶解、結晶平衡為例。 聯系已有生活經驗，在情境中體會平衡。 充分喚醒學生的“前
概念”，使之更好地
為新知識的學習服
務。
環節二： 源于情境，認識規律
【問題1】一定溫度下，將一塊不規則的膽礬晶體放入飽和硫酸銅溶液中，測定并記錄數據。一周后發現晶體的形狀由不規則變得規則。以上的實驗事實說明什么？
一周后
通過分析硫酸銅晶體在其飽和溶液中的行為，我們不難發現，正是由于溶解、結晶這兩個同時存在的可逆過程，才使得硫酸銅晶體與其飽和溶液之間，達到了動態平衡。也就是說，過程的可逆性是達到平衡狀態的前提。
分析表中數據，對比晶體前后變化，得出結論：
在一定條件下，硫酸
銅飽和溶液的濃度不
變，V溶解==V結晶≠0，
硫酸銅晶體的溶解、結
晶過程達到了動態平
衡。若改變條件（如加
水），平衡可以被打破。
對溶解平衡的認識
有助于學生對化學
平衡的認識，因為溶
解平衡的許多特點
在化學平衡中都可
以找到。
那么，化學反應中也有類似于溶解、結晶平衡的可逆過程嗎？
只是，如何證明一個反應真的具有可逆性呢？
微視頻：可逆反應的科學實證——同位素示蹤技術
要說起同位素示蹤法在人類歷史上的第一次應用，還得從一盤剩菜說起。那是1911年的英國，年輕的化學家赫維西，總是懷疑自己吃的飯菜，是房東把前一天的剩菜改頭換面之后端給他的。于是這位機敏的化學家，就將微量的放射性物質釷232
Th放在吃剩的飯菜中，結果，他每次都能準確的判斷出它所吃的菜是新菜還是剩菜。
有了這次成功的經驗，赫維西在1923年丹麥工作期間，將這項技術運用到了生物學的研究領域中，并取得了突破性的成果。化學家赫維西因其開創性的試用了同位素示蹤技術，獲得了1943年的諾貝爾化學獎。
有——可逆反應。 思考。
了解、認識。
過程的可逆性是了解過程限度的基礎，過程的限度取決于過程可逆性的大小。
通過科學實證方法的介紹，讓學生認識到可逆反應的確存在。
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環節三：
類比分析，
建構概念 現如今這項技術在很多領域都有著重要的應用。其中，驗證可逆反應的雙向性，就是其在化學
領域中的應用之一。例如：在一定條件下，2SO2+O2⇌2SO3的反應，檢測中，我們把O2用18
O進行標記，一段時間后，檢測到反應體系中，含有18
O 的物質
有SO2、O2、SO3，這樣就可以肯定該反應具有一定
的可逆性。也就是說，該反應在一定條件下是可逆反應。看來化學反應的可逆性是真實、可測的，那么可逆反應能否建立起類似于溶解平衡的狀態
呢？ 【問題2】以一定條件下可逆反應2SO2+O2⇌2SO3為例，反應中各物質的濃度變化情況如下表所示：①請分析表中數據，用c-t圖表示各物質的濃度隨時間的變化。
②聯系c與v的關系，以SO2為例，表示出物質的正、逆反應速率隨時間的變化趨勢圖。
分析上述圖像，類比溶解平衡你能得出什么結論？
化學平衡狀態：在一定條件下的可逆反應里，當正
逆反應速率相等時，反應混合物中各組分保持不變
的狀態。
v-t圖還能告訴我們哪些信息呢？
③你能在v-t圖中找到物質濃度的變化量嗎？
數據處理、圖像分析。在學案上完成： c-t圖、v-t圖。
小組討論：得出結論：
在一定條件下，該可逆
反應，各組分的濃度保
持不變、V正==V逆≠0，
達到了與溶解平衡類似
的動態平衡。
通過對數據、圖像的分析，得出化學平衡狀態的特征，從而建構起化學平衡狀態的概念。
不斷的挖掘圖像信
息，讓學生可以十分
透徹的理解并掌握
化學平衡狀態的建
立及其特征。
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v-t圖能告訴我們的信息還遠不止于此：對于一個已達平衡的可逆反應，若改變條件讓正、逆反應速率不再相等，那么平衡狀態還存在嗎？ ④哪些因素可以影響化學平衡呢？
沒錯，這些條件的改變的確可以改變平衡的狀態。
這樣，我們就可以通過控制反應條件，使平衡向著我們所希望的方向進行，從而讓化學平衡為我們的生產、生活服務，這也正是化學學科價值的重要體現。
畢竟一節課的時間有限，我們不能解決所有的問題，至于這些條件是如何影響平衡的移動的，我們下節課再做深入的討論。
上圖中陰影部分即為SO2的濃度變化量，而且，該變化量隨時間、反應速率的變化而變化。
不存在。
利用學過的影響反應速率的因素，可知濃度、壓強、溫度等條件可能會引起平衡的移動。
環節四： 科學實證，深化認識 通過上述分析我們知道了化學平衡最重要的特征就是其動態性，如何用科學有效的實驗方法加以證
明呢？ 【問題3】如何用科學的方法證明可逆反應的動態平衡呢？ 以一定條件下的可逆反應2SO2+O2⇌2SO3為例。
思考、分組討論：同位素示蹤技術可以很好的證明化學平衡的動態性。
方案1、利用同位素的
放射性。當測得該反應混合物中各組分的濃度
不變時，即反應達到平
衡后，將混合物中的一
部分O2用等物質的量的
18
O2進行替換，一段時間
后，若測得SO2、O2、SO3
中均含有18
O ，則可以證明該反應達到的平衡是動態平衡。 方案2、利用同位素的質量差異。在反應初始，用SO2和18O2反應，當測
通過讓學生討論化學平衡實證方案的
設計，既可以讓學生
認識到化學平衡真
實存在的可驗證性，
同時也是在加深學
生對平衡狀態的理解，以及對平衡標識
的應用。
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得反應混合物中各組分的濃度不變時（即反應達到平衡后），繼續測定其中某種物質的c和m，若該物質的c不變，但m一直在變，就說明該平衡是動態平衡。
環節五：
總結整理，
歸納提升 【課堂小結】
回顧本節課，我們從生活中的平衡入手，分析平衡狀態的基本特征，即在某種相互作用下達到相對穩定的狀態，進而過渡到化學世界中的溶解、結晶平衡。在分析溶解平衡時，得出動態平衡的特征以及平衡的重要前提，即有結晶和溶解兩個可逆過程同時存在，緊接著運用類比遷移的方法，重點探討了化學平衡狀態的建立。
通過學習，我們知道了，可逆反應是研究化學平衡的前提，而各組分的c或m不變是平衡達到的相對穩定的直觀表現，其本質是正、逆反應速率相
等且不為零，是動態平衡。當然這個平衡不是一成
不變的，若改變適當的條件，平衡也會想著我們希
望的方向移動。逆、等、動、定、變這五個字可以
很好的概括化學平衡的特征。
今天我們所學習的化學平衡狀態，其實也只是大千世界中諸多平衡中的一種，平衡是自然界普遍存在的規律。比如，此時此刻，我們就身處在一個巨大的生態平衡系統中。平衡既是一種相對穩定的狀態，也是一種和諧融洽的氛圍；平衡既是一種為人處事的態度，也是一種謹慎理智的行為；平衡是經營治世的方略，更是人生大智慧。愿我們在座的每一個人，都能擁有平衡健康的生活，精彩美好的人生！
思考，收獲。
通過課堂小結，既對本節課的生成脈絡加以回顧，同時又深化了化學平衡狀態的五個基本特征。
學習知識的同時還使學生的情感得到升華。
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【作業】
1、查閱資料撰寫一篇關于“平衡”的小論文。 2、自主學習影響平衡移動的因素。
視頻來源：優質課網 www.m.fsyixinda.com
