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1、化学平衡教学设计-1-/9 教 学 设 计 高 二 化 学 化学平衡教学设计 千阳中学 罗江平 一、设计思想 新化学课程标准提出：“高中化学课程应有利于学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，加深对科学本质的认识，增强创新精神和实践能力”，这就要求教师必须更新原有的教育观念、教育模式和教学方法，注重高中化学教学中的“引导探究”教学模式的实施，培养具有独立思考能力以与强烈的创新意识等综合素质的人才。化学平衡属于化学热力学知识范畴，是中学化学教材体系中重要的基础理论之一。化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求、学生的发展和认知水平，把握好知识的深度和广度，重视学生科学方法和思维能力
2、的培养。二、教材分析 化学平衡观点的建立是很重要的，也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶，通过类比、联想等方法，帮助学生建立化学平衡的观点。教材以固体溶质溶解为例，分析溶质溶解过程中结晶与溶解速率的变化，并指出在饱和溶液中，当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时，处于溶解平衡状态，以此顺势引入化学平衡状态概念，并强调在可逆反应中，当正反应速率与逆反应速率相等时，就处于化学平衡状态。这样层层引导，通过熟悉的例子类比帮助学生理解，借此在一定程度上突破化学平衡状态化学平衡教学设计-2-/9 建立的教学难点。化学平衡是化学反应速率知识的延伸，也是以后学习有关化学平衡的移动等知识的理论基础，是中学化学所
3、涉与的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的基础与核心，因此化学平衡是一节承前启后的关键课。化学平衡概念的建立和化学平衡特征是本节教材的重点和难点。三、学情分析 学生在接触化学平衡前对化学反应速率与可逆反应已有一定的认识，但要接受和理解化学平衡这一抽象概念并非易事。因此在学习中应集中注意力，采用自主学习，积极想象等学习方式提高自己观察、理解和分析、解决问题的能力。教师需要根据学生已有的知识和理解能力，采用“引导探究”教学模式，合理利用现代教育技术，采取深入浅出、生动形象的方式进行有效教学。四、教学目标、重难点、方法和手段 1.教学目标 知识目标：（1）使学生建立化学平衡的概念 （2）使学生理解化
4、学平衡的特征 （3）掌握化学平衡状态的判断 能力目标：（1）通过回忆比较已学知识，掌握新的知识 （2）培养学生探究问题、分析、归纳与解决问题的能力 情感目标：（1）培养学生严谨的学习态度和积极思维习惯 （2）结合平衡是相对的、有条件的、动态的等特点，对学生进行辨证唯物主义教育 课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要求教师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和
5、思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆反应速率相等时就处于化学平衡状态这样层层引导通过熟悉的例子类比化学平衡教学设计-3-/9 2.教学重点、难点 化学平衡的建立与其特征 3.教学方法和手段 合理利用现代教育技术，采用引导探究、比较发现、推理论证等方法，通过复习联系旧知识，架设探究桥梁，借助多种教学方法，在引导探究、启发讨论中让学生发现规律，形成概念，掌握知识。采用“引导探究教学模式”“创设情境引发冲突”“引导探
6、究”“讨论交流”“答疑点拨强化拓展”“变式探讨体验归纳”“联系实际讨论应用”五、教学过程 1、创设问题情境，引导探究讨论 教师有目的地创设能激发学生探究欲望的各种问题情境，引发学生产生质疑和提出各种假设，并寻求自主探究解决问题的途径。【引入】大家都喜欢喝糖水，你们知道一块糖投入水中会发生什么变化吗？糖在水里面能无限度溶解吗？为什么会饱和？饱和的实质是什么？【探究】实验一：以蔗糖溶解为例（结合 flash动画），探究溶解平衡的建立与特征，微观过程，宏观再现 意图：通过简单的实验演示，借助浅近的类比关系，作知识的填补，以取得学生知识基础与认知水平之间的同步，获得化学平衡的最初认识。【问题】蔗糖晶体
7、溶解时存在哪两个过程？随时间推延，两种过程速率如何变化？课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要求教师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆
8、反应速率相等时就处于化学平衡状态这样层层引导通过熟悉的例子类比化学平衡教学设计-4-/9 当两种过程速率相等时,溶液有何特征？溶液浓度是否发生变化？用何种实验可以证明饱和溶液两种过程仍然存在？将饱和溶液升高温度或是加入溶剂，原状态有何影响？意图：以蔗糖溶解平衡为例，设计问题，环环相扣，由浅入深，由表与里，激发学生的主动探究和对问题的分析和思考。（2）答疑点拨，强化知识拓展 教师引导、组织好前述探究活动的讨论交流工作，并进行必要的答疑点拨；学生回忆，讨论，归纳得出溶解平衡的特征。在此基础上，教师继续引申创设新的问题情境，做好知识的强化与拓展。【探究讨论】教师引导启发，学生探究讨论，形成如下共识：
9、蔗糖晶体溶解时存在溶解和结晶两个过程，是一个可逆过程。随着溶解进行，溶解速率逐渐减小，结晶速率逐渐增大，最后达到相等。两种过程速率相等时，此时溶液为饱和溶液，在“外观”上晶体不再溶解也不再析出，溶质的浓度不变，即达到了溶解平衡状态。（提示：初中 CuSO4晶体的制备实验）向饱和溶液中加入一颗不规则形状的晶体，放置一段时间后，晶体的形状变成规则，但质量不变，由此可以说明，溶解平衡时，溶解和结晶并未停止，仍在进行，只是速率相等。因此，溶解平衡不是静止的，是一个动态平衡。【flash动画】再现溶解平衡时，V溶解=V结晶0 将饱和溶液升高温度，溶解速率增大，继续溶解；在饱和溶液中加入溶剂，继续有固体溶
10、解。所以，外界条件改变时，溶解平衡会被破坏。课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要求教师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆反应速率相等
11、时就处于化学平衡状态这样层层引导通过熟悉的例子类比化学平衡教学设计-5-/9 意图：以溶解平衡为例，探究溶解平衡的特征；多媒体动画演示晶体的溶解、饱和溶液中晶体形变质不变、晶体溶解微观解释等，使学直观形象的探究、分析问题，并得出溶解平衡特征【板书】化学平衡 一、溶解平衡的建立 1、溶解 结晶 可逆过程 2、V溶解=V结晶0 溶解平衡 （动态平衡、浓度不变、条件改变，平衡破坏）【探究】实验二：对比溶解平衡，探究化学平衡状态的建立：【投影】下表是 CO+H2O(g)CO2+H2 反应中起始和反应不同时间时各物质的浓度的变化（催化剂 1200）。【探究讨论】反应开始时，正逆反应速率和以后正逆反应速率
12、的变化情况，速率的变化与反应物、生成物浓度的变化有何联系？当 V 正=V 逆时，反应物和生成物浓度与百分含量是否仍继续变化，为什么？【学生讨论回答】课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要求教师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与
13、结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆反应速率相等时就处于化学平衡状态这样层层引导通过熟悉的例子类比化学平衡教学设计-6-/9 开始，反应物浓度最大，正反应速率最大，此时生成物浓度为零，逆反应速率为零。随着反应得进行，反应物浓度减小，正反应速率减小，生成物浓度增大，逆反应速率加快，但到一定程度，V正 =V 逆 当 V 正=V 逆时，反应物和生成物浓度与百分含量不再变化，因为此时 V正=V 逆，化学反应进行到最大限度。以上述反应中的反应物 CO为例，从微观角度观察，当 V正=V逆时，CO分子拆成 C、O原子和 C、O原子重新组合成 CO分子的
14、速率是相等的。即：达化学平衡状态时，用 CO表示的正逆反应速率相等。（反应物 H2O，生成物 CO2、H2均是如此变化情况）意图：学生在溶解平衡基础上，探究化学平衡状态的建立，并进行总结和归纳。学生通过对比，分析具体的数据，探究讨论交流，观察微观变化，明确：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变。在教学中注意引导学生联系前后知识，提高学生探究、分析、归纳总结的能力，培养学生的思维能力和严谨的学习态度。【板书】二、化学平衡的建立 课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要求教
15、师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆反应速率相等时就处于化学平衡状态这样层层引导通过熟悉的例子类比化学平衡教学设计-7-/9 意图：通过教师板演，学生绘图，使学生能从从直观的图形变化，更清晰的分析得出
16、：化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变。（3）变式探究，体验知识归纳【探究】上述反应，当 V 正=V 逆时，若在反应体系中在加入一些反应物或升高反应温度，V正、V逆如何变化，对原平衡有何影响？意图：通过变式探究，学生进一步的探索与分析，得到对问题更深的认识和更全面的剖析 【学生归纳】化学平衡状态具有的特征是：逆：一定条件下的可逆反应 等：V正=V 逆0 动：动态平衡 定：各组分浓度一定，保持不变 变：条件改变，平衡发生变化【板书】三、化学平衡特征：逆、等、动、定、变【学生活动】完成课后习题，使所学知识得到巩固和提高。（4）理论联系实
17、际，解决实际问题 课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要求教师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆反应速率相等时就处于化学平衡状态这样层
18、层引导通过熟悉的例子类比化学平衡教学设计-8-/9 教师提出实际问题，引导学生利用所获取的知识，通过自主探究，讨论分析，探求解决问题的方案。【思考讨论】试应用化学平衡的理论来分析，为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉气中 CO的含量？（投影图片）教师引导：该措施是否改变了反应条件？学生积极思考，讨论热烈，课堂气氛活跃。继续探究：若要减少 CO的含量，可采取哪些措施？学生积极讨论，气氛热烈，但并没有得到明确的答案；教师的继续设疑，引导，很自然的留下悬念。意图：使学生通过对思考题的讨论，综合应用本堂课所学知识，达到巩固和提高的目的，并使知识得到了进一步的升华。发现新的问题，进行讨论，但未明确
19、答案，使学生产生浓厚学习的兴趣和极大的求知欲，问题的提出也起到了承前启后的作用，为下堂课的教学打下了伏笔。【总结】教师总结：这堂课，我们从溶解平衡入手，探究讨论了化学平衡状态与其特征，并且已初步学会了如何来判断一个反应是否已达平衡。在今天的学习中，每位同学都能积极投入到课堂教学活动中，通过自主探究与讨论分析，获得了新的知识。学生总结学习心得体会，一致认为通过今天的这种学习方式，更好的体会到了求知的艰辛和乐趣，思考分析和解决问题的能力得到了提高，学生普遍比较喜欢这样的教学方式。六、评价与反思 课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要
20、求教师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆反应速率相等时就处于化学平衡状态这样层层引导通过熟悉的例子类比化学平衡教学设计-9-/9 1.本堂课采用“引导探究教学模式”组织教学，引导学生从已知知识出发，通
21、过对问题的探究和讨论，获取新的知识，充分体现了学生的主体作用，培养学生了探究发现的勇气和创新的精神，提高了学生探究问题、分析、归纳与解决问题的能力；多媒体技术的应用，恰倒好处的使课堂气氛生动、活跃，使抽象的内容形象化，有助于学生对抽象知识的掌握和理解；发散讨论的展开在一定程度上提高了学生的发散思维能力，并使学生对探究、讨论、解决实际问题产生了浓厚的兴趣，有利于学生养成严谨的学习态度和思维习惯。实践证明，教学效果很好。2.两堂课的教学内容在头脑中并不是简单的教学内容的加和，“新的学习材料应与认知结构中原有的观念建立合理的联系，才能产生有意义的学习（美国学者奥苏贝尔提出的先行组织者理论”。因此，教
22、学设计时，教师要考虑如何激活学生的原有知识，在学生“已经知道的”与“需要知道的”知识之间架设起桥梁。这堂课在课堂教学设计中，从学生的已有知识出发，通过知识的迁移和类比思考问题，由浅入深，使学生从真正意义上理解了化学平衡状态的建立和化学平衡的特征。3、化学平衡建立揭示的是一个微观过程，无法展示实物与原程，只能通过浅显例子的类比、动画模拟、调动学生积极想象来体会理解平衡本质，以达到我们的教学目标。课程应有利于学生体验科学探究的过程学习科学研究的基本方法加深对科学本质的认识增强创新精神和实践能力这就要求教师必须更新原有的教育观念教育模式和教学方法注重高中化学教学中的引导探究教学模式的实施培养具有独的基础理论之一化学基础理论的教学应根据课程标准和教学实际要求学生的发展和认知水平把握好知识的深度和广度重视学生科学方法和思维能力的培养二教材分析化学平衡观的建立是很重要的也具有一定的难度教材注意精心设置解速率的变化并指出在饱和溶液中当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时处于溶解平衡状态以此顺势引入化学平衡状态概念并强调在可逆反应中当正反应速率与逆反应速率相等时就处于化学平衡状态这样层层引导通过熟悉的例子类比