高中化学上学期《化学反应的方向》教学设计

《化学反应的方向》第二课时教学设计蓬莱二中韩毅一、教材来源《普通高中课程标准实验教科书（鲁科版）》化学《化学反应原理(选修４)》第二章第1节化学反应的方向，本节共分3课时：第一课时：焓变对反应自发性的影响第二课时：熵变对反应自发性的影响第三课时：利用综合判据判断反应能否自发进行本节探讨第二课时二、课型：新授课三、学情分析：目前，学生已经详细学习了“化学反应的热效应”；初步学习了“化学反应快慢和反应限度”，具备了一定的化学反应原理的相关知识，同时已经学习和掌握了一定的物理和化学知识，只要采用正确合理的教学策略和学习策略，学生就能理解、掌握本节的内容。

尤其值得注意的是本课时涉及到“熵”的概念，这是一个新的物理量学生首次接触。

一定要注意教学的直观性和适当的情景创设。

经过一年的高中学习，学生大部分已初步养成了科学探究的学习习惯，具备了进行科学探究的基本能力。

由学生自主搜集资料，自主分析资料，自主探究总结升华得出知识要点的条件已经基本成熟；但仍然需要教师进行必要的指导和解疑。

学生选择偏向理科学习的时间不长（一个来月）,学生关于理科的知识水平参差不齐，关于理科学习方法的掌握差距也非常明显，因此更需要通过各种评价模式特别是学习过程评价模式来全面了解学生，激励学生。

四、教学内容分析：1.课标中的内容《化学反应原理》主题2化学反应速率和化学平衡，第5点：能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

2.教材中的内容《化学反应的方向》一节内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能（△G=△H-T△S）”知识，有一定难度。

教材将本节内容安排在学生学习了必修部分《化学反应的快慢和限度》和选修部分《化学反应的热效应》之后进行教学。

目的是让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变，熵变也是决定因素之一。

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。

《化学反应的方向》教学设计一、课标解读《化学反应原理》中主题2化学反应的方向、限度和速率，2.3化学反应的方向1．内容要求知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。

二、教材分析在人教版新教材中，精简了文字表述的内容，主旨内容更加突出，重点介绍了焓变、熵变与化学反应进行方向的关系。

旧版教材中，还强调了根据反应的焓判据和熵判据，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。

新版教材中删去了这部分的内容，知识难度降低，同时减少了对“熵”的概念的解释，只要求学生知道“熵”与体系的“混乱度”有关。

教材力图从学生熟悉的化学反应出发，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向，体会能量最低原理在化学过程中的存在；通过气体扩散和晶体溶解两个实例引出反应的自发性还与体系的混乱度（熵）有关，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。

发展学生“变化观念和平衡思想”的素养。

为了加深学生对化学反应进行方向的认识，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。

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。

诱导学生得出：事物的发展、变化常常受多种因素的制约，发展学生“证据推理和模型认知”的素养。

在练习与应用中，增加了自发过程中焓变、熵变判断的习题。

三、学情分析学生已经学习了化学反应速率、化学平衡，具备了一些化学反应原理的知识。

自发过程和熵变的概念比较抽象，在教学过程中应充分结合生活情景和已有化学知识，加以引导，学生就能够理解、掌握该节相关知识。

四、素养目标【教学目标】1．能通过教师列举的例子知道化学反应的进行是有方向的；2．了解熵变的概念，能初步判断体系变化过程中的熵变；3．能用根据化学反应的焓变和熵变判断化学反应进行的方向。

【评价目标】1．通过学生对自发反应的举例，诊断学生对化学反应进行的方向的了解；2．通过对比分析不同自发反应中焓变和熵变的情况，诊断并发展学生的辩证思维；3．通过引入科学家研究化学反应进行方向的化学史，发展学生“科学精神与社会责任”的素养。

化学反应的方向教学设计课题化学反应的方向课标要求知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的熵变和焓变有关。

要求学生能用焓变和熵变说明化学进行的方向，对自由能知识没有相关要求。

教材分析本节内容知识属于课程标准中“化学反应的方向限度和速率”主题，教材第一节安排学生学习了化学反应速率，第二节学习化学平衡，第三节安排了本节内容--化学反应的方向，学完本节内容，认识化学反应的四个视角“方向限度速率历程”学生都已经掌握了，学生对必修阶段学过的元素化合物知识和化学反应会有一个更深刻的认识教材的内容主要从四个方面展开：第一，从学生熟悉的自发进行的放热反应出发，介绍化学反应有向着焓减的方向进行的倾问，于是有人认为可以依据焓变判断自发反应的方向。

教材又通过实例说明，有些吸热反应也能自发进行。

由此得出结论，不能只依据焓变判断化学反应的方向。

第二，从学生熟悉的实验现象和化学反应出发，说明体系有向着混乱度增加的方向变的倾向，于是有人认为可以依据熵变判断自发反应的方向。

教材又通过实例说明，有些熵减的化学反应也能自发进行，由此得出结论，不能只依据焓变判断化学反应的方向。

第三，让学生明确，必须综合考虑焓变和熵变才能判断反应自发进行的方向，正确判断反应自发进行的方向对于生产实践具有重要的作用。

第四，以“资料卡片”的形式简单介绍自由能与化学反应自发进行方向的关系，供有兴趣的学生进一步学习和了解。

学情分析本课时内容对高中学生来说，理解有一定难度。

对于熵及“熵增原理”内容较抽象、学生学习时陌生感较强。

因此在教学中通过引入实际生活中相应的现象，为学生提供认知的感性材料，以利于学生理解熵变和熵增原理教学目标1.知道化学反应存在方向问题；2.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响。

教学重难点焓变和熵变与化学反应方向的关系。

课时设计1课时教学过程教师活动学生活动设计意图【情境导入】由屠呦呦获得诺贝尔奖，引入青蒿素的发现历程，从而引出方向对于研究的重要【学生自学】自学课本3分钟，思考下列问题：1 自发反应不需要任何条件就观看并思考自学课本培养学生的爱国情怀，并引出方向对于科研，学习的重要性，得出化学反应方向也很重要的结论，由此正式进入课堂教学学生初步了解本节课的内容，并对重要知识点有了基本的掌握能发生吗？2 同一物质不同状态下熵值相等吗？3 非自发反应一定不能发生吗？1介绍自发过程和非自发过程的定义并讲解自发的化学反应和非自发的化学反应的定义2 焓判据【提出问题】学习过有哪些自发的化学反应？黑板上给出几个常见的自发的化学反应的热化学方程式，请学生回答这些方程式的共同点，由学生回答总结出：放热反应会使体系能量降低，反应有向着放热的方向发生的倾向【提出问题】吸热的反应能否自发？【演示实验】氢氧化钡和氯化铵的反应【得到结论】大多数的放热反应可以自发进行，少数的自发反应也可以进行，所以焓变不能作为判断化学反应是否自发的单独判据从而引出了熵判据3 熵判据：【提出问题】生活中有哪些由有序变无序的例子？【学生操作实验】火柴散落实验通过学生举出的例子和实验结果，得出由有序变无序（熵增）是容易的【提出问题】熵增的过程容易发生，熵减的过程能发生吗？【得到结论】大部分熵增的反应可以自发进行，少数熵减的反应也可以自发进行，所以熵变不能思考生活中自发过程的例子思考学习过的自发反应的例子观察实验，并得出结论：部分吸热的反应也可以自发进行观察实验并总结结论做实验，并得出结论从学生熟悉的生活中的自发过程入手，让学生体会“自发”的含义在学生已经明白自发过程后，通过熟的化学反应让学生逐步理解“自发反应”的含义培养学生观察问题，并归纳总结的能力培养学生观察实验，并总结知识的能力让学生从生活中的例子理解“有序”和“无序”的含义，让抽象的概念具体化通过实验让学生亲身体会，有序变无序（熵增）容易，由无序变有序（熵减）困难作为判断化学反应是否自发进行的单独依据由于焓判据和熵判据都不能做为化学反应是否自发进行的单独依据，所以引出了综合判据4、综合判据：吉布斯自由能ΔG = ΔH –TΔSΔG＜0，反应能自发，ΔG＞0，反应不能自发，ΔG=0，反应达到平衡状态【提出问题】请分析ΔH、ΔS、不同的情况下，反应是否能自发进行思考ΔH，ΔS如何影响ΔG的符号通过学生讨论各种ΔH、ΔS的情况，加深了学生对复合判据的了解课堂小结本节课首先对自发过程和自发反应的概念进行了讲解，之后学习了判断反应能否自发进行的三个判据，其中焓判据和熵判据是不全面的，进而提出吉布斯自由能判据，可以判断不同温度下，不同焓变和熵变的反应是否能够自发进行。

《化学反应的方向》教案[教学目标]1、知识与技能：（1）了解自发反应的含义。

（2）能初步利用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。

2、过程与方法：通过联系生活以及自然界的普遍变化规律引导学生理解判断自发反应进行的两个因素。

3、情感态度与价值观：通过从现象分析到理论探究，培养学生科学的研究方法。

[教学重点]自发反应与反应方向的判断。

[教学难点] 熵变与焓变的理解。

[教学过程]创设问题情景：提供【材料】金属锡会得瘟病？材料一、19世纪中叶，俄军驻守在彼得堡，那时天气异常寒冷。

士兵换装时发现，成千上万套的棉衣上所有的锡扣子都没有了，仿佛发生了瘟疫一般奇迹消失，上衣没有了纽扣，数十万大军在寒风暴雪中形同敞胸露怀，许多人被活活冻死。

材料二、1912年有一支探险队登上南极大陆，他们带去的汽油奇迹般地全部损失殆尽，探险队因此全军覆灭。

原来装汽油的铁筒是用锡焊接的。

看到上述材料，你有何疑问？学生提问（留白）：预设问题：1、为什么锡在寒冷的天气中会消失？是发生了升华还是化学反应？2、锡的熔沸点是不是很低？3、锡的消失与温度是否有必然联系？4、锡在及其寒冷的环境下，是否与空气中的某些物质发生了反应，生产了易挥发的物质呢？提供信息：信息提示：锡的熔点：231.9℃，沸点：2260℃锡的同素异形体有白锡，灰锡等。

白锡：银白色，结构坚固，可以制造器皿。

灰锡：粉末状，结构松散，不能用于制造器皿。

【过渡】在寒冷的环境中，白锡变成灰锡是一个多么神奇的自发进行的反应，什么是自发反应呢？怎样判断一个反应能否自发进行呢？这就是我们今天要研究的课题。

板书：化学反应的方向一、自发反应：在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的反应。

自发过程的特征：都有方向性，且不能自动恢复原状，若要恢复必须借助外力。

【交流与讨论】讨论下列反应在室温下能否自发进行。

如能自发进行，请写出相应的化学方程式。

1、水分解成氢气和氧气的反应。

2、氯气与溴化钾溶液的反应。