人教版《化学反应原理》

第二章  化学反应速率和化学平衡教材分析与教学指导

支瑶

一、本章教材的知识结构分析与教学重点

【课程标准对本章相关内容的要求及启示】

内容标准

1．知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率。

2．知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。

3．通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。

4．通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

5．能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

6．描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

7．通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

8．认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

【关注点1：从必修到选修学生认识发展的变化】

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化学反应的快慢与限度

《化学2》化学反应的快慢（感性认识、定性分析）

化学反应的限度（建立化学平衡及其移动的概念）

《化学反应原理》化学反应的方向（定量判断）；化学反应速率（理性分析）化学反应的限度（定量计算、理性分析）

【关注点1：从必修到选修学生认识发展的变化】

1.认识角度的增加：化学反应的方向

2.认识方式类型转变： 从孤立到系统， 从定性到定量， 从静态到动态

3.形成认识思路

【关注点2：新增内容】

1.能用焓变和熵变说明化学反应的方向

2.知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响

3.描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率

【关注点3：概念理论内容与生产的紧密联系】

【本章教材的知识结构】

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【新课程不同版本教材比较——鲁科版】

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【思考与讨论】

1.“化学反应方向”应该放在这一章的什么位置？

2.“化学反应速率”与“化学平衡”的先后顺序？

从学生学习难度考虑

从学生认识发展考虑

3.“碰撞理论”与“过渡态理论”是否应该与“化学反应速率”分开编排？

分开的理由：让“序言”课更丰富，体现化学反应原理模块的研究方法

4.“化学平衡常数”与“平衡移动规律”的先后顺序？

5.从必修到选修，化学反应速率还可以有哪些发展？

基于反应速率方程的定量、系统的认识发展

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6. “合成氨工业”到底要不要？

从知识的角度考虑

从认识发展的角度考虑

【本章教学目标】

• 知识技能目标：

1.通过对化学反应的方向的学习，初步了解影响化学反应方向的因素；

2.通过对化学平衡常数和影响化学平衡的因素的学习，了解如何判定一个化学反应进行的程度，学会如何通过改变反应条件获得尽可能高的平衡转化率；

3.通过化学反应速率的表示方法和影响化学反应速率的因素的深入探讨，学会如何通过改变外界条件控制化学反应速率；

• 过程方法目标

1.通过探究活动，让学生体验半定量实验（浓度、温度对化学平衡的影响）在化学研究中的应用，培养学生进行定量实验探究的能力；

2.通过对各种数据资料的分析和处理，培养学生获取和处理信息的能力和分析推理能力。

• 情感态度价值观目标

通过对具体生产条件优化的案例的讨论，使学生认识化学反应原理在工业生产中的重要作用，提升学生对化学反应的价值的认识，从而赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。

【本章教学重点】

• 总：发展学生对化学反应的认识

建议：

设计贯穿始终的促进学生认识发展的情境线索和问题线索（如：合成氨反应、二氧化硫催化氧化，等）

可以采用分散与集中（利用化学反应方向的教学）相结合的方式

• 《化学反应速率及影响化学反应速率的因素》（含碰撞理论和过渡态理论）教学重点

1.影响化学反应速率因素的实验探究

建议：

设计开放度较大的探究活动，巩固探究活动中的变量控制思想；挖掘新的探究点，鼓励学生发现问题、提出假设，进行探究能力的培养

• 《化学反应速率及影响化学反应速率的因素》（含碰撞理论和过渡态理论）教学重点

2.影响化学反应速率因素的理论解释

建议：

抓住本质，展开逻辑推理

【本章教学重点】

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• 《化学反应速率及影响化学反应速率的因素》（含碰撞理论和过渡态理论）教学重点

3.催化剂对化学反应速率的影响

建议：

利用实验，使学生认识到催化剂的选择性，理解“对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况，理想的催化剂还可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率”的含义

• 《化学平衡》教学重点

1.巩固必修2相关内容

建议：关注学生对可逆反应、化学平衡状态、化学平衡移动概念的理解是否到位

2.化学平衡常数的教学

建议：

1.充分利用数据建立化学平衡常数相关概念

2.利用实例体现化学平衡常数的功能

表征化学反应的限度

表征化学平衡状态

分析影响化学平衡状态的外部因素

判断化学平衡的移动

介绍化学平衡常数概念

理解并应用化学平衡常数概念

以N2 + 3H2 http://yjs.teacher.com.cn/netcourse/tyx213a/kcjj/ch1/se0/xtm01.gif2NH3等反应为例，分析：

1.     平衡常数K有单位吗？有统一单位吗？举例说明。

2.     对于某一化学反应，化学平衡常数的表达式唯一吗？举例说明。

请你根据表中数据分析：

1.     A、B、C、D、E处于同一化学平衡状态吗？为什么？

2.     平衡常数值与哪些因素有关？平衡转化率呢？

3.     平衡常数、平衡转化率与化学平衡状态的关系是什么？

反应：H2(g) + CO2(g) http://yjs.teacher.com.cn/netcourse/tyx213a/kcjj/ch1/se0/xtm01.gifH2O(g) + CO(g)   △H>0

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介绍化学平衡常数的功能1：表征化学反应限度

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请你思考，并寻找对应关系，说明你的分析思路

Q = K 反应向正反应方向进行，达到平衡状态

Q > K 反应向逆反应方向进行，达到平衡状态

Q < K 已达化学平衡状态

化学平衡常数功能3：分析影响化学平衡状态的外部因素

改变哪些条件可以使化学平衡状态发生移动？为什么？

化学平衡常数功能4：判断化学平衡移动方向

反应达化学平衡状态时，Q = K。 此时，

1.若增大反应物浓度，则Q K，平衡向 方向移动

2.若减小反应物浓度，则Q K，平衡向 方向移动

3.若增大生成物浓度，则Q K，平衡向 方向移动

4.若较小生成物浓度，则Q K，平衡向 方向移动

（填<、=或<）（填“正反应”或“逆反应”）

请你根据所提供的试剂和资料设计实验，验证你的上述推论。

试剂：K2Cr2O7溶液、浓硫酸、NaOH溶液、

FeCl3溶液（0.01mol/L)、 FeCl3溶液（1mol/L) 、

KSCN溶液（0.001mol/L) 、KSCN溶液（1mol/L)

小资料：Cr2O72-(橙色)+ H2O http://yjs.teacher.com.cn/netcourse/tyx213a/kcjj/ch1/se0/xtm01.gif2CrO4- (黄色)+ 2H+

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【本章教学重点】

• 《化学平衡》教学重点

3.“影响化学平衡移动的因素”教学中的实验探究

建议：

1. 设计开放性的探究活动

2.对学生方案进行诊断和评价

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• 《化学反应方向》教学重点

1.对自发反应的解释

建议：利用具体反应让学生体会

2.“熵”的概念的建立

建议：利用化学中的具体案例，结合微观过程让学生体会（如溶解、有气体生成的反应，等）

【课时分配建议】

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二、学习类型与教学模式的选择

• 学习类型：符号学习、操作学习、交往学习、观察学习、反思学习等不同类型
• 教学模式：启发讲授，任务驱动，问题探究，参与-分享，合作交流，案例教学，自主学习等多种模式灵活有效的整合使用。
• 核心：以促进学生认识发展为本的教学

三、学生学习难点与解决策略

• 难点1：化学平衡状态的特征判断

解决策略：

1.抓住化学平衡状态特征的功能及特点

2.提供具体知识支持

特征1：正逆反应速率相等（理解化学平衡状态、两个“方向”的速率、等量替换）

特征2：各组分浓度不变（表征化学平衡状态、变量转化）

• 难点2：浓度、压强对化学平衡的影响

解决策略：抓住浓度、压强对化学平衡影响的异同

同：改变浓度

异：浓度改变——改变单一组份浓度

压强改变——等倍数改变所有组分浓度

• 难点3：充入惰性气体对化学反应速率的影响

解决策略：抓住压强对化学反应速率影响的本质——是否影响单位体积内活化分子数