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(共24张PPT)
利用数字化实验探究压强对 化学平衡的影响
以“2NO2 N2O4 ”为例
02 实验改进原因
04 实验教学内容
03 实验改进原理
05 实验效果评价
01 设计思想
【说课内容】
信息化时代
信息技术和教育教学深度融合
实现高效和精准化的教学
化学学科核心素养培养
设计思想
1 S
1.
O D
实验问题情境的探究
抽象问题直观化
微观问题可视化
难点问题分层化
信息化教学环境
威尼尔传感器
GeoGebra图形计算器 希沃电子白板
高中化学核心概念
化学概念抽象而概括
平衡移动微观不可见
1. 设计思想
化学学科核心素养
学情
实验
微粒观、平衡观、守恒观
课程标准]
必做实验
素养为本教学
[学习难点]
难以理解和掌握
[现有实验]
实验2-2
2NO2
N2O4
反应载体 (红棕色)
(无色)
[核心概念
影响因素
压强
2.实验改进原因
存在的不足：
（ 1）进行实验时需要反复测试才能完成实 验现象的观察。
（ 2）实验时二氧化氮颜色变化不够明显， 尤其在拉活塞时颜色变浅，然后又略微加深的颜 色变化几乎观察不到。
（ 3）宏观现象的探究，无数据的支持与论 证。
2.实验改进原因
人教版2019
苏教版2019
善于发现教学素材
3.
实验改进原理
鲁科版2019
改进实验的优点： （ 1 ）实验操作简单，一次操作即可进行连续观察。 （ 2 ）宏观试验微观化，数字实验更加灵敏准确的反应出平衡移动的过程，便 于理解和分析。 （ 3）从数据的角度，解释了宏观现象变化的原因，论证压强 对化学平衡的移动影响。
制取N2O4
3.实验改进原理
数字实验
数据论证
知识层面： 了解压强对化学平 能力层面：体会科学探究过程，
衡移动的影响。 提高实验探究能力。
人 1 …化学 人 2
4 3
素养层面：发展学生化学学科 思维层面：实现从定性到定量分析
核心素养。 的思维跃迁。
4.1 实验教学目标
微型装置制取并收集NO2
4.2 实验教学过程
Part 1 课本实验
课本实验2-2
4.2 实验教学过程
Part 1 课本实验
模型建构
设计实验
提出猜想
证据推理
实验验证
课本素材
发现问题
实验表明，把注射器的活塞往里推管内体积减小，气体的压强增大，
浓度增大，混合气体的颜色先变深又逐渐变浅。颜色逐渐变浅是因为消 耗了更多的NO2。把注射器的活塞往外拉，管内体积增大，气体的压强
减小，浓度减小，混合气体的颜色先变浅又逐渐变深。颜色逐渐变深是
因为生成了更多的NO2。
2NO2 N2O4
(红棕色) (无色）
Part 1 课本实验
模型建构
设计实验
提出猜想
证据推理
实验验证
课本素材
发现问题
浓度
化学知识
温度
提出
合理猜想
混合气体颜色变浅 后略微加深
Part 1 课本实验
混合气体颜色加深后略微变浅
现象变化的不明显
模型建构
设计实验
提出猜想
证据推理
实验验证
课本素材
发现问题
扩大体积
压缩体积
实验现象
设计实验探讨“颜色的变化不明显的原因”——浓度
Part 2 实验探究
模型建构
设计实验
提出猜想
证据推理
实验验证
课本素材
发现问题
设计实验探讨“颜色的变化不明显的原因”——温度
Part 2 实验探究
模型建构
设计实验
提出猜想
证据推理
实验验证
课本素材
发现问题
2NO2 N2O4
(红棕色) (无色）
针管内的压强会发生怎样的相对
Part 3 数字实验
变化？
kpa
模型建构
设计实验
提出猜想
证据推理
实验验证
课本素材
发现问题
t
Part 3 数字实验
模型建构
设计实验
提出猜想
证据推理
实验验证
课本素材
发现问题
在常温（298.15K）常压（100kPa）下，NO2(g)和N2O4(g)的混合气体气 体装入一注射器，达到平衡时，两种气体NO2(g)和N2O4(g)分强是多少， 浓度是多少？已知:298.15K下 2NO2 N2O4 Kp=6.74
（ 1 ）推进注射器活塞，将混合气体的体积减小一半，问:此时化学平衡如 何移动？达到平衡时，两种气体的浓度多大
（ 2）拉升注射器活塞，将混合气体的体积扩大一倍，问:此时化学平衡如 何移动？达到平衡时，两种气体的浓度多大
2NO2 N2O4
= 6.74
则达平衡时：
Kp=
微观探析
证据推理
宏观辨识
模型认知
Kp=6.74
在常温（298.15K）常压（100kPa）下，NO2(g)和N2O4(g)的混合气体气
体装入一注射器，达到平衡时，两种气体NO2(g)和N2O4(g)分强是多少，
（ 1 ）推进注射器活塞，将混合气体的体积减小一半，问:此时化学平衡如
何移动？达到平衡时，两种气体的浓度多大
（ 2）拉升注射器活塞，将混合气体的体积扩大一倍，问:此时化学平衡如
何移动？达到平衡时，两种气体的浓度多大
代入c = p/RT(由pV =nRT变形而得， R=8.314kPa/(mol.K)，得: c(NO2)=0.0128mol/L c(N2O4)=0.0275mol/L
则298.15K下： 2NO2 N2O4 K=？
K= =0.0275/0.01282 =167.84
浓度是多少？已知:298.15K下 2NO2 N2O4 Kp=6.74
微观探析
证据推理
宏观辨识
模型认知
x=0.00347
化学平衡正向移动
证据推理
微观探析
宏观辨识
模型认知
（ 1 ）推进注射器活塞，将混合气体的体积减小一半，问:此时化学平衡 如何移动？达到平衡时，两种气体的浓度多大
298.15K下 ： 2NO2 N2O4 K=167.84
Qc= =0.055/0.02562 =83.922NO2 N2O4
压缩浓度(mol/L) ：0.0256 0.055
浓度变化(mol/L) ： 0.00694 0.00347
平衡浓度(mol/L) ： 0.01866 0.05153
K= =（0.055+x）/（0.0256-2x）2 =167.84
（ 1 ）拉升注射器活塞，将混合气体的体积扩大一倍，问:此时化学平衡 如何移动？达到平衡时，两种气体的浓度多大
宏观辨识
微观探析
K=
=（0.01375-x）/（0.0064+2x）2 =167.84
证据推理
模型认知
298.15K下 ：
Qc=
0.01375
化学平衡逆向移动
2NO2 N2O4 K=167.84
=0.01375/0.00642 =335.69>K
2NO2 N2O4
压缩浓度(mol/L) ：0.0064
浓度变化(mol/L) ：0.00226
平衡浓度(mol/L) ： 0.00866
0.00113
0.01262
x=0.00113
压强对化学平衡的影响：（反应前后气体体积不等的反应）
当增大压强时，平衡总是向着气体体积减小的方向移动； 当减小压强时，平衡总是向着气体体积增大的方向移动；
微观探析
证据推理
宏观辨识
模型认知
提高化学平衡的认识
（宏观辨识与微观探析）
（变化观念与平衡思想）
提升实验探究的能力
（实验探究与创新意识）
掌握计算技术的应用
（科学精神与社会责任）
强化数字实验的运用
（证据推理与模型认知）
5 .1实验效果评价
善于发现课本中的教学素材
着力于培养学生的高阶思维
化学平衡移动
认知水平提高
化学学科核 心素养培养
实验探究
水平提升
5.2 反 思

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