人教版高中化学选修4《化学反应进行的方向》教案

第四节化学反应进行的方向【教学目标】1、了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系；2、能够用熵增原理判断化学反应进行的方向。

【教学重难点】能够用熵增原理判断化学反应进行的方向【教学过程设计】〖引入〗水往低处流，而不会自发的向上流；一般在室温下，冰块会融化，铁器在潮湿空气中会生锈，甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的。

这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是，体系会对外部做功或释放热量，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。

那是否就意味着放热反应自发进行，吸热反应就是非自发进行呢？〖副板书〗在25℃和1．01×105Pa时，2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ∆H=56．7 kJ／mol(NH4)2CO3(s)== NH4 HCO3(s)+NH3(g) ∆H=74．9 kJ／mol〖分析〗不难看出，上述两个反应都是吸热反应，显然只根据反应热（焓变）来判断反应进行的方向是不全面的。

那么究竟如何来判断反应的自发性呢？科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了互相关联的能量判据和熵判据，为最终解决反应自发性问题提供了必要的依据。

〖讲解〗除自发的化学反应外，还有一类自发过程，例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。

这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。

又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。

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，人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系有由有序自发地转变为无序的倾向。

因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方式。

化学反应进行的方向一、教材分析本课题位于人教版选修4第二章第四节，主要涉及用焓变与熵变作为化学反应进行方向的判据，在科学视野栏目中给出了吉布斯自由能的判定式，其知识属于化学反应原理范畴。

由于焓变和熵变对高中生来说属于难度较大的内容，因此教科书在知识的深度上进行了适度把握，并在编排顺序上做了相应考虑，将本节课题放在本章的最后一节。

另外，为了帮助学生将新的知识吸纳到原有认知框架中，教科书设计的实例是从学生的实际生活经验出发。

然而教科书在本节中没有设计编写相应的实验，学生难以利用直观鲜明的实验现象促进相应概念的理解。

二、学情分析从本学科纵向维度上看，学生学习本课题时，已经掌握了化学反应的焓变等有关内容，同时也具备了对化学反应从能量、速率、限度等维度研究的思想。

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（自发与非自发）问题，并利用焓变判据和熵变判据综合对化学反应的自发做出判断。

由于熵及“熵增原理”内容较抽象、陌生度较高，因此在教学中通过引入实际生活中体现“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认知的感性材料，有利于学生在学习时对熵变和熵增做出一般性地常规探讨，并且创造了学生充分发挥思维能力和交流能力的空间。

在科学方法的学习上，作为高二理科生，对常见的科学方法有一定程度的认识，对科学探究的一般过程也有一定的体验。

为了延伸学生对科学本质的了解以及科学方法的学习，本课题的科学探究中引入“证明法”与“证伪法”，在交替使用二者的同时让学生了解科学探究中的“证明”与“证伪”方法及其对结果作出相应合理正确的解释。

三、教学目标知识与技能：1、了解自发过程和化学反应的自发性；2、了解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；3、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

过程与方法：1、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。

2、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。

《化学反应进行的方向》教学设计【教材分析】1.在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学反应的限度之后，教材安排了难度较大的化学反应方向的内容。

这符合“由易到难”的认知规律，有利于学生主动构建、发展自己的知识体系。

2.从学生的知识基础考虑，教材回避了熵判据、焓判据的理论推导，从学生的已有知识和生活经验出发，让学生了解自发反应的概念、了解熵判据、焓判据，并简单的应用他们来说明化学反应的方向。

3.为了使学生对化学反应方向判据形成科学认识，教材利用日常生活中的见闻诱导学生得出：根据反应的焓判据、熵判据以及复合判据，只能判断反应自发进行的可能性，不能确定反应是否一定发生或反应速率的大小。

【教学过程】［新课引入］反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。

通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题。

为什么最后才讨论第一个问题呢？这是因为如果反应已经发生了，方向也就确定了，不再成为问题；如果反应还没有发生，需要对它是否能够发生做出判断，就需要建立有科学根据并行之有效的判据。

科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。

［设计意图］强调反应的方向不同于平衡移动的方向；强调反应有自发的与非自发的，本节课重点讨论自发反应的判断方法。

一、自发过程和自发反应（板书）［教学活动］讲解1.自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。

［学生活动1］通过思考①水往低处流是自发过程；②水也可以向高处流，但是需要借助外力，属于非自发过程。

从生活常识归纳出自发过程的含义以及自发与非自发过程的区别为是否需要借助外力。

2.自发反应：在一定条件下不用借助外力就能自动进行的反应。

［学生活动2］小组讨论通过思考讨论自发反应与非自发反应的区别，更深刻的理解自发反应是一定条件下的自发；非自发反应除了需要达到一定的反应条件，还需要借助外力才能进行。

化学反应进行的方向-人教版选修4 化学反应原理教案一、课程背景在化学反应的过程中，方向问题一直是一个比较重要和基础的问题，而且对生产实践和日常生活都有重大作用。

如何正确判断化学反应的进行方向，是化学学习和实践过程中需要掌握的重要知识点。

本课程将通过精心设计的内容和教学方法，帮助学生深入理解化学反应进行的方向原理和相关概念，进一步提升学生的化学知识水平和学习能力。

二、教学目标1.掌握化学反应进行方向的基本概念和所遵循的规律；2.理解影响化学反应进行方向的因素，掌握相关的化学实验方法；3.学习和掌握相关概念的计算方法，并能够正确解答相关问题；4.发挥自主学习和协作学习的能力，通过解决实际问题提升化学学科素养。

三、教学内容1.化学反应进行方向的基本概念介绍；2.影响化学反应进行方向的因素探讨，包括：温度、压力、浓度、物质的性质、催化剂等；3.一些常见的化学反应进行方向的例子，例如：氧化还原反应、酸碱反应、还原反应等；4.相关计算题以及化学实验操作的介绍和演示。

四、教学方法1.课前预习：要求学生认真预习教材，熟悉相关概念和基本原理，以为掌握掌握相关知识打下良好的基础；2.课堂互动：采用学生自主提问答疑的形式，提高学生的思考能力和自主学习能力；3.理论结合实际：将化学反应进行方向与实际生产或日常生活中的实例相结合，提高学生理论联系实际的能力；4.案例分析：根据实际化学实验操作，设计一些相关案例分析，帮助学生加深对学习内容的理解和掌握多种解题方法；5.实验操作：进行化学反应进行方向的相关实验操作，让学生实践操作中丰富化学学科素养和实践能力。

五、教学重点1.化学反应进行方向的基本概念和遵循的规律；2.影响化学反应进行方向的因素，如：温度、压力、浓度、物质的性质、催化剂等；3.化学反应进行方向的计算方法和相关题目。

六、教学难点化学反应进行方向的计算方法和题目的解答。

七、教学评价在教学过程中，应变化教学方式，以提升学生自主学习和合作学习的意识和能力，例如个人和小组作业、实验操作和案例分析等。