2016-2017学年人教版选修4 第2章第4节 化学反应进行的方向 教案

课题第四节化学反应进行的方向（1）教学目标1.知识与技能（1）通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应，让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性。（2）通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念。（3）通过日常生活中的见闻引导学生，使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小，只能判断反应自发进行的可能性，不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。2.情感、态度和价值观通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例，让学生明确化学与日常生活是息息相关的。重点熵判据难点熵判据教学方法探究式教学、自主学习、分组讨论、归纳总结仪器用品多媒体教学设备。教学课件教师活动学生活动设计意图【指导阅读并提问】如何判断一个过程，一个反应能否自发进行？【板书】一、焓判据【归纳与总结】（投影）日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据（焓判据）∶体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量～△H﹤0）。结论：△H<O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△H<O，焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。【引导过渡】通过实例说明在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵。〖交流1〗你学过的自发的化学变化或过程有哪些？【互相讨论并回答】①自然界中水总是从高处往低处流；②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动；③室温下冰块自动融化；④墨水扩散；⑤食盐溶解于水；⑥火柴棒散落等。【思考与交流】酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？【思考并回答】共同特点：△H<O即放热反应放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，△H<O有利于反应自发进行一般情况下，△H<O即放热反应易发生自发反应。【思考与交流】自发反应一定要△H<O？（举出实例回答）激发兴趣，引起思考找出自然界中自发过程的特点引导学生从能量的角度做出判断让学生通过常见的化学反应，了解放热反应的自发性引导学生去了解某些吸热反应的自发性从而了解有与能量状态的高低无关的过程的自发性反应【板书】二、熵判据（投影相关内容）1、为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性，提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→熵。2、熵是体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度，符号用S表示,单位：J•mol-1•K-1。体系混乱度越大，熵值越大；体系混乱度越小，熵值越小。同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）。3、产生气体的反应，气体物质的物质的量增大的反应，熵变（生成物总熵与反应物总熵之差）通常都是正值（△S＞0），为熵增加反应。【总结】结论：△S>O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S>O，熵变是反应能否自发进行一个因素，但不是惟一因素。【提问】两个判据都不是唯一的因素，那么化学反应的最终判断依据是什么呢？【思考与交流】火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？从混乱度角度分析它们为什么可以自发？【归纳与总结】自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大，这一经验规律叫做熵增原理，也就是反应方向判断的熵判据混乱度越大越稳定，△S>0有利于反应自发进行。【思考与交流】自发反应一定是熵增加的反应吗？（举出实例）【思考并回答】△G=△H—T△S当△G<0时，反应自发进行当△G>0时，反应不自发进行当△G=0时，平衡状态通过有序和无序的对比引出熵的概念事实说明熵判据也不是唯一因素从而去寻求更合理的判断依据【板书】三、复合判据（自由能变化）【提问】如何利用公式将焓变、温度和熵变三个因素综合起来判断化学反应进行的方向呢?（投影表格）互相讨论并回答（表格见附页）了解复合判断的准确性及如何应用自由能的变化来做出判断【引导】根据以上三个判据总结一下自发反应中的焓变和熵变的关系【评价并指出注意事项】(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由能变△G)将更适合于所有的过程。(2)过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。在讨论过程的方向时，指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反结果（如：水泵可以把水从低水位升至高水位）互相讨论后得出结论1、在温度、压力一定的条件下，放热的熵增加的反应一定能自发进行2、在温度、压力一定的条件下，吸热的熵减少的反应一定不能自发进行3、当焓变和熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，可能某一因素占主导地位4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大，温度可能对反应的方向起决定性作用5、无热效应的自发过程是熵增加的过程，如两种理想气体的混合等。【课堂小结】在封闭的体系中焓减合熵增的反应是容易自发进行的。在判断化学反应进行的方向时不能只根据焓减或熵增的一项做出判断，而是要全面考虑才能得出正确结论。【随堂练习】1－8（见附页）巩固本节重点和难点【板书设计】第二章化学反应速率化学平衡第4节化学反应进行的方向一、焓判据二、熵判据三、复合判据四、教学反思通过这节课感触最大的是应该和同行多做交流。这节课不能说的过与详细，只是泛泛的了解，在授课时要做到了使学生解了相关内容，但不会有太多疑问。枯燥难懂的内容，怎样激发学生的学习兴趣等等，都是要向同行多做学习才行。本节课的内容有难度但要求低，所以很顺利地完成了教学任务，但在教学中有些问题要反思整理。按照探究式的教学模式及新课标的要求，大部分内容都是由学生自行阅读讨论后总结归纳的，学生的主体作用发挥得很好，课堂气氛活跃，学生的积极性很高。但问题是，本节的内容在理解上有难度，如果只是阅读教材一遍，基本上不能理解，所以在以后的教学中应该给更多的时间去阅读教材，因为课堂上指导阅读的时间不够，学生在归纳总结时不能找到重点，思路出现偏差，不但会耽误时间，而且对知识的理解也会出现障碍。最初本想设计香水的扩散、NO2的自发扩散的实验来导入新课，但考虑到实验现象较