反应条件对平衡的影响教学设计

反应条件对平衡的影响教学设计
反应条件对平衡的影响教学设计

反应条件对化学平衡的影响教学设计

北京师范大学化学学院

宋玥

教学基本信息

课题反应条件对化学平衡的影响

教材书名:《化学反应原理》出版社:山东科技出版社

出版日期:2007年7月

页码:page46~page51

指导思想与设计理念

指导思想:本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准》对本课程的要求: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。结合《化学反应原理》模块的功能定位,对本课的基本核心定位为:运用相关平衡理论原理分析推理,并通过实验验证,分别研究温度、浓度、压强对化学平衡的影响。

设计理念:作为《化学反应原理》模块中的课程,其独特的功能在于使学生感受和了解化学的学科及学术思想。使学生通过化学基本原理的学习,能够更加深入地研究和认识化学反应的本质规律,认识这些重要原理理论对化学科学研究指导意义,使学生意识到在化学科研领域,理论研究的与实验探究同样重要,理论能够有效指导预言实验,实验又能够不断检验和丰富理论,两者相辅相成,共同促进了化学学科的发展。

为了凸显化学平衡的学科本体思想,作为热力学研究领域的内容,本课将从平衡移动的本质原因Q、K关系入手,让学生先从理论上进行推理分析,自主预测平衡的移动,再通过实验验证理论预测的正确性。充分体现了化学科研领域理论有效预测结果、指导实验,实验检验验证预测的基本研究思想。让学生感受到原理理论不仅具有解释功能,还具有重要的预测与指导意义。

在新的高中化学课程标准中提出了平衡常数K这一新的概念,其意义不应该仅仅停留在对平衡进行一种定量的描述,在化学学科研究中K的另一个极为重要的功能即是实现对于平衡移动的预测,所以,教师在教学中应当充分挖掘概念的核心价值,凸显概念原理模块教学的基本理念。在教学中,通过Q、K关系,还能够使学生认识到平衡移动的本质,从而促使学生今后能够更加准确和深入地分析相关平衡移动的问题,解决勒夏特列原理无法进行分析的复杂平衡移动问题;并能够从Q的表达式出发,实现反应的精细调控(通过控制条件改变幂次方大的项对于反应的调控更加有效),这些都是勒夏特列经验理论不能够解决的。本课的设计从科学概念的本质和学科本体出发,希望学生能够在接触相关概念的最初,就建立起正确、科学的观念

和理念,掌握科学的研究方法,从而为今后的学习和科学研究中打下坚实的基础,真心诚意地帮助学生成长和发展。

教材分析及学习者分析

1.教材中的地位

《反应条件对化学平衡的影响》位于化学反应原理模块第二章第二节<反应的限度>第三个节下标题位置。

章功能:本章内容分为三节,分别为<化学反应的方向><化学反应的限度><化学反应的速率>。章节的安排顺序符合科学家研究化学反应的一般思路。对于一个任意的化学反应,首先需要关注的是它发生的可能性(自发性),即反应的方向问题。只有判断为可能发生的反应才有继续研究的价值;对于可能发生的反应,反应进行的程度(限度)便是下一步要关注的问题。反应的方向和限度均属于化学热力学问题,是对反应宏观层面上的研究,不依赖物质的微观结构,也不涉及变化的细节,只是通过体系始态和终态的热力学状态判断一种“可能性”与“趋势”,不能够解决实际过程中的反应问题,即不能全面判断反应是否真的可以发生以及反应发生的具体情况。因为反应的实际情况还涉及到反应的微观过程,及化学反应动力学问题,第三节内容<反应的速率>就是研究动力学问题。学生在经历本章三节内容的学习过程,其实也是在经历化学学科中科学家对于每个新反应的认识与研究的过程。

本节内容<化学反应限度>作为本章的第二节,也是研究化学反应的第二个重要步骤,不仅在本章中起着承上启下的作用,也是反应研究中一个重要的中间过程。

节功能:本节又分为三个节下标题,分别是<化学平衡常数><平衡转化率><反应条件对平衡的影响>。其中前两个节下标题主要实现的是化学反应限度的定量描述,第三个节下标题则是半定量地研究影响平衡(反应限度)的因素。第一个标题下,在学习平衡的定量描述时引入了相关的概念K与Q,且初步建立了Q、K间的相互关系,不仅实现了对反应平衡及非平衡状态的描述,更重要的是为标题三研究影响因素提供了极为宝贵的理论分析工具。所以本课时的功能不仅在于让学生更加深入地认识化学平衡,实现平衡的动态化(移动),还有一个重要的功能价值在于实现了Q、K概念的在学科中的理论应用价值,让学生充分感受提出Q、K概念的实际价值意义所在。

2.学生的认识发展分析

(1)已有认知:在必修2中,学生已经初步地建立了化学平衡的概念,并且知道平衡状态不是不能改变的,在改变条件的情况下,平衡会发生移动,且知道能够使平衡发生移动的因素有温度、压强、浓度。

待发展认知:温度、压强、浓度分别是如何影响平衡发生移动的?它们对平衡移动的影响

是否有规律可循?是怎样的规律?

(2)已有认知:在本节的第一课时《化学平衡常数》,学生建立了Q、K概念,理解了Q、K的基本含义,知道了Q、K关系与平衡、不平衡状态间的关联;且通过简单的分析推理已经知道了Q、K不相等的两种情况下(Q>K、QK,平衡逆向移动。

待发展认知:将 Q、K关系与平衡移动方向的理论判据应用到各因素对平衡移动影响问题中的具体方法思路。即如何将将理论工具应用与解决实际化学平衡移动问题。

3.学生认识障碍点分析

(1)如何将理论抽象的Q、K概念应用到解决平衡移动具体问题上:

学生已经初步建立了Q、K关系与平衡移动的方向的关系,但是到具体的实际问题解决中会一时找不到突破口和切入点。

解决途径:教师可在学生的分析过程中不断帮助引导学生思路,使学生认识到条件的改变会改变Q或K值,从而使得原本相等的Q、K关系被破坏;引导学生抓住条件改变瞬间Q(或K)的变化所导致的Q、K不相等来判断平衡的移动,使学生的分析思路逐步由模糊到清晰,实现教师引导下的自主分析推理;也可教师示范其中一例,使学生从示例中感受领悟该类问题的共同的基本研究思路,在之后的分析中不断举一反三,实现自主分析预测;在学生自主分析的过程中,教师也可借助PPT或学案制作相应的分析表格,通过表格的条目排布来整理学生的思维,让学生在表格填写过程中自然而然地明确分析的基本步骤与思路。

(2)“温度对平衡的影响”教学过程中,由于学生已经经历了浓度、压强对平衡影响的分析与讨论,会不由自主地在分析思路上形成错误地认识:认为平衡的移动问题均是由于Q反生变化导致Q、K不等,再加上K的常数定义,学生很容易忽略K的变化,从而做出错误的判断或无法做出判断。

解决途径:故意隐藏条件(K随温度的变化趋势),激发学生的原有“错误认知”,可能会有很多学生从Q不变得出平衡不移动的结论;

通过实验现象使学生产生认知冲突(实验表明平衡确实发生了移动);

Q不变的事实和眼前真实实验现象的发生,迫使学生去认识K的变化。

知识逻辑

线

认识发展线驱动问题线情景素材线学生活动线

影响平衡移动的因素结合实际问题情景

回忆旧知识

改变条件可以使

能否通过改变条件

来调控合成氨反应

的限度,使氨的转

化率提高?

工业合成氨的化

学发展史中科学

家所面临的一个

重要难题——反

回忆旧知,讨论

影响平衡的因素

浓度对平衡的影响

压强对平衡的影响

平衡移动

影响平衡的因素有

温度、压强、浓度

反应物或产物浓度

的改变会使平衡发

生移动;增大反应

物的浓度或减小生

成物的浓度,平衡

正向移动,反之,

平衡逆向移动

压强的改变可等效

为体系体积的改

变,最终可等效为

气态物质的浓度的

改变

改变压强本质是使

浓度发生改变,且

是同时、同等程度

改变多组分浓度的

问题,故Q的变化

不仅与浓度的变化

有关,还应与各组

分的系数(幂)有

对于有气态物质参

与的可逆反应,改

变压强会使平衡发

生移动。增大压强,

平衡像气态物质系

数减小的方向移

动;减小压强,平

衡向气态物质系数

向Fe(SCN)3中加入

FeCl3或KSCN,预

测会有怎样的现象

发生?为什么?

对于有气态物质参

与的反应,改变压

强会使平衡如何移

动?应该如何考虑

这个问题?

对于三个不同类型

的有气态物质参与

的反应,增大体系

压强为原来2倍,

平衡分别如何移

动?

应的限度问题

实验验证:分别向

Fe(SCN)3中加入

FeCl3和KSCN,

与之前体系对比

人体中血红蛋白

与氧气的结合实

实验验证:NO2

与N2O4体系的针

管推拉实验

分析推导Q、K

关系,理论预测

平衡移动的方向

观察实验现象,

获取证据信息,

验证理论预测,

获得结论

思考讨论解决压

强对平衡移动影

响问题的思路方

总结思维模型,

分析Q、K关系,

并预测平衡移动

观察实验现象,

验证预测

总结相应的平衡

移动规律

温度对平衡的影响

勒夏特列原理

平衡移动的本质

平衡移动规律的应用增加的方向移动

温度改变会使K发

生变化

温度会使平衡发生

移动。对放热反应,

升温平衡正移,降

温平衡逆移;对吸

热反应,升温平衡

逆移,降温反应正

简单体系平衡移动

规律可用勒夏特列

原理进行判断

勒夏特列原理使用

的条件

平衡移动的本质:

原体系平衡状态下

Q、K相等,改变条

件使Q、K不等,

从而使平衡发生移

平衡移动规律及

Q.、K关系在生产

中的应用价值

对于反应:

2NO2错误!未找到

引用源。N2O4,

△H=-57.2 kJ/mol

升温或降温会使平

衡如何移动,预测

会有什么现象?

能否用一句话来总

结上述所有的平衡

移动规律?

从平衡移动的角度

出发,可以如何实

现合成氨反应限度

的调控,提高氨的

转化率?

实验:NO2与

N2O4体系在热水

浴与冰水浴中的

颜色对比实验

三种影响因素规

律例证

工业合成氨反应

的调控设计

分析讨论,进行

预测

观察实验现象,

依据相应的已知

条件,再次分析

Q、K关系,得出

平衡移动的结论

观察平衡移动规

律,进一步总结

反思平衡移动本质

设计方案,解决

合成氨工业生产

的实际问题,感

受价值意义

教学目标

知识技能:

①了解浓度、压强和温度对化学平衡的影响以及平衡移动的规律;

②初步学会利用Q、K关系半定量地分析平衡移动的方向;

③初步学会利用勒夏特列原理判断简单体系平衡移动方向,知道勒夏特列原理的使用条件;

④了解如何通过改变条件调控反应的限度。

过程与方法:

①通过理论分析与推理,使学生获得运用Q、K关系预测、研究平衡移动问题的基本思路和

方法;

②通过实验现象的观察与分析,培养学生获取、处理信息的能力,初步感受理论与实验并重

的现代化学科学研究方法;

③通过归纳总结,使学生得出平衡移动的一般规律;

④通过合成氨条件的分析讨论,使学生认识到平衡移动理论及Q、K判据的价值,并能利用

其实现反应限度的调控,选择设计合适反应条件,提高产物的转化率。

情感态度价值观:

①通过对工业合成氨反应的讨论,使学生初步了解研究平衡移动的重要意义;

②通过理论分析和实验验证,使学生体会现代化学研究中理论与实验的重要意义,并初步体

验化学科学研究过程,激发对化学科研的热爱;

③通过合成氨条件的设计和选择,使学生感受平衡移动规律的重要价值,体会化学与工业生

产的联系,化学对生产的指导意义。

教学内容

本课通过Q、K关系的理论分析,使学生了解改变条件(浓度、压强、温度)分别会使平衡如何移动,使学生掌握平衡移动的基本规律。所以对于Q、K关系的具体推导过程不作为重点内容进行过于细致的分析与讨论,只是将其作为一种理论工具,让学生感受这种研究思路与方法,让学生利用这种工具更好地理解平衡移动的本质和平衡移动规律的由来,能够对平衡移动从感性层面上升到理性高度。本课的重点内容将放在对于平衡移动规律的学习,并通过勒夏特列原理帮助学生更好地记忆相关规律;但是对于平衡移动规律的学习,我不希望学生只能通过实验现象和感性认识来学习这些规律,所以在本课中,我在教学内容加入了Q、K关系的判断,让学生更加理性地学习,从而能够更加深刻地认识平衡移动的本质,也进一步感受平衡常数的学科价值与意义,帮助学生更好地建立化学学科思想。

教学重点和难点

教学重点:温度、浓度、压强对平衡的影响及平衡移动的规律

教学难点:利用Q、K关系分析推导平衡的移动情况

课时安排

第二节化学反应限共分为三个课时,本堂课为第三课时。

教学用具

黑板,多媒体

教学方法

课堂教学基于学生的最近发展区,通过不断启发学生思维,引导学生思路,让学生能够自主进行理论推导,并预测实验现象,实现在教师引导和帮助下的自主学习。主要用到的教学方法有:课堂提问,演示,启发,讨论。

教学流程示意

【情景设置】工业合成氨发展史上遇到的一个重要难题:反应的限度

PPT 合成氨发展简史

学生回忆旧知,回答影响平衡的因素

教师评价、小结PPT 影响平衡移动的因素:温度、压强、浓度

【提问】向Fe(SCN)3体系中加入一定量FeCl3或KSCN,预测会有什么现象?为什么?

学生填写表格,预测现象,回答问题PPT

表格:Q、K关系、

平衡移动方向及

现象预测

学生观察实验现象,

验证理论预测

【演示实验】分别向两个相同Fe(SCN)3体系中滴加一定量FeCl3或KSCN

教师评价、小结PPT 人体中血红蛋白与氧气结合过程中的平衡移动

【总结】增大反应物浓度或减小产物浓度,平衡正向移动;反之,平衡逆向移动。【提问】对于下面三个气态物质参与的反应,增大压强为原来两倍,平衡如何移动?如何研究?

【讲解】将压强的改变等效为气体物质浓度的改变,转化为同程度改变多组分物质浓度的问题,考虑各组分系数关系,判断Q、K关系,解决平衡移动问题。

【演示】N2O4(g)2NO2(g)的平衡移动问题,提炼相应思维模型

学生总结思维模型,

判断Q、K关系,预测平衡移动PPT

表格:

Q、K关系,平衡

移动方向预测

【演示实验】NO2与N2O4体系的针管推拉实验

学生观察实验现象,

验证理论预测

【总结】增大压强,平衡向着气态物质系数减小的方向进行;减小压强,平衡向着气态物质系数增大的方向进行。

【提问】将两个相同的NO2与N2O4体系分别放在热水浴与冰水浴中,会有什么现象?

学生交流讨论,推理Q、K关系,预测现象,回答问题PPT

表格:

Q、K关系、平衡

移动方向及现象预

测(隐藏条件)

教师评价、小结反例证

实验

NO2与N2O4体系

分别放在热水浴与

冰水浴中一段时间

学生交流,讨论研究思路PPT

三类有气态物质

参与的反应:

△νg<0,△νg=0,

△νg>0

教学过程

教学环

教师活动学生活动设计意图

引入【介绍工业制氨在化学发展史

中面临的难题】

合成氨的化学原理,写出来,

不过一个方程式;但就是这样

一个简单的化学方程式,从实

验室研究到最终成功、实现工

业生产,却经历了约150年的

艰难探索。在此期间,曾有不

少著名的化学家踏上了合成氨

的研究之路,但他们的最终结

局却都是无功而返,其中面临

的最大难题就是氨的转化率太

低。这是由于合成氨反应是一

个可逆反应,反应只能进行到

一定程度就到达平衡状态,存

在反应限度的问题。

【设疑】

能否通过改变条件来调控反应

倾听、感悟、思考

通过工业合成

氨所面临的难

题激发学生的

学习兴趣和解

决问题的强烈

愿望,且有助于

学生后续体会

平衡移动规律

在科学生产中

的重要意义和

价值,为后续学

生设计条件调

控合成氨的限

度埋下伏笔。再次讨论,推理Q、

K,解释实验现象

PPT

吸、放热反应随温

度变化,K值的变

化情况

教师评价、小结

【总结】吸热反应,升温使平衡正向移动;放热反应,升温是平衡逆向移动。

【讲解】平衡移动的本质是改变条件使Q、K关系的不相等。简单体系的判断可用勒夏特列原理。

【提问】利用今天学习的内容,可以如何设计反应条件,提高合成氨的氨产率?

交流研讨,设计选择合

适的反应条件,设计提

高氨的产率的方案PPT 简单描述合成氨的工业反应条件选择

限度,改变平衡状态,使氨的转化率升高?

回忆旧知【回顾】

在必修2的学习中,我们已经

接触了有关反应限度的问题,

这类问题的本质是反应的平衡

问题。我们也已经知道,改变

反应条件可以使原有的平衡破

坏,并建立新的平衡,这样的

过程称为平衡的移动,利用平

衡的移动,我们可以调控反应

的限度。

【问题】回忆影响平衡移动的

因素都有哪些?

聆听,回顾相关概念,回忆影响

平衡移动的因素

通过对旧知识

的回顾,激发学

生的原有认知,

确立影响平衡

移动的三个因

素,由此确立本

课的三个研究

主题——浓度、

压强、温度对平

衡的影响。

浓度对平衡的影响【问题】

向Fe(SCN)3平衡体系中加入一

定量FeCl3或KSCN,预测会有

什么现象发生?为什么?说说

你的预测思路。

【方法引导】

在本节的第一课时,我们学习

了K和Q两个重要概念,也已

经初步了解了可以如何运用Q、

K关系来判断平衡移动的方向,

回忆所学内容,想想我们能否

运用这种思路来研究这个问题

呢?

【提供表格】

表格内容包括K表达式的书写,

Q、K关系的判断,以及相应的

实验现象预测。(提供了基本的

研究思路)

【演示实验】

Fe(SCN)3体系中滴加入FeCl3

和KSCN的平衡移动实验

【大胆猜想】加入FeCl3或KSCN

后体系的颜色会发生变化

【明确相关概念】

明确Q、K含义,以及Q与K在不

同关系下,平衡所处的状态

【理论分析】

依据Q、K的表达式,由条件改变

瞬间Q的变化来判断Q、K关系,

明确平衡移动的方向,预测反应

现象

【观察验证】观察实验现象,获

取相关信息,验证理论预测

以实验问题作

为驱动,激发学

生大胆做出猜

想,并使学生在

实际问题情境

中探究浓度对

平衡的影响。

温故相关概念,

使学生明确研

究工具,提供研

究思路。

感受并初步了

解利用Q、K关

系研究平衡的

方法,从平衡移

动的本质进行

分析,体会平衡

移动的实质内

涵。

通过实验进一

步验证理论猜

想,体现化学科

学研究的基本

方法步骤,感受

实验对理论的

检验功能。

【生活实例】

人体内血红蛋白与氧气结合过程中的平衡移动

【总结】

增大反应物浓度或减小产物浓度,平衡正向移动;反之,平衡逆向移动。倾听、思考

【获得结论】明确浓度对平衡的

影响,明确相应的平衡移动规律

体会平衡移动

对人体的调控

作用,进一步感

受平衡移动的

重要性

压强对平衡的影响【问题】对于下面三个有气态

物质参与的反应,如果压强变

为原来的两倍,平衡会如何移

动?你如何思考这个问题?

【方法引导】

压强的改变,相当于气态物质

浓度的改变,且各气态物质的

浓度改变的程度是相同的,即

扩大或缩小相同的倍数。从Q

的表达式可以直到,改变条件

后Q与K的大小关系将不仅与

压强的变化有关,还与气态物

质的系数差(△νg)有关。

【提供表格】

三种不同类型的有气态物质参

与的反应例子。

【提炼思维模型】通过示例分

析第一个反应例子,为学生提

炼出有效的思维模型:Q=2△νg K

【实验演示】

NO2与N2O4体系的针管推拉实

验。

【总结规律】

增大压强,平衡向气态物质系

【交流讨论】

讨论解决问题的思路,思考如何

将压强的改变体现在Q、K关系中,

寻找合适的解决问题的途径,充

分发挥思维变式能力。

【明确思路】学生在教师的引导

下,顺利地将压强的影响转化为

浓度的影响,并明确了在这个问

题中相应的控制衡移动的具体因

素。

【分析预测】

利用Q与K的关系分析预测压强

变为原来2倍时,平衡的移动方

向:

①N2O4(g)2NO2(g)

② N2(g)+O2(g)2NO(g)

③ N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

【观察验证】通过实验现象,验

证理论预测

从压强到浓度

的转化,训练学

生的思维变式

能力

提炼问题的本

质,压强的改变

是多组分浓度

同时改变问题,

从而使学生关

注△νg的重要

影响

通过实例分析,

使学生亲身体

验分析解决问

题的具体过程,

有助今后类似

问题的有效分

析与解决。运用

简单数学模型,

很好地体现学

科间的相互交

叉与联系。

通过实验现象,

验证理论预测,

直观反映平衡

移动结果

精炼平衡移动

规律,使学生更

数减小的方向移动。有效记忆

温度对平衡的影响【问题】如果将充有相同量

NO2的两个完全相同玻璃小

球,一个置于热水中,另一个

置于冰水中,猜测会有什么现

象发生?如何预测?

已知体系中存在平衡:

2NO2错误!未找到引用源。

N2O4,△H= -57.2kJ/mol

【演示实验】

热水和冰水中的2NO2错误!未

找到引用源。N2O4平衡体系对

照实验。

【讲解】K是一个受温度控制

的常数。只有在一定的温度下,

K才是固定不变的常数,温度

改变会使K发生改变,即会改

变反应的限度。

【提供有效信息】

放热反应,随温度升高K减小;

吸热反应,随温度升高K增大。

【总结】

温度升高,平衡向吸热反应方

向移动;温度降低,平衡向放

热反应方向移动。

【讲解】如果升高温度反应向

吸热方向进行,体系温度将不

断升高,与事实不符。还可以

从这样的逆向思维角度感性的

认识温度对这个问题进行诠

释。

【思考交流】由于学生无法获得

足够的信息进行判断,从而出现

错误判断甚至无法进行判断(很

多学生认为温度改变瞬间Q不变

化,从而平衡不发生移动)

【观察实验】学生观察实验现象,

思考现象产生的原因,试图寻求

合理解释。

倾听,感悟

【理论解释】利用有效信息,分

析温度改变后的Q、K关系,解释

相关实验现象。

倾听,思考,感悟

让学生在问题

情境中进行自

主分析,激发学

生原有偏差认

识(认为K总是

不变的)

通过实验现象

向学生制造认

知冲突,从而迫

使学生去发现

和思考K的变

化。

让学生再次注

意K的常数定

义。使学生深刻

认识反应条件

影响Q、K关系

的两种途径—

—改变Q和改

变K,学会全面

地分析思考问

题。

运用逆向思维,

让学生从更加

感性地角度认

识温度对平衡

的影响,不仅可

以帮助学生有

效记忆,更能拓

宽学生分析问

题的思路和角

度。

平衡移动的本质及勒夏特列原理【讲解】

平衡移动的本质:

Q、K由原来的相等,到改变反

应条件使其不等,再到建立新

相等关系的过程。

从平衡移动的本质出发,我们

倾听,思考,感悟

让学生充分认

识平衡移动的

本质,使学生抓

住平衡移动最

核心的本质内

涵,从而建立解

可以通过Q、K关系来实现平衡移动的研究。

【勒夏特列原理】

对于简单平衡体系,可使用勒

夏特列原理对平衡移动进行预测:改变平衡体系的条件之一,平衡向减弱这个反应物的方向移动。

【回顾】运用勒夏特列原理再次回顾温度、浓度、压强对平衡的影响。

【讲解】

勒夏特列原理只是一个经验性原理,所以使用时需要特别注意前提条件:适用于只改变平衡体系中的一个条件的情况。倾听,感悟

回顾,再思考,再认识

倾听,思考

决相关问题的

科学思维方式。

勒夏特列原理

直观感性,判断

问题简单有效,

让学生在掌握

平衡移动本质

的基础上,提高

解决问题的效

率。

使学生建立对

勒夏特列原理

的正确认识,不

可滥用勒夏特

列原理

平衡移动的应用【问题】

利用今天学习的内容,可以如

何设计反应条件,提高合成氨

的氨产率?设计条件时还需要

考虑哪些因素,在多中调控途

径共存时,如何进行选择?

【交流讨论】

可从勒夏特列原理或Q、K关系出

发,设计条件使平衡正向移动,

提高氨的产率。并思考发现如何

利用Q、K关系实现反应的精细调

控。

从对工业生产

的调控,深刻体

会研究平衡移

动的意义,体会

化学理论研究

对工业生产的

巨大促进作用;

并进一步挖掘

Q、K关系对平

衡调控的重要

意义。

板书设计

反应条件对平衡的影响

aA + bB cC + dD

c d

[C][D] K=

a b

[A][B](平衡状态)

()()

()()

c d

a b

c C c D

Q

c A c B

?

=

?

(任意状态)

一、浓度对平衡的影响

Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3(血红色)

总结:增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡正向移动;

减小生成物浓度或增大生成物浓度,平衡逆向移动。

二、压强对平衡的影响

N 2O 4(g)

2NO 2(g)

g

1

2224(2[NO ])Q ==2K (2[N O ])

ν? △νg<0,Q0,Q>K 平衡不移动

总结:增大压强,平衡向气态物质系数减小的方向移动;

减小压强,平衡向气态物质系数增大的方向移动。 三、温度对平衡的影响

2NO 2(红棕色)错误!未找到引用源。N 2O 4(无色),△H=-57.2kJ/mol 总结:升高温度,平衡向吸热方向移动; 降低温度,平衡向放热方向移动。 四、归纳

Q K Q K Q K ?????→?????→=≠=改变条件

平衡移动

破坏平衡

重建平衡

勒夏特列原理:改变平衡体系的条件之一,平衡向减弱这个反应物的方向移动。

(经验性原理,局限)

教学反思

1.挖掘概念的学科本质,凸显概念原理的学科功能价值:

本教学设计最突出的特色是突出化学概念原理的学科功能与价值。不同于以往化学平衡的教学,本课从平衡移动的本质出发,让学生从Q 、K 关系入手,自主地、理性地研究平衡移动问题。使学生不只是从感性水平认识平衡的移动,也不再是被动地接受相关结论与规律,而是能够运用相关的理论工具进行自主的预测,能够从理论层面上来预期和解释相关的规律结论和实验现象。以往教学中,对于平衡移动规律的解释,教师常常使用正逆反应速率的变化来进行说明,但是在化学学科中,平衡问题究其根本是化学热力学问题,是基于宏观水平对反应的研究,所以使用反应速率来解释平衡问题其实是在用化学动力学理论来解释热力学问题,在物理化学中,热力学与动力学是两个不同的研究领域,所以这样的解释是违背化学学科本质的解释。对于平衡,与其相关的本质学科概念是化学平衡常数K ,用K 可以定量地表征平衡这样一个热力学状态;而对于平衡的移动,Q 、K 关系则是对其最本质的诠释。在新普通高中化学课程标准中首次引入了K 这个概念,相信就是希望学生能够更本质的认识平衡,所以作为新课程

理念下的教师,应该有效地利用K这个新的概念来引领学生进行科学本质的学习,让学生体验科学家研究平衡的基本过程,真正地彰显相关概念原理的学科价值与功能。

对于K这个高中教学中新引入的概念,教师对它的使用是否就只停留在定量的描述平衡状态呢?在化学学科中,我们都知道K的价值意义不仅仅在于描述平衡,更重要的是它可以预测平衡的移动。通过深度挖掘K的学科功能价值,参照鲁科版教材,在本节课中充分利用Q、K关系,使学生感受到化学学科中提出K概念的意义,培养学生对于化学科学的热爱。

对于概念原理教学,我们应当不断反思,作为新课程理念下的教师,我们通过概念原理的教学,究竟应该教给学生什么,培养学生什么?是否只是让学生从中不断地提高自己的解题技能,进而更好地应付高考?我认为作为新课程下的教师,我们不应该将知识作为高考的桥梁,不应该仅仅让学生掌握相关的知识内容,而更应当让学生体验科学的研究过程,培养学生科学的思维方式。在多年以后,也许对于知识的本体内容学生已经变得模糊,但是相信这种科学的思维方式却永远地停留在了学生的脑海中,内化成了学生的一种自身能力,我相信这种能力的获得比起知识内容本身,对于一个人的成长更有价值。所以教师在教学中,应该真心诚意地帮助学生学到最有用的东西,真心诚意地帮助学生成长。在本节课,之所以一反传统教学观念,大胆地使用Q、K理论,就是希望学生能够在最初接触平衡概念的时候,就建立起对平衡最科学正确的认识,能够尽量使学生在认知能力允许的范围内,还原给学生一个化学学科最本真的面孔,从而培养起学生对于化学科学的正确认识。以往教学中,对于平衡规律的学习,仅仅限于勒夏特列原理,但是勒夏特列原理只是一个经验性原理,它能够讨论的平衡问题也非常具有局限性,对于平衡的诠释是定性的、单因素的,面对复杂平衡问题,勒夏特列原理是不适用的,所以教师面对复杂平衡问题,往往需要对勒夏特列原理进行复杂的变式,这些诸多的变式是否科学先不予讨论,但是每个学生的确都会在学习平衡时对这些纷繁复杂的解题变式与技巧感到头痛。站在化学学科的角度再来看这样一个问题,我们将有一个崭新的视角,我们发现在真正的化学学科研究中,高中我们反复辨析的勒夏特列原理几乎从未被提及,作为一个经验性的原理,在化学科学研究中勒夏特列原理早已被抛弃,高校化学专业的大学生又有多少人还记得勒夏特列原理和它的那些繁杂的变式?又有多少学生还在用正逆反应速率来解释平衡移动?传统的高中平衡教学为进入高校继续学习化学的同学究竟提供了怎样的铺垫与帮助?是否我们的目标只是将他们送入高校的大门却全然不顾这些孩子们未来的发展?这些我们不得不深刻反思。新课标提出K这个与平衡相关的科学概念,相信就是希望能够以此为突破口,让更多教师反思这个问题,反思自己的教学,对于平衡,我们究竟应该教给学生什么?是大堆让学生望而生畏的解题技巧还是化学学科最本质的思维模型?相信通过我们的不断努力,能够真正地帮助那些喜爱化学、希望继续进行化学学习的学生,帮助他们在化学学科的道路上顺利地前行,

让他们无悔自己对化学的热爱。

2.化学教学要贴近生活,让学生感受化学魅力,体现化学的社会价值

在本课的开始,我就创设给学生工业制氨这样一个真实的生活生产情境,从工业制氨的化学史中所遇到的难题,引出了本课的研究内容,让学生在一个有意义的问题背景中进行相关的学习和探究,激发学生的学习兴趣和解决问题的愿望,为后续学习提供了学习的动力。

在进行了相关内容的学习之后,又再次回归到制氨的情境中,让学生利用所学知识解决实际生产问题,不仅让学生感受了解决问题的喜悦,又凸显了所学概念原理的社会价值,让学生真正感受到了研究平衡移动的重要性和必要性。在解决设计提高氨产率的过程中,学生进一步巩固了平衡的移动规律,在应用概念原理解决实际问题的过程中更加深入地理解记忆平衡移动规律;并且感受了Q、K判据不仅可以预测平衡移动,还可以实现对反应的设计与调控。在设计调控平衡的过程中,教师可以适当引导学生发现利用Q、K判据不仅可以调控平衡的方向,还可以实现精准的调控,从Q、K表达式可以发现,增大或减小幂次方大的项,可以更有效地调控平衡的移动,更有效地提高产物的产率。通过这样的过程,学生对于平衡移动相关原理规律的认识就不断在这样一个实际的情境中得到升华,整堂课的教学从生活生产问题出发,最终又回归社会生产层面,符合新课程的教学理念和教学宗旨,体现STS教育理念,并致力于提高学生的科学素养。

相信通过这样一个真实生活生产情境中的学习,更有利于培养学生对化学的热爱,感受化学的魅力,充分认识化学的社会价值,让学生树立正确的科学价值观。

影响化学平衡的因素-说课稿

《影响化学平衡的因素》说课稿 叶承名 一、说教材 、教材分析 本课是人教版普通高中课程标准实验教科书·化学·选修 《化学反应原理》第二章第三节《化学平衡》第 课时“影响化学平衡的条件”即勒夏特列原理。 学生在学习化学平衡之前已经有溶解平衡的初步概念(初中),在化学平衡之后将学习电离平衡、水解平衡和难溶电解质的溶解平衡。化学平衡在学生所需学习的平衡系列之中起着承上启下的作用,是中学化学的重要理论之一。通过对本章的学习,既可以使学生加深对溶解平衡和化学平衡的理解,又为以后学习电离平衡理论、水解平衡和溶解平衡奠定基础。 本节教材由三部分构成:第一部分化学平衡状态是基础;第二部分影响化学平衡的条件、化学平衡移动;第三部分化学平衡常数。第二部分“影响化学平衡的条件”采取先通过实验说明化学平衡能够移动,从而展开对“影响化学平衡移动条件”的讨论。 、教学目标 ( )知识与技能 ①理解浓度、压强等条件对化学平衡的影响。 ②理解化学平衡移动原理并应用。

③理解用图像方法表示可逆反应从不平衡状态达到化学平衡状态的过程。 ( )过程和方法 ①通过从浓度、压强对化学平衡影响总结出化学平衡移动原理,培养和训练抽象概括能力 ②通过从浓度、压强对化学平衡影响总结出化学平衡移动原理,培养和训练抽象概括能力 ( )情感、态度、价值观 ①通过讲解分析激发学生学习化学的兴趣和情感; ②学会通过现象看本质的辩证唯物主义思想。 、教学重点:浓度、压强等条件对化学平衡的影响。 、教学难点:浓度、压强等条件对化学平衡影响的速率时间图 二、说学情 本堂课的对象是高二理科班学生。学生已经学习了“化学反应速率、影响化学反应速率的因素、化学平衡”等理论,在知识上为本节课的学习奠定了基础。学生具有一定的实验能力,合作意识;具有一定的逻辑思维能力,能对遇到的问题进行独立思考;能运用所学化学知识对问题进行简单探讨,为该节课的顺利开展提供了能力保证。三、说教法与学法 、教法:

平衡条件的应用教学设计

5.4平衡条件的应用 学习目标: 1. 能用共点力的平衡条件,解决有关力的平衡问题; 2. 进一步学习受力分析,正交分解等方法。 3. 学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法, 问题的能 力。 教学重点: 共点力平衡条件的应用。 教学难点: 受力分析,正交分解法,共点力平衡条件的应用。 教学方法: 以题引法,讲练法,启发诱导,归纳法。 、复习导入: 复习 (1 )如果一个物体能够保持 静止或匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态。 (2 )当物体处于平衡状态时 a :物体所受各个力的合力等于 0_,这就是物体在共点力作用下的平衡条件。 b :它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是 大小相等,方向相反 作用在一条直线上 。 教师归纳: 平衡状态:匀速直线运动状态,或保持静止状态。 平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。即 F 合=0 以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为: Fx = 0 Fy = 0 、新课教学: 课时安排:1~2课时 [教学过程]: 解共点力平衡问题的 般步骤: 平衡条件的应用 厂三力平衡 静态平衡 动态平衡 「1、取研究对象。 2、 对所选取的研究对象进行受力分析, 并画出受力 图。 3、 对研究对象所受力进行处理,选择适当的方法: 合成 法、分解法、正交分解法等。 4、 建立适当的平衡方程。 '5、对方程求解,必要时需要进行讨论。 合成法 分解法 正交分解法 多力平衡(三力或三力以上):正交分解法 J 用图解法解变力问题 培养灵活分析和解决

例题1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大 小. 分析:物块受竖直向下的重力G斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N,斜面给物块 的沿斜面向上的静摩擦力f. 解:方法1——用合成法 (1)合成支持力N和静摩擦力f,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等; (2)合成重力G和支持力N,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面 向上的静摩擦力f的大小相等; (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f 和重力G,其合力的方向垂直斜面向 下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小相等. 合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一 点一定要与学生共同分析说明清楚.(三力平衡:任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反) 方法2――用分解法 理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际 受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向要明确简单易 于计算),本题正交分解物块所受的重力'J ,利用平 (为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.) 总结:解共点力平衡问题的一般步骤: 1、选取研究对象。 2、对所选取的研究对象进行受力分析,并画出受力图。 3、对研究对象所受力进行处理,选择适当的方法:合成法、分解法、正交分解法等。 衡条件-_ \ ■,列方程较为简便.

压强对化学平衡的影响(教案)

压强对化学平衡的影响 化学化工学院2011级师范222011316011207 成文婵 学习需求分析: 以化学平衡的概念及影响其的因素(浓度、温度)为知识的基点,进一步学习压强如何影响化学平衡,而与前2个因素不一样的是压强只对于特定的化学平衡才适用。这对完善影响化学平衡的因素有着重要的作用,而且这个因素在工业生产上也占着重要的地位。化学来源于生活也服务于生活,利用生活中的常见的现象进行可的讲授,既增加的学生学习的兴趣也提高了学生的理解能力。 对于教材,它选自选修四化学反应原理第二章第三节第二小节,既是对前面所学习的内容的一个升华与补充,也联系这必修2 第二章第三节的化学反应的快慢与限度,两者之前相互补充相互联系,让知识间的结构更加完整,而且也指导着后期弱电解质的电离平衡的影响因素的学习。不仅如此,它更加影响着学生整个高中的化学反应的学习,学好化学反应影响因素对化学学习有着重要的作用。在教材中对于压强对化学平衡的影响描述的很少,但是它确实一个比较重要的知识点,所以在教学设计时,我利用生活中常见的现象为例子进行详细讲解压强是如何影响化学平衡(必须强调的是由于固态或液态的物质参加的化学平衡受压强的影响很小,所以压强只对适用气体参加的化学平衡),进一步导出著名的列夏特列原理,它也是作为当外界条件改变时,判断平衡移动的依据。做相应的课堂练习检查学生的理解状况。 学情分析: 知识层面:学生已经学习了可逆反应和化学平衡的基本定义,对化学平衡概念及特征初步的认识,但不能正确判断外界条件改变将怎么样影响化学平衡(根据奥苏贝尔的同化理论,在学习新课时要适当复习旧知识,让学生在新旧知识间产生一定的联系,构建有意义的学习),且对化学平衡的知识容易出现遗忘,所以在讲授新知识前应先回顾旧知识。 能力层面:高中阶段学生的思维发展处于形式运算阶段,计算能力、逻辑

平衡条件的应用教学设计

5.4 平衡条件的应用 学习目标 : 1.能用共点力的平衡条件,解决有关力的平衡问题; 2.进一步学习受力分析,正交分解等方法。 3.学会使用共点力平衡条件解决共点力作用下物体平衡的思路和方法,培养灵活分析和解决问题的能力。 教学重点: 共点力平衡条件的应用。 教学难点: 受力分析,正交分解法,共点力平衡条件的应用。 教学方法: 以题引法,讲练法,启发诱导,归纳法。 课时安排:1~2课时 [教学过程]: 解共点力平衡问题的一般步骤: 一、复习导入: 复习 (1)如果一个物体能够保持 静止或 匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态。 (2)当物体处于平衡状态时 a :物体所受各个力的合力等于 0 ,这就是物体在共点力作用下的平衡条件。 b :它所受的某一个力与它所受的其余外力的合力关系是 大小相等,方向相反 ,作用在一条直线上 。 教师归纳: 平衡状态: 匀速直线运动状态,或保持静止状态。 平衡条件: 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。即 F 合=0 以力的作用点为坐标原点,建立直角坐标系,则平衡条件又可表示为: Fx =0 Fy =0 二 、新课教学: 1、 取研究对象。 2、对所选取的研究对象进行受力分析,并画出受力 图。 3、对研究对象所受力进行处理,选择适当的方法:合成法、分解法、正交分解法等。 4、建立适当的平衡方程。 5、对方程求解,必要时需要进行讨论。 平衡条件的 应 用 静态平衡 动态平衡 三力平衡 多力平衡(三力或三力以上):正交分解法 合成法 分解法 正交分解法 用图解法解变力问题

例题1 如图,一物块静止在倾角为37°的斜面上,物块的重力为20N,请分析物块受力并求其大小. 分析:物块受竖直向下的重力G,斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N,斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f. 解:方法1——用合成法 (1)合成支持力N和静摩擦力f,其合力的方向竖直向上,大小与物块重力大小相等; (2)合成重力G和支持力N,其合力的方向沿斜面向下,大小与斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力f的大小相等; (3)合成斜面给物块的沿斜面向上的静摩擦力 f和重力G,其合力的方向垂直斜面向下,大小与斜面给物块的垂直斜面向上的支持力N的大小相等. 合成法的讲解要注意合力的方向的确定是唯一的,这有共点力平衡条件决定,关于这一点一定要与学生共同分析说明清楚.(三力平衡:任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反) 方法2——用分解法 理论上物块受的每一个力都可分解,但实际解题时要根据实际 受力情况来确定分解哪个力(被确定分解的力所分解的力大小方向 要明确简单易于计算),本题正交分解物块所受的重力,利用平 衡条件,,列方程较为简便. (为了学生能真正掌握物体的受力分析能力,要求学生全面分析使用力的合成法和力的分解法,要有一定数量的训练.) 总结:解共点力平衡问题的一般步骤: 1、选取研究对象。 2、对所选取的研究对象进行受力分析,并画出受力图。 3、对研究对象所受力进行处理,选择适当的方法:合成法、分解法、正交分解法等。

反应条件对平衡的影响教学设计

反应条件对化学平衡的影响教学设计 北京师范大学化学学院 宋玥 教学基本信息 课题反应条件对化学平衡的影响 教材书名:《化学反应原理》出版社:山东科技出版社 出版日期:2007年7月 页码:page46~page51 指导思想与设计理念 指导思想:本教学设计首先依据《普通高中化学课程标准》对本课程的要求: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。结合《化学反应原理》模块的功能定位,对本课的基本核心定位为:运用相关平衡理论原理分析推理,并通过实验验证,分别研究温度、浓度、压强对化学平衡的影响。 设计理念:作为《化学反应原理》模块中的课程,其独特的功能在于使学生感受和了解化学的学科及学术思想。使学生通过化学基本原理的学习,能够更加深入地研究和认识化学反应的本质规律,认识这些重要原理理论对化学科学研究指导意义,使学生意识到在化学科研领域,理论研究的与实验探究同样重要,理论能够有效指导预言实验,实验又能够不断检验和丰富理论,两者相辅相成,共同促进了化学学科的发展。 为了凸显化学平衡的学科本体思想,作为热力学研究领域的内容,本课将从平衡移动的本质原因Q、K关系入手,让学生先从理论上进行推理分析,自主预测平衡的移动,再通过实验验证理论预测的正确性。充分体现了化学科研领域理论有效预测结果、指导实验,实验检验验证预测的基本研究思想。让学生感受到原理理论不仅具有解释功能,还具有重要的预测与指导意义。 在新的高中化学课程标准中提出了平衡常数K这一新的概念,其意义不应该仅仅停留在对平衡进行一种定量的描述,在化学学科研究中K的另一个极为重要的功能即是实现对于平衡移动的预测,所以,教师在教学中应当充分挖掘概念的核心价值,凸显概念原理模块教学的基本理念。在教学中,通过Q、K关系,还能够使学生认识到平衡移动的本质,从而促使学生今后能够更加准确和深入地分析相关平衡移动的问题,解决勒夏特列原理无法进行分析的复杂平衡移动问题;并能够从Q的表达式出发,实现反应的精细调控(通过控制条件改变幂次方大的项对于反应的调控更加有效),这些都是勒夏特列经验理论不能够解决的。本课的设计从科学概念的本质和学科本体出发,希望学生能够在接触相关概念的最初,就建立起正确、科学的观念

学案18:共点力平衡1

学案18、共点力的平衡(一) 姓名__________班级________________ ★知识目标: 1.理解共点力作用下物体平衡的概念; 2.理解物体在共点力作用下的平衡条件; 3.学会利用力的合成、力的分解和正交分解等知识解决平衡问题; 4.经历在实际问题中建模、分析过程,领悟等效替代的思想方法。★课前小练: 1.共点力:物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于,这几个力叫共点力。 2.平衡状态:一个物体在共点力作用下,如果保持或运动,则该物体处于平衡状态。 3.物体受到二力时的平衡条件是:。

★课堂讲练: 一、物体的平衡状态 下面请同学看四幅熟悉的图片,思考下列问题: (1)画出上图中各物体受到的力; (2)图中各物体是否均处于平衡状态为什么 (3)判别是否处于平衡状态,有何规律可循 归纳:物体保持 ......,物体就处于平衡状态。 ..静止 ..或.做.匀速直线运动 二.共点力的平衡条件

1.定义:物体在共点力作用下,处于静止或做匀速直线运动的状态, 叫做共点力的平衡。 2.共点力的平衡条件:。 例1、分析课本P69图2—44中,静止悬挂于天花板上的电灯的受 力平衡情形。 分析:(1)电灯受到重力G和拉力T的二个力的作用; (2)这二个力的大小相等,方向相反,且在作 用在同一直线上; (3)这二个力的合力为零。 结论:二个共点力作用下,物体的平衡条件为: G=T,即: F合=G-T=0。 3.三个共点力作用时的平衡条件: (1)若物体受到不在同一直线上的三个力的作用时,平衡条件又

将如何呢 (2)在倾角为 的斜面上静止的小木块重为G,受 到的摩擦力和对斜面的压力分别为多少大 结论:三个共点力作用下,物体的平衡条件为:________________________。 推广:应用类似“等效替代”的方法,可得到三个以上的共点力 平衡条件仍是合力为零 ....。 总结:共点力作用下物体的平衡条件为:作用在物体上各力的 ___________________。 三.应用 例2、用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一个所受重力为5N的 木块匀速向上拉,这是弹簧测力计的读数为,求斜面对木块的弹力 的大小。

力的平衡 教案

5.3 力的平衡教案3 教学目标: 一、知识目标 1、知道什么是共点力作用下物体的平衡状态; 2、掌握共点力的平衡条件。 二、能力目标: 通过观察三个共点力平衡的演示实验,推出共点力作用下物体的平衡条件,培养学生的观察能力,分析推理能力。 三、德育目标 通过共点力平衡条件的得出过程,培养学生理论联系实际的观点。 教学重点 1:共点力作用下物体的平衡状态。 2:共点力的平衡条件。 教学难点: 共点力的平衡条件。 教学方法: 实验法、归纳法、讲练法 教学用具: 演示物体一个,弹簧秤三个 教学步骤: 一、导入新课: 生活中的物体有的处于平衡状态,有的处于非平衡状态;其中物体的平衡状态比较常见,而且很有实际意义。那么:什么是物体的平衡状态,物体在什么条件下才能处于平衡状态呢?本章我们就来学习这方面的问题。本节课我们就来学习共点力的平衡条件。 二、新课教学 (一)用投影片出示本节课的学习目标: 1.了解共点力作用下物体平衡的概念; 2.理解共点力的平衡条件。 (二)学习目标完成过程: 1.共点力作用下物体的平衡状态。 (1)复习什么是共点力: 几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力就叫做共点力。 (2)介绍物体在共点力作用下的平衡状态。 a.一个物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态。 b.请学生举例:哪些物体属于在共点力作用处于平衡状态。 c.同学们刚才举的例子中,有的物体在两个力作用下处于平衡,有的物体在三个力的作用下处于平衡。那么,在共点力作用下的物体在什么条件下才能处于平衡状态呢? 2.共点力作用下物体的平衡条件 (1)理论推导: 从牛顿第二定律知道:当物体所受合力为零时,加速度为零,物体将保持静止或者做匀速直线运动,即物体处于平衡状态,所以:在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。

化学选修4影响化学平衡移动的因素习题参考word

影响化学平衡移动的因素(一) 浓度、压强对化学平衡移动的影响 [基础过关] 一、化学反应速率改变与平衡移动的关系 1.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知 ( ) A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动 B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化 C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大 D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定移动 2.某温度下反应N2O4(g)2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是 ( ) A.加压时(体积变小),将使正反应速率增大 B.保持体积不变,加入少许NO2,将使正反应速率减小 C.保持体积不变,加入少许N2O4,再达到平衡时,颜色变深 D.保持体积不变,通入He,再达平衡时颜色不变 二、浓度对化学平衡移动的影响 3.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g)C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是 ( ) A.移走少量C B.扩大容积,减小压强 C.缩小容积,增大压强 D.体积不变,充入“惰”气 4.在容积为2 L的密闭容器中,有反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),经过5 min达到平衡,此时各物质的变化为A物质的量浓度减少a mol·L-1,B的平均反应速率v(B)=a/15 mol·L-1·min-1,C物质的量浓度增加2a/3 mol·L-1,这时若增大系统压强,发现A与C的百分含量不变,则m∶n∶p∶q为( ) A.3∶1∶2∶2 B.1∶3∶2∶2 C.1∶3∶2∶1 D.1∶1∶1∶1 三、压强对化学平衡移动的影响 5.某温度下,将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中,发生反应:a A(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min后达到平衡。若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则

高考物理 共点力的平衡复习学案

第三章相互作用 §3.4 共点力的平衡复习学案 【学习目标】 1、理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用。 2、掌握几种常见的平衡问题的解题方法。 【自主学习】 1.共点力 物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于,这几个力叫共点力。 2.平衡状态: 一个物体在共点力作用下,如果保持或运动,则该物体处于平衡状态. 3.平衡条件: 物体所受合外力.其数学表达式为:F合=或F x合= F y合= ,其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力,F y合为物体在y轴方向上所受的合外力.平衡条件的推论 (1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力等大反向. (2)物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为共点力. (3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,这三个力的有向线段必构成封闭三角形,即表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形. 4.力的平衡: 作用在物体上的几个力的合力为零,这种情形叫做。 若物体受到两个力的作用处于平衡状态,则这两个力. 若物体受到三个力的作用处于平衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个力. 5.解题途径 当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法. 【典型例题】 例1.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是 A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气

33共点力平衡教案

1. 系统平动平衡:确定研究对象、整体和隔离法的应用 2. 物体受共点力的平衡条件 3. 共点力三力平衡:三角函数应用与最小值的确定 7. 物体受共点力:力平衡的几种运动状态 1、知道共点力作用下物体的平衡概念,掌握在共点力作用下物体的平衡条件 2、知道如何用实验探索共点力作用下的物体的平衡条件 3、应用共点力的平衡条件解决具体问题 ---- -------- —-一—— ----------------------------- —-■■—— ------------------------------- ---- 共点力平衡的特点及一般解法 1、 力的合导入分解法:对于三力平衡,一般根据 任意两个力的合力与第三力等大反向 ”的 关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解; 或将某一个力分解到另外两个力的反方向上, 得到这两个分力必与另外两个力等大、 反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交 分解法。 2、 力汇交原理:如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡,这三个力的作用线必在同 一平面上,而且必有共点力。 3、 正交分解法:将各力分解到 X 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件 适用学科 高中物理 适用年级 . 口. 高 适用区域 人教版区域 课时时长(分 钟) 2课时 教学难点 学会正确受力分析、正交分解及综合应用 教学过程 知识点 4.共点力三力平衡: 勾股定理的应用 5.共点力三力平衡: 力的三角形和几何三角形的相似关系的应用 6. 共点力多力平衡: 正交分解方法的应用 教学目标 教学重点

(V Fx Fy =0)多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是,对X、y方向选择时,尽可能使落在x、y轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头 首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力. 二、知识讲解 共点力 (一)考点解读 几个力都作用在物体的同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,则 这几个力称为共点力. 运动状态未发生改变,即a =0。表现:静止或匀速直线运动,在重力、弹力、摩擦力作用 下的平衡,分析重点在于对平衡条件的应用。 考点1共点力平衡 (共:点力考点详析 1?平衡状态:物体保持静止或匀速直线运动状态. 2?共点力的平衡条件: fy= 0. 3.平衡条件的推论 (1) 二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,作用在一条直线上. (2) 三力平衡 如果物体在三个互不平行的共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第 三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上. (3) 多力平衡 如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等、方向相反、作用在一条直线上

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2-3-2《影响化学平衡的因素化学平衡常数》课时练 双基练习 1.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器中,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是() A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定 解析:H2与Br2的反应属于放热反应,绝热条件下进行该反应,体系的温度必然升高,导致平衡向逆反应方向移动,Br2(g)的转化率降低。 答案:A 2.碘钨灯比白炽灯使用寿命长。灯管内封存的少量碘与使用过 程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s)+I2 (g) T1 T2 WI2(g) ΔH<0(温度T1<T2)。下列说法正确的是() A.灯管工作时,扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W,W重新沉积到灯丝上 B.灯丝附近温度越高,WI2(g)的转化率越低 C.该反应的平衡常数表达式是K=c(W)·c(I2) c(WI2) D.利用该反应原理可以提纯钨 解析:本题考查了化学平衡中的平衡移动、转化率及化学平衡常数。高温时,平衡左移,WI2分解,温度越高,分解越充分,故A正

确,B 错;选项C 给出的是逆反应的平衡常数表达式,C 错。 答案:AD 3.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K =c (CO )·c (H 2O )c (CO 2)·c (H 2)。恒容时,温度升高,H 2的浓度减小。下列说法正确的是( ) A .该反应的焓变为正值 B .恒温、恒容下,增大压强,H 2的浓度一定减小 C .升高温度,逆反应速率减小 D .该反应化学方程式为CO +H 2O 催化剂 高温CO 2+H 2 解析:由平衡常数表达式写出可逆反应为CO 2(g)+H 2(g) 催化剂 高温CO(g)+H 2O(g),D 项错误;由于升高温度,H 2的浓度减小,说明升温平衡向正反应方向进行,因此正反应是吸热的,焓变为正值,A 项正确;由于反应前后气体体积相等,增大压强平衡不移动,但若通入H 2,其浓度会增大,B 项错误;升高温度,正、逆反应速率都会增大,C 项错误。 答案:A 4.鸡没有汗腺,在夏天只能依赖喘息调节体温。鸡过度呼出CO 2,会使下列平衡向左移动,导致蛋壳变薄,使农场主和超市蒙受经济损失。 CO 2(g)CO 2(l) CO 2(g)+H 2O(l) H 2CO 3(aq) H 2CO 3(aq)H +(aq)+HCO - 3(aq)

高中物理 第4章 习题课:共点力平衡条件的应用学案5 沪科版必修

高中物理第4章习题课:共点力平衡条件的 应用学案5 沪科版必修 1、进一步理解共点力作用下物体的平衡条件、 2、掌握矢量三角形法解共点力作用下的平衡问题、 3、掌握动态平衡问题的分析方法、 4、掌握整体法和隔离法分析连接体平衡问题、1、共点力作用的平衡状态:物体在共点力作用下,保持静止或匀速直线运动状态、2、共点力作用下的平衡条件是合力为零,即F合=0,用正交分解法表示的平衡条件:Fx合=0,Fy合=0、3、平衡条件的四个常用推论:(1)二力平衡时,二力等大、反向、(2)三力平衡时,任意两力的合力与第三个力等大、反向、(3)多力平衡时,任一个力与其他所有力的合力等大、反向、(4)物体处于平衡状态时,沿任意方向上分力之和均为零、 一、矢量三角形法(合成法)求解共点力平衡问题物体受多力作用处于平衡状态时,可用正交分解法求解,但当物体受三个力作用而平衡时,可用矢量三角形法,即其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反,且这三个力首尾相接构成封闭三角形,通过解三角形求解相应力的大小和方向,当这个三个力组成含有特殊角( 60、

53、45)的直角三角形时尤为简单、例1 在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小,其原理如图1所示、仪器中一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球、无风时,金属丝竖直下垂;当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度、风力越大,偏角越大,通过传感器,就可以根据偏角的大小指示出风力的大小,那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢?(试用矢量三角形法和正交分解法两种方法求解)图1答案F=mgtan θ解析甲取金属球为研究对象,有风时,它受到三个力的作用:重力mg、水平方向的风力F和金属丝的拉力T,如图甲所示、这三个力是共点力,在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态,则这三个力的合力为零,可以根据任意两力的合力与第三个力等大、反向求解,也可以用正交分解法求解、解法一矢量三角形法如图乙所示,风力F和拉力T的合力与重力等大反向,由矢量三角形可得:F=mgtan θ、解法二 正交分解法以金属球为坐标原点,取水平方向为x轴,竖直方向为y轴,建立直角坐标系,如图丙所示、由水平方向的合力Fx合和竖直方向的合力Fy合分别等于零,即Fx合=Tsin θ-F=0,Fy合=Tcos θ-mg=0,解得F=mgtan θ、由所得结果可见,当金属球的质量m一定时,风力F只跟偏角θ有关、因此,根据偏角θ的大小就可以指示出风力的大小、针对训练如图2所示,一质量为1 kg、横截面为直角三角形的物块ABC,∠ABC=30,物块BC边紧靠光滑竖直墙面,用一推力垂直作用在AB边上

《共点力的平衡及其应用》教学设计

共点力的平衡及其应用 高新完全中学高一年级郭忠孝 【课标分析】 知道什么是物体处于平衡状态。知道在共点力作用下物体的平衡条件,即合力为零。会分析生活中的共点力平衡的实例。 【教材分析】 初中阶段学生对平衡问题有了初步的了解,但只限于二力平衡。高中阶段要在此基础上延伸,在平行四边形定则的基础上探讨多个共点力平衡的问题,其中三个共点力的平衡是重点,动态平衡是难点。 【教法分析】 师生共同归纳总结本节基础知识点、解题方法和解题步骤,学生合作探究并分组展示,小组互评,教师点评。【学法分析】 学生要思考物体受共点力的作用处于平衡状态时,这些共点力满足什么条件。注意物体受三力平衡时的分析和研究,动态平衡题目的分析与研究,加深物体平衡与生活实例的结合。 【教学目标】 一、知识与技能 1.能用共点力的平衡条件,解决有关力的平衡问题; 2.进一步学习受力分析,正交分解等方法。

二、过程与方法 1.通过案例分析,培养学生分析和解决问题能力以及应用数学方法解决物理问题的能力; 2.通过案例分析,培养学生处理平衡问题时一题多解的能力。 三、情感态度与价值观 渗透“学以致用”的思想,有将物理知识应用于生产和生活实践的意识。 【教学重点】 共点力平衡条件的综合应用。 【教学难点】 受力分析、正交分解、动态平衡。 【教学方法】 归纳法、分组探究展示法、小组互评加教师点评法【教学用具】 PPT、小黑板、三角板 【教学过程】 一、导入新课 1.温故知新:PPT展示本节基础知识点、共点力平衡解题的常用方法、基本步骤。 2.学生回答问题后,教师进行评价和纠正。 3.引入:本节课我们来运用共点力的平衡条件解决一些实际问题,将理论应用于实践。 二、新课展示

影响化学平衡的因素练习及答案

影响化学平衡的因素 1(1)2H 2+O 2=====点燃 2H 2O 和2H 2O=====电解 2H 2↑+O 2↑是可逆反应( ) (2)化学反应进行的限度只与化学反应本身有关,与外界条件无关( ) (3)当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一定相等( ) (4)在相同温度下,在相同容积的密闭容器中分别充入1 mol N 2、3 mol H 2和2 mol NH 3,当反应达平衡时,两平衡状态相同( ) (5)只要v (正)增大,平衡一定正向移动( ) (6)不论恒温恒容,还是恒温恒压容器,加入稀有气体,平衡皆发生移动( ) (7)起始加入原料的物质的量相等,则各种原料的转化率一定相等( ) (8)通过改变一个条件使某反应向正反应方向移动,转化率一定增大( ) (9)若平衡发生移动,则v 正和v 逆一定改变,同理v 正、v 逆改变,平衡一定移动( ) (10)对于气体参与的可逆反应,改变体系内的压强,平衡不一定移动( ) 2.对于可逆反应M +2N Q 达到平衡时,下列叙述中正确的是______。 A .M 、N 、Q 三种物质的浓度一定相等 B .反应已经停止 C .M 、N 全部生成Q D .反应混合物中各组分的浓度不再变化 E .v 正(M)=v 逆(N) F .v 正(M)=v 逆(Q) 3.一定条件下C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g) ΔH >0,其他条件不变,改变下列条件: (1)增大压强,正反应速率________、逆反应速率________,平衡________移动; (2)升高温度,正反应速率________、逆反应速率________,平衡________移动; (3)充入水蒸气,反应速率________,平衡________移动; (4)加入碳,反应速率________,平衡________移动; (5)加入催化剂,反应速率________,平衡________移动。 (2012·山东高考改编)对于反应,N 2O 4(g)2NO 2(g) ΔH >0,现将1 mol N 2O 4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。

35共点力的平衡预习导学案-辽宁省营口市第二高级中学【新教材】人教版(2019)高一物理必修第一

3.5 共点力的平衡 【学习目标】 1、知道共点力及共点力作用下物体平衡的概念。 2、理解共点力作用下物体的平衡条件。 3、熟练应用正交分解法、力的合成与分解等常用方法解决平衡类问题。 【学习重点】 共点力作用下物体的平衡条件 【学习难点】 分析和解决共点力平衡的实际问题 预习案 一、共点力 几个力如果都作用在物体的 ,或者它们的作用线 ,这几个力叫作共点力. 二、共点力平衡的条件 1.平衡状态:物体受到几个力作用时, 或状态. 2.平衡条件:在共点力作用下物体平衡的条件是 . 3.平衡条件的推论 (1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小方向 (2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余两个力的合力大小,方向 . (3)多力平衡:如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态,其中任何一个力与其余几个力的合力大小,方向 . 三、正交分解法 正交分解法(F x合=0,F y合 =0),其中和分别表示物体在x轴和y轴上所受的合力. 【自我检测】 1.思考判断 (1)某时刻物体的速度为零时,物体一定处于平衡状态.( )

(2)物体处于平衡状态时任意方向的合力均为零.( ) (3)相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态.( ) (4)“复兴”号列车在平直铁路上以350 km/h高速行驶时处于平衡状态.( ) (5)合力保持恒定的物体处于平衡状态.( ) (6)“嫦娥四号”落月前悬停在距月面100 m处时处于平衡状态.( ) 2.选择题 (1)若物体处于平衡状态,则此物体一定是() A、静止的 B、匀速直线运动 C、速度为零 D、所受合力为零 (2)(多选)下列运动项目的运动员处于平衡状态的是() A、体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时 B、蹦床运动员在空中上升到最高点 C、举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间 D、游泳运动员仰卧在水面静止不动时

高中物理:35共点力的平衡条件(教案)粤教版必修1

共点力的平衡条件教案 一、教学任务分析 本节的教学任务有: (1)基于生活中力的平衡的实例,引出在共点力作用下物体平衡的概念。 (2)联系“力的合成”和“力的分解”的知识以及对物体受力情况的分析,通过DIS实验探究,分析归纳共点力的平衡条件F合=0。 (3)在课内的学习讨论与训练中,巩固对物体在共点力作用下平衡条件的理解。 (4)通过对共点力的平衡条件的科学探究过程,体验科学方法的应用,了解古代科学家张衡的科学成就,激发爱国主义情怀和对科学热爱。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)知道什么是共点力,及在共点力作用下物体平衡的概念。 (2)理解物体在共点力作用下的平衡条件。 (3)知道我国古代科学家张衡的相关科学成就。 (4)会应用实验研究物体在共点力作用下的平衡条件。 2、过程与方法 (1)在对共点力平衡问题的探究中,感受等效、图示、归纳推理等科学方法。 (2)在共点力平衡条件的实验研究中,感受猜想、方案设计、实验探究、分析归纳结论的科学探究方法。 3、情感、态度与价值观 (1)在共同的实验探究过程中,体验合作,乐于合作。 (2)通过了解张衡的相关科学成就,激发爱国主义情感和对科学的热爱。 三、教学重点和难点 重点:共点力作用下物体的平衡条件。 难点:共点力平衡条件的探究过程。 四、教学资源 1、学生分组实验:DIS实验设备或弹簧秤;学生实验器材。 2、多媒体资源:张衡及相关资料的课件,举重运动员奥运会比赛夺冠录像,东方明珠、赵州桥等图片。 五、教学设计思路 以多媒体资源情景和实验为基础,通过观察、分析认识什么是共点力,形成物体在共点力作用下平衡的概念。再由DIS实验探究,分析、归纳得出物体在共点力作用下的平衡条件F合= 0。最后通过我国古代科学家张衡的相关科学成就的介绍,激发爱国主义情怀和对科学的追求,巩固所学的知识,感悟物理学在社会发展中的重要作用。本节课要突出的重点是,物

影响化学平衡的因素上课讲义

影响化学平衡的因素

一.教学目标: 1. [知识与技能] ①理解化学平衡移动的涵义; ②理解浓度、压强对化学平衡的影响; ③掌握用图像表示化学平衡移动的方法,并会判断化学平衡移动的方向; 2. [过程与方法] ①使学生经历探究“浓度对化学平衡影响”的过程,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能力; ②重视化学实验,充分发挥实验的作用;密切联系实际,理解理论的指导作用;正确理解化学平衡的概念,掌握浓度、压强对化学平衡的影响; ③学会运用观察、实验等手段获取信息,并运用比较、归纳、概括等方法进行信息加工; 3. [情感态度与价值观] ①通过本节“问题讨论”、“交流思考”、“实验探究”等栏目设计,激发学生学习兴趣,体验科学探究的艰辛和喜悦,使学习变为知识的获取,文化的欣赏; ②培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的认识观点; 二.教学重点: 浓度、压强对化学平衡的影响。 三.教学难点: 勒夏特列原理的归纳总结。 四.教学过程

【提问】化学平衡状态有什么特征?什么反应才会存在化学平衡? 【引入】我们知道:不同温度下物质的溶解度不同。那么对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液,当升高或降低温度至t1时: 若:溶解度增大,固体溶质继续溶解,则V(溶解) V(结晶) 溶解度减小,固体溶质析出,则V(溶解) V(结晶) 那么溶解平衡状态被打破,继而建立一种新的溶解平衡,也就是说:条件改变,溶解平衡移动。那么,化学平衡是否也只有在一定条件下才能保持?当条件(浓度、压强、温度等)改变时,平衡状态是否也会发生移动? 【板书】二、影响化学平衡的因素 1. 浓度对化学平衡的影响 【实验探究一】探究浓度变化对化学平衡的影响 实验原理:已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡: Cr2O72- + H2O === 2CrO42- + 2H+ ( K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色) 实验步骤:①取两支试管各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液,②按下表步骤操作,观察并记录溶液颜色的变化。 【交流讨论】 得出结论: 【实验探究二】

高考物理 共点力的平衡复习学案

高考物理共点力的平衡复习学案 §3.4 共点力的平衡复习学案 【学习目标】 1、理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用。 2、掌握几种常见的平衡问题的解题方法。 【自主学习】 1.共点力 物体同时受几个力的作用,如果这几个力都作用于物体的或者它们的作用线交于,这几个力叫共点力。 2.平衡状态: 一个物体在共点力作用下,如果保持或运动,则该物体处于平衡状态. 3.平衡条件: 物体所受合外力.其数学表达式为:F合=或F x合= F y合= ,其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力,F y合为物体在y轴方向上所受的合外力.平衡条件的推论 (1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中的一个力与余下的力的合力等大反向. (2)物体在同一平面内的三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为共点力. (3)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时,这三个力的有向线段必构成封闭三角形,即表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形. 4.力的平衡: 作用在物体上的几个力的合力为零,这种情形叫做。 若物体受到两个力的作用处于平衡状态,则这两个力. 若物体受到三个力的作用处于平衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个力. 5.解题途径 当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法. 【典型例题】 例1.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是 A.探测器加速运动时,沿直线向后喷气

力平衡的条件教案

《二力平衡》 教学目标: 1.知识目标:让学生知道力的平衡的概念,理解二力平衡的条件,使学生会应用二力平衡条件。 2.能力目标:培养学生的观察能力、实验探索能力、分析概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。 3.情感目标:在二力平衡条件的探索实验中,渗透物理研究问题的科学方法和物理思想的教育,提高学生的科学素质,培养学生的非智力因素。 重点、难点分析: 重点:二力平衡条件 难点:1.二力平衡中的“二力同线”问题 2.匀速直线运动时二力平衡的条件 教具: 教师用:演示用弹簧秤,铁架台,滑轮组; 学生用:每组(四人)2把弹簧秤,一块轻质 塑料片(片上有几个洞,如图1所示),一把剪 刀。 教学过程: 一.引入新课 提问:惯性定律的内容是什么能不能反过来说,凡是保持静止状态或匀速直线运动状态的物体都没有受到外力呢 [电脑演示]:在平直公路上匀速行驶的汽车、静止在路边的人、在空中匀速下降的跳伞运动员。 提问:他们是否受到力的作用 图1

二.新课教学 1.力的平衡 小组讨论(四人一组):让同学充分发表自己平时生活中观察到的物理现象,举出身边一两个受力物体的实例,分析它们的受力情况及运动状态,并在投影片上画出物体所受力的示意图。 在同学们讨论的基础上,展示同学所举的实例,利用这些例子使学生认识到:当一个物体受几个力作用时,也能保持静止或匀速直线运动状态,得出“力的平衡”的概念,指出这时作用在物体上的各个力改变物体的运动状态的效果互相平衡,或者说几个力互相平衡。 [板书1]:“一、力的平衡 物体在受到几个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡” 在几个力平衡中,二力平衡是最简单的,我们来研究二力平衡的情况。 2.二力平衡的条件 物体受到两个力的作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡。 仍从同学所举的例子中找出实例,使学生认识到物体在两个力的作用下,并不一定就能保持静止或匀速直线运动状态。那么,物体受到两个力的作用,要使物体保持静止状态或匀速直线运动状态,这两个力要满足什么条件 请同学们大胆猜测二力平衡的条件,并建议同学们用实验去检验自己的猜想是否正确。(对于提供的实验器材感到不能满足的,还可提出实验设计方案。) [学生实验]:用两把弹簧秤拉扯桌上的塑料片,想一想怎样拉才能使塑料片保持静止不动 学生进行分组实验,教师巡视、指导。 请学生利用实物投影演示实验过程,并归纳小结塑料片静止必须满足的条件。 [电脑演示]:在学生实验的基础上,用电脑显示这两个力可能出现的几种情形(二力大小不相等、二力方向不相反、二力不在一条直线上)并动态显示最终的结果(均不能保持静止状态):

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