资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 高二 学期 秋季
课题 化学反应速率与化学平衡（整理与提升）
教科书 书 名：普通化学教科书选择性必修 1 化学反应原理 出版社：人民教育出版社
课标分析
本主题是选择性必修1化学反应原理模块的重要内容，课程标准中提出学生通过本模块 学习应初步形成关于物质变化的科学观念，赞赏运用化学反应原理对科学技术的重要意义。本主题内容化学反应速率、化学平衡均较为抽象，要求学生能从宏观、微观两个维度进行综合分析，相较于必修阶段显著加强了定量维度认识，学习难度增大。其中对化学反应的调控单列为内容要求的一点，说明课程标准中尤为强调对本主题理论知识的应用，突出化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用，针对典型案例对化学反应和化工生产条件的综合分析亦是本章学业要求之一。
教材内容
与旧人教版教材相比，在新人教版教材中增补了化学反应的调控一节，突出实际生产中 对反应速率、反应限度、反应方向、反应历程的认识，关注情境化教学。整理与提升进一步提炼了化学反应的认识视角，思维导图串联起整章内容，引导学生从定性、定量两个方面关 注速率、平衡研究问题，并在具体情境中体会理论研究的重要价值。 在其他现行版本教材中，苏教版教材以思维导图与核心问题形式帮助学生梳理所学，与 人教版较一致；鲁科版教材则在章末安排了微项目：探讨如何利用工业废气中的二氧化碳合 成甲醇。微项目主题选择与现代社会亟待解决的碳排放问题作为研究情境，使用上可将新素 材作为学生总结本章内容、发展学科核心素养、形成问题解决思路的良好教学载体，在应用 上均强调对思路和方法的总结。 人教版教材配套教师用书中关于本章复习与提升教学建议也鼓励教师先指导学生以思维 导图等形式进行知识重构，而后围绕一个实际情境，尝试采用与研究合成氨适宜条件类似的 思路和方法，从化学反应四个认识视角进行分析，并在真实问题解决中引导学生关注方法形 成和思路建构。在目前已有的本主题下复习课多篇教学研究论文中，也强调围绕真实情境对 具体数据、操作等加以分析，鼓励学生建构认识思路模型并在具体问题研讨中内化所学，情境化、结构化、有序化等是本节复习课设计的核心指导思想。综上，在本节课教学设计中， 以人教版教材复习思路为主线，充分应用鲁科版教材提供的情境素材，在一课时的时间范围内优化教学活动设计以完成整理与提升。
学情分析
【知识维度】 已有：学生已完成本章所有知识，掌握本章核心概念和原理。 欠缺：各核心概念之间尚未建立联系，仍会混淆速率与平衡两个分属动力学与热力学不 同范畴的理论。 【认识思路维度】 已有：通过工业合成氨的学习建立起从方向、限度和速率分析反应的角度，确立了选择 适宜条件的基本思路方法。 欠缺： 尚未在其他工业生产情境中加以实践，部分学生对基于工业生产实际的化学反应 认识思路、方法尚未内化。 【学习心理维度】 已有：在严谨的理论推理和定量计算分析中越发感受化学的定性定量、宏微结合的逻辑 之美，感受化学学科对生产实际的巨大价值。 欠缺：对本主题内容存在较强畏难情绪，认为理论性较强且内容大多抽象难以理解。
教学目标
1.通过梳理本章核心概念绘制思维导图厘清反应历程、反应速率、化学平衡、反应方向间的关系，并在利用二氧化碳制甲醇情境中体会核心概念的学科价值，整合以上四个视角形成认识并应用化学反应解决工业生产实际问题的一般思路。 2.通过对二氧化碳制甲醇工业生产工艺中具体数据、图像等内容的定量化解读分析，与理论预测结果相对照，建立从理论和实际生产两大维度涉及速率、平衡、成本、绿色环保等多因素的化学反应调控综合分析思路。 3.通过认识二氧化碳制甲醇为我国实现二氧化碳治理“碳达峰”“碳中和”目标的促进意义，树立绿色化学理念，认识到化学反应中物质转化可作为解决环境问题的重要途径。
教学重难点
教学重点：运用化学反应速率和化学平衡知识分析二氧化碳制甲醇的条件控制 教学难点：联系实际对生产数据及操作的分析解读
教学过程
本节课采用活动元教学方式，基于真实问题情境设计了三个活动元，教学活动中多以师生探讨分析为主，在学生课前已进行基本概念梳理的前提下可在一课时内完成教学任务。各活动元中各活动有意识地引导学生复习巩固本章核心内容，形成认识化学反应解决实际问题 的一般思路。其具体教学过程如下。 核心问题师生活动设计意图活动元一 聚焦反应方向 选择合适反应如何判断化学反应是否适用于工业生产？根据两个反应焓变值、熵变值判断二者的自发性。回顾化学反应的方向的知识。能运用复合判据从自发进行的角度选择适宜的反应。活动元二 结合理论分析 选择适宜条件1.如何提高反应平衡转化率？ 2.如何提高反应速率？1. 回顾所学，确定哪些因素会影响速率和化学平衡。 2. 根据活动元一中所选择反应特点，讨论如何调控以上因素提高产量及效率，总结理想的反应条件。回顾影响化学反应速率、化学平衡的因素， 从速率、平衡两个角度调控化学反应。活动元三 联系生产实际 多维调控反应应用于工业生产， 还需考虑哪些问题？1.计算平衡常数并由数据解读该反应限度特点。 2. 阅读论文中具体的数据图表 ，结合所学分析投料比、副反应、温度、压强、催化剂选择上的取舍。 3. 阅读实际生产工艺模拟 图，分析压缩循环、热交换 器、液化分离甲醇等工艺的意义。解读实际生产工艺中 各条件、操作选择的原因，进一步明确实际生产和理论分析的巨大差异，关注从多个角度调控化学反应。在活动设计中有意突出定量计算、图表数据分析解读等， 发展学生在定量视角下的分析能力。
学习评价
学生完成本课后，可按照如下评价指标对应检查自己学业目标达成状况： 知道影响反应速率的因素并能从微观角度加以解释 能建立平衡移动规律与具体反应的关联 能根据方程式推测反应的熵变 能使用复合判据判定化学反应能否自发进行 能运用外界因素对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向 能结合数据利用三段式法计算化学反应速率、平衡常数、转化率等 能围绕化学反应的认识思路对具体工业生产情境中条件设置加以解释

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