高中化学-化学反应的方向教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计教师活动学生活动设计意图【课的引入】反应进行的快慢、限度和方向是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前面的学习，我们已经认识了反应的能量变化问题，这节课我们来探讨化学反应进行的方向问题。【提问】举例说说生活中我们见过的一些自发过程，就是在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程。【板书】一、化学反应的自发性【讲述】自发反应的概念【提问】从能量的角度分析同学们提到的上述反应有什么共同特点？【师生共同归纳】化学反应存在着使体系自身能量趋于“最低”的方向性，【链接】化学反应的方向受到哪些因素的影响？【板书】二、化学反应与反应焓变分析课件中的图表数据信息，可得出怎样的结论？【学生总结归纳】【思考】：硝酸铵溶于水要吸热，氢氧化钠的溶解放热，氯化钠和蔗糖的溶解能量变化几乎没有……分析这些过程能够自发进行的共同特点，你能得到什么结论？【讲述】科学家根据体系存在着由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了熵的概念。【板书】三、化学反应与反应熵变【讲述】熵——用来表示体系混乱度的物理量。【提问】如何理解“熵”的含义？【讲述】体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序——熵增的过程。【讲述】熵值的影响因素：⑴不同物质，熵值不同。⑵同种物质，气态>液态>固态【讲述】反应熵变：△S=∑S（产物）―∑S（反应物）【提问】反应的熵变△S的正、负与反应体系中各物质的状态有何关系？【提问】分析课件图表中的数据信息，你能从中得到什么启示？【板书】四、焓变与熵变对反应方向的共同影响恒温、恒压下，判断化学反应自发进行的判据是：△H—T△S单位：kJ/mol焓判据和熵判据的应用：⑴如何应用焓判据判断过程的自发性？⑵如何应用熵判据判断过程的自发性？⑶很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断某过程，可能会出现相反的判断结果，该如何解决这个问题？⑷能自发进行的过程，就一定能发生吗？⑸反应的自发性也受外界条件的影响吗？【兴趣探究】处理汽车尾气的反应：298K、101KPa下，以下反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，△H＝–113.0kJ·mol-1△S＝–143.5J·mol-1·K-1判断此反应的自发性，说明利用此反应能否解决汽车尾气污染的问题。【课堂小结】由学生独立完成。【作业布置】学案上巩固练习。看课件中图片中的一些自发过程【思考、讨论】【总结】生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化……【阅读思考】……【讨论交流】……【学生回答】它们大多数是释放热量，体系能量降低的过程。【阅读思考】……【讨论交流】……【总结】多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有很多吸热反应能自发进行，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。【阅读思考】……【讨论交流】……【总结】这些溶解过程与能量变化无关，与体系混乱程度有关。倾听教师的分析，思考并理解其中的涵义。整理笔记。【阅读思考】……【讨论交流】……【总结】反应中有气体产生，会使体系熵增大，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增加反应，大多可以自发进行。对于气体物质的量减少的反应，为熵减反应。【阅读思考】……【讨论交流】……【总结】化学反应存在着熵变，熵增加有利于反应自发进行，反应熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。要判断反应能否自发进行，应该综合考虑反应的焓变与熵变。倾听教师的分析，思考并理解其中的涵义。整理笔记。【阅读思考】……【讨论交流】……【总结回答】△H—T△S<0自发进行；△H—T△S=0达到平衡状态；△H—T△S>0不能自发进行。⑴放热过程（△H<0）常常是容易自发进行的；⑵许多熵增加（△S>0）的过程是自发的；⑶由焓判据和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的反应过程；⑷过程的自发性只能用于判断过程的方向，其速率不一定会很快，也许很慢；进行的程度也不一定很大，很可能是可逆过程。⑸反应的自发性也受外界条件（特别是温度）的影响。【合作完成练习】利用判据△H-T△S代入数据求得：△H-T△S<0因此，室温下反应能自发进行，可以用此反应解决汽车尾气污染的问题。从生活实际问题出发，引出本节教学内容，激发学生的学习兴趣。明确本节教学内容与前面所学知识的联系以及在本章教学内容中的地位和作用。调动学生学习兴趣，活跃思维寻找生活中的化学；学会关注生活中不被注意的现象，分析总结其中的规律；学会读书，从书中获取有用信息；学会用类比分析、归纳总结的方法透过现象追寻本质。体会与人合作的乐趣。学会关注生活中不被注意的现象，分析总结其中的规律；学会读书，从书中获取有用信息；学会用类比分析、归纳总结的方法透过现象追寻本质。体会与人合作的乐趣。学会归纳总结的方法在化学学习中的应用。学会知识的联想和迁移，运用已有知识解决实际问题；设计问题自然的引出后面的教学内容。通过阅读教材中的科学视野，得到判别反应自发性的判据。“总结”这个环节不仅仅是对本节教学内容的总结和整理，也是学生认知的提升过程，更是学生学习能力的提升过程，应当由学生独立完成。教师最多只能充当引领的角色，决不能代替学生完成。对于基础较好的学生或者经过长期培养训练过的学生，教师可以尝试不给出要总结的问题，完全由学生对教学内容整理思考后独立完成总结，再通过讨论交流的形式来完善。课堂最后运用新学的知识解决实际生活中的问题，体会所学知识的应用，体会化学在生活中的作用。学情分析学生学习本课题时，已经认识了化学反应的焓变等相关内容，同时也具备了对化学反应从能量、速率、限度等方面研究的思想，本课题联系以上知识，提出了研究化学反应的另一个维度：方向问题，并利用焓变判据和熵判据综合对化学反应的自发性作出判断，由于涉及了原理性较强和难度较大的熵这一物理量和“熵增原理”，学生学习时会感觉较陌生，但在实际生活中，体现“熵增原理”的物理变化和化学变化现象为学生的学习提供了很多的感性材料，创造了学生充分发挥思维能力和交流能力的空间。学情分析学生学习本课题时，已经认识了化学反应的焓变等相关内容，同时也具备了对化学反应从能量、速率、限度等方面研究的思想，本课题联系以上知识，提出了研究化学反应的另一个维度：方向问题，并利用焓变判据和熵判据综合对化学反应的自发性作出判断，由于涉及了原理性较强和难度较大的熵这一物理量和“熵增原理”，学生学习时会感觉较陌生，但在实际生活中，体现“熵增原理”的物理变化和化学变化现象为学生的学习提供了很多的感性材料，创造了学生充分发挥思维能力和交流能力的空间。效果分析本节课在教师的引导帮助下，学生人人学有所得。课堂教学中充分体现师生平等、教学民主的思想，师生交流畅通，情感交流融洽，配合默契，教与学的气氛很好，课堂教学效果达到最大化。教师教得轻松，学生学得愉快。做到了一节好课的标准----有效①教材处理优化、个性化，教学任务（情景、问题、活动、作业、检测）紧扣目标。②学生运用各种学习要素（听、说、看、写、做）和多种学习学习形式（个人、小组、全班）进行有效的学习活动。③教师进行有序的教学组织，学生参与率高。④目标明确，达成度高。教材分析教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，说明了综合判据的结论性内容。教学目标1、知识与技能：（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。教学的重点和难点焓变和熵变与化学反应方向的关系教学方法1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。教材分析教材从学生已有的知识和生活经验出发，分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据；以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的。第三，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四，说明了综合判据的结论性内容。教学目标1、知识与技能：（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。教学的重点和难点焓变和熵变与化学反应方向的关系教学方法1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。评测练习1.下列说法不正确的是()A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关2.下列反应中，熵减小的是A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D.2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)3．下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是()A．化学反应的焓变与其反应的方向无关B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行D．焓变为负值的反应都能自发进行4.下列反应中，在高温下不能自发进行的是()A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s)D.CO(g)＝C(s)＋1/2O25.250C和1.01×105Pa时，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是∶（）A、是吸热反应；B、是放热反应；C、是熵减少的反应；D、熵增大效应大于能量效应。6.能用能量判据判断下列过程的方向的是（）A.水总是自发的由高处往低处流B.放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大7.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨，s)+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5kJ/molC(金刚石，s)+O2（g）=CO2（g）△H=-395.4kJ/mol关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（）A.石墨转化为金刚石是自发进行的过程B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低8.下列过程属于熵增加的是（）A.固体的溶解过程B.气体扩散过程C.水蒸气变为液态水D.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)9.下列说法中，正确的是（）A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变B.自发反应在恰当条件下才能实现C.自发反应在任何条件下均能实现D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同课后反思

1．本节课学生已熟悉很多化学反应而且知道其吸热、放热情况，运用这些已知的知识，引导学生得出焓判据。这种以学生的"学"为中心的教学方式对有利于学生掌握和理解本节知识。

2．这节课对新知识熵判据通过形象的生活实例进行了说明，而且通过科学视野对综合考虑了焓变和熵变的共同影响作了明确介绍，有利于学生对化学反应方向判断的理论根据加深理解。在教学中要充分利用生活中的形象例子帮助理解用较难的理论知识判断反应的方向问题，将更能加深学生对化学反应方向判断的理论依据的理解。在教学中要注重对学生学习基本方法和基本能力的培养。

课标分析本课题内容课程标准要求，能用焓变和熵变说明化学反应的方向，对生产和生活及自然界中的有关化学变化现象进行合理的解释，本课题是鲁科版选修4《化学反应原理》第二章第一节的知识，涉及到焓变和熵变等一系列难度较大的内容，在知识深度上不易做过高要求，本课题内容在生产和生活和科学研究中有广泛应用。教学中既要注意进行概念和原理的教学，还要兼顾知识与生活、生产的联系，要从学生的实际生产生活经验出发，利用新知识和已有知识的联系构建知识框架，注重从学科知识回归到学生的