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《化学反应进行的方向》教学设计
罗菊霞
一、教学内容分析
1、课标中的内容
《化学反应进行的方向》是选修4化学第二章第4节的内容，本节要求学生
能用焓变和熵变来判断化学反应进行的方向。
2、教材中的内容
本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。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应
速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来，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。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，
简单介绍了自由能判据的结论性内容。
二、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。
三、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；
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（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。
四、教学的重点和难点
焓变和熵变与自发反应的关系
五、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。
4、通过化学实验，锻炼学生的动手操作能力，提高学习兴趣。
六、教学过程
[多媒体]视频播放
[联想、质疑]汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产
生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出
通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），
你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？
[课的引入]上述问题是化学反应的方向的问题。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
步解决了前两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向
的问题——自发反应。
[讲解]水从高处流向低处，冰雪融化都是自然界中的自发过程，生活中的花
开花落等自然现象也都是自发过程，那什么是自发过程呢？
[板书] 一、自发过程
1.自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
2.非自发过程：在一定条件下，需要持续借助外力才能进行的过程
[设问]根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程。将学生分成六组，交
流讨论。
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[学生讨论]…………
[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，电流由
电位高的地方向电位低的地方流，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块
会融化，………这些都是自发过程，它们的逆过程是非自发的。
[讲解]自然界中的自发过程很多，同样化学中的自发反应也很多，例如：
（1）铁生锈：Fe(s) …… Fe2O3 (aq) △H= -790.7 kJ/mol
（2）2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) △H= -636.1 kJ/mol
（3）NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H= -57.3 kJ/mol
（4）Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) △H= -181.75 kJ/mol
[设问]同学们认真观察以上几个自发反应，能否发现它们有什么共同点？
[学生思考]…………
[讲解]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，为反应方向的判断
提供了必要的依据。
[板书]二、化学反应进行的方向判据
1.焓判据：放热反应（△H＜0）都有自发的倾向。
[讲解]水总是能自发地从高处流向低处，对应能量是由高到低，即就是放热
反应，所以放热反应有利于自发进行。
[设问]19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应
热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？
放在大家面前的是Ba(OH)2·8H2O(s)和NH4Cl(s)两种药品，大家现在通过做实验
来判断反应是吸热还是放热，是否自发？
[学生实验、汇报交流]………
[总结、板书]多数自发进行的化学反应是放热反应，但有些吸热反应也能自
发进行。 因此，焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。只根
据焓变来判断反应方向是不全面的。这就要学习第二个判据：熵判据
[交流讨论]我们知道，有序排列的火柴散落时自发地向无序排列；一副崭新
的扑克牌被洗过后会怎样？如果没有法律的制约，世界会怎样？下课铃一响教室
里会怎样？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？
[汇报交流]………
[总结] 上述自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化
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的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。熵判据：体系有自发
地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。
[释疑]如何理解“熵”的含义？
[板书]2. 熵判据：
（1）熵是用来描述体系的混乱度（用S表示）。
（2）意义：体系混乱度越大，熵值越大；混乱度越小，熵值越小
（3）同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）
（4）熵判据：熵增（△S）反应都有自发的倾向。
[讲解]有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，例如：
-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；
2Al（s）+ Fe2O3（s）= Al2O3（s）+ 2Fe（s） △S = -39.35J·mol-1·K-1。
[板书] 注意：熵增有利于反应自发进行，但是有些熵减也能自发进行。
[讲述]在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又
与反应熵变有关。正确判断一个化学反应是否能够自发进行，必须综合考虑反应
的焓变和熵变。
焓变 熵变 能否自发
△H＜0 △S＞0 一定自发
△H＞0 △S＜0 一定不能自发
△H＜0 △S＜0 不一定
△H ＞0 △S＞0 不一定
[板书]3.复合判据（吉布斯自由能变化）
公式：△G=△H —T △S
当△G<0时，反应自发进行
[思考交流]判断这两个反应什么条件下自发进行？
（1）CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
已知： △H >0 、△S>0 结论：高温自发
（2）NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)
已知：△H ＜0 、△S ＜0 结论：低温自发
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[课堂总结]坐标展示图
注意
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，就可能出现相反的结果
[课堂练习]见多媒体
[布置作业]课后习题
[板书设计]
化学反应进行的方向
一、自发过程
1.自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程。
2.非自发过程：在一定条件下，需要持续借助外力才能进行的过程
二、化学反应进行的方向判据
1.焓判据：放热反应（△H＜0）都有自发的倾向。
注意：有些吸热反应也能自发进行。
2. 熵判据：
（1）熵是用来描述体系的混乱度（用S表示）。
（2）意义：体系混乱度越大，熵值越大；混乱度越小，熵值越小
（3）同一物质，S（g）﹥S（l）﹥S（s）
（4）熵判据：熵增（△S）反应都有自发的倾向。
注意：有些熵减也能自发进行。
3.复合判据（吉布斯自由能变化）
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公式：△G=△H —T △S 当△G<0时，反应自发进行
《化学反应进行的方向》教学反思
本节课的教学目标（1）是放热反应的自发性和某些吸热过程的自性
（2）理解熵的概念（3）明确根据反应的焓变和熵变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过反应速率的大小。重点：熵判断；根据△G=
△H-T△S及给定数据判断反应方向。难点：焓减与熵增与化学反应方向的关系。
这堂课上下来，自我感觉，预设的重难点都较好地完成了，教学的目
标达到了。通过复习学生已有关于焓变知识和生活中常见例子来突破焓减与熵增
与化学反应方向的关系这一教学难点，又通过导学案中相关练习突破熵判断之一
重点和学生通过讨论自己能据△G=△H-T△S 这一复合判据能自己判断：△H、△
S和T什么情况下能否自发反应。
认为自己在以下几方面处理的比较到位：1、引入新课时我将他们与
我的学生进行对比，拉近我与他们之间的距离，激发对本节课的学习兴趣。2、
教学中，我能及时发现学生们导学案中的错误并能订正。3、通过启发式教学模
式让学生以一个探索者、发现者的角色投入学习活动，将学习由被动变为主动调
动学生。最后讨论环节中大多数同学都在讨论，并且课后也有讨论。4、导入新
课时给的例子联系到生活实际，课间举例也来源与生活让学生更易理解。
除了上面所说的那些优点之外，整节课下来缺点也不少：
1、板书不工整。2、因为对学生知识的判断不够清楚，导致最后讲完
后没有做一道关于复合判据的题目。3、语言不够精炼，尤其是激励学生的语言
还应更丰富些。4、没有布置作业。
整节课下来虽然有这样或者那样的不足，但是我自己真实的看到了自
己的进步，相信在以后的教学中我还能够再进步，在教学这条艺术的道路上越走
越远。
