化學(xué)2.1化學(xué)反應(yīng)的方向教案版選修

1、化學(xué)反應(yīng)的方向【教學(xué)目標(biāo)】知識與能力1 根據(jù)定義能夠判斷日常生活中的自發(fā)和非自發(fā)過程。23能夠通過實(shí)例說明化學(xué)反應(yīng)自發(fā)的內(nèi)在推動力是焓變和熵變。給出化學(xué)反應(yīng)H、S，能夠運(yùn)用等溫、等壓下化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。過程與方法1通過創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中親身經(jīng)歷從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)和提出問題并解決問題的過程，從中感受知識是怎樣形成的。23通過實(shí)驗(yàn)假設(shè)、從中獲得新知識，培訓(xùn)學(xué)生思維的性和嚴(yán)謹(jǐn)性。通過熵的推導(dǎo)了解建立數(shù)學(xué)模型的科學(xué)方法。45學(xué)會運(yùn)用論的解決焓變、熵變對自發(fā)過程的共同影響問題。通過內(nèi)容的情境化，引導(dǎo)學(xué)生主動探究學(xué)習(xí)。情感態(tài)度與價(jià)值觀1贊賞化學(xué)科學(xué)對個(gè)人生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)，關(guān)注能

2、源，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的。2的介紹，讓學(xué)生形成“認(rèn)識”，激發(fā)學(xué)習(xí)的通過對介紹第二類永。【教學(xué)重、難點(diǎn)】重點(diǎn)：焓變和熵變對化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的影響難點(diǎn)：自發(fā)和非自發(fā)過程的概念；熵的概念【教學(xué)準(zhǔn)備】鎂條、NH4NO3 固體、紅墨水、水、燒杯、分液漏斗、石棉網(wǎng)、火柴、多課件【教學(xué)過程】第一1創(chuàng)設(shè)情境，形成認(rèn)識，激發(fā)由能源問題引入，通過第二類永無法實(shí)現(xiàn)的原因?qū)氡竟?jié)課。讓學(xué)生了解這個(gè)問題就是物理化學(xué)中的熱力學(xué)第二定律。介紹經(jīng)過人類大量經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，廣泛可靠的的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，科學(xué)家和才得出了熱力學(xué)第二定律，但是學(xué)生現(xiàn)有的知識無法來理解這個(gè)問題，讓學(xué)生在自己發(fā)現(xiàn)和原有知識發(fā)生碰撞的過程中形成認(rèn)識上的，使學(xué)生在這種“

3、認(rèn)識”下產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的動力。2提出問題，明確目標(biāo)，展開探究探究一：教學(xué)策略：對“自發(fā)和非自發(fā)過程”這兩個(gè)概念的理解是本節(jié)內(nèi)容的一個(gè)關(guān)鍵，但是僅憑學(xué)生的很難真正理解“一定條件”和“外界推動力”，為了讓學(xué)生理解較含糊的概念，教師先結(jié)合典型的具體事例抽象出概念。同時(shí)創(chuàng)設(shè)“小步距”問題情境，引導(dǎo)學(xué)生，注意問題的有序性和階梯性，先理解“非自發(fā)過程”定義中的“外界推動力”要持續(xù)做功，接下來通過例子區(qū)別“自發(fā)過程”中的“一定條件”和“非自發(fā)過程”定義中的“外界推動力”。最后學(xué)生判斷幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性，掌握用“有無外界做功”判斷自發(fā)過程的方法。在已經(jīng)建立的定義上結(jié)合實(shí)例，讓學(xué)生從中總結(jié)出自發(fā)過程的特征，集中

4、智慧用敏銳的目光發(fā)現(xiàn)規(guī)律。最后讓學(xué)生開闊思路，思究化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的目的，發(fā)言。讓學(xué)生感受到化學(xué)對人類生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)?！疽龑?dǎo)】在地球這個(gè)環(huán)境中，高山流水和低現(xiàn)象能否自動發(fā)生？低要實(shí)現(xiàn)采取什么辦法？在低過程中外界停止做功，過程還能否實(shí)現(xiàn)？歸納自發(fā)和非自發(fā)過程的定義。自發(fā)過程是在一定條件下，不需外力能自動發(fā)生的過程。而非自發(fā)過程必須外界持續(xù)做功，否則，過程就會停止，這樣的過程才叫做“非自發(fā)過程”。根據(jù)定義判斷以下過程的自發(fā)性?！狙菔尽看蜷_活塞，分液漏斗中的水流進(jìn)燒杯，判斷自發(fā)性以及逆過程的自發(fā)性。【實(shí)驗(yàn)】鎂帶燃燒，判斷自發(fā)性?！就队啊繗錃馊紵?、水電解過程，分析自發(fā)性?！竟餐偨Y(jié)】 自發(fā)過程的特

5、征：有明確的方向性，要逆轉(zhuǎn)必須借助外界做功；具有做功的本領(lǐng)?！咎釂枴垦芯炕瘜W(xué)反應(yīng)自發(fā)性的目的是什么？讓學(xué)生開闊思路，發(fā)言（感悟化學(xué)的，幫助人類解決實(shí)際問題）探究二：歸納教學(xué)策略：對“高山流水是自發(fā)過程”進(jìn)一步思考，再用相同的思考方法來看化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)介紹“焓”，通過探究得到“焓減小有利反應(yīng)自發(fā)”的結(jié)論?！咎釂枴扛呱搅魉疄樽园l(fā)過程？（勢能降低）從能量的角度考慮?！尽? 分析已經(jīng)講過的自發(fā)過程的能量變化（都是放熱）舉出一些放熱的化學(xué)反應(yīng)，判斷自發(fā)性（放熱的反應(yīng)是自發(fā)過程）為什么這些放熱反應(yīng)是自發(fā)過程呢？（通過放熱能量降低）【引導(dǎo)】能量越低越穩(wěn)定【結(jié)論】自然界的過程有著趨于向能量較低方向進(jìn)行的趨勢，

6、放熱有利反應(yīng)自發(fā)?！局v解】焓；吸熱、放熱的焓如何變化【結(jié)論】對于化學(xué)反應(yīng)，有著向能量較低方向進(jìn)行的趨勢，也就是通過放熱實(shí)現(xiàn)的，那么焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，它是自發(fā)反應(yīng)的一個(gè)內(nèi)在推動力。探究三：猜想證明教學(xué)策略：說：“沒有大膽的猜測，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?！笔聦?shí)上，科學(xué)的發(fā)展的淵源之一就是猜想的假說。從“焓變”到“熵變”的過渡是利用已學(xué)新知識形成推理，形成假設(shè)。創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生對問題的條件與結(jié)論作出猜想，引導(dǎo)學(xué)生在充分理解題意的基礎(chǔ)上敢于打破常規(guī)，標(biāo)新立異，從而培養(yǎng)學(xué)生自覺的獨(dú)創(chuàng)意識。通過實(shí)驗(yàn)假設(shè)、從中獲得新知識。這種強(qiáng)烈對比，波瀾迭起的教學(xué)，形成了創(chuàng)新思維情境，有利于訓(xùn)練學(xué)生思維的性和嚴(yán)謹(jǐn)性。從大量

7、例子中總結(jié)出“混合是自發(fā)過程，分離、純凈是非自發(fā)過程”“度有利于自發(fā)”，再從化學(xué)史的角度從數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)計(jì)算兩方面介紹熵的概念，最后得出“熵增大有利于反應(yīng)”。【反問】既然反應(yīng)有著向能量降低方向進(jìn)行的趨勢，焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，那么是不是自發(fā)過程都是放熱的呢？【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】NH4NO3溶于水，紅墨水?dāng)U散【活動】描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，判斷過程自發(fā)性【投影】N2 和 O2 混合；判斷自發(fā)性分析以上過程得出混合是自發(fā)過程，分離、純凈是非自發(fā)過程?！疽龑?dǎo)】混合和純凈如何來度量呢？引入“度”概念?！窘Y(jié)論】混合度增大，分離、提純度減小。度增大有利于自發(fā)?！绢惐取可钪械默F(xiàn)象也有向度增大的方向自發(fā)進(jìn)行?！窘榻B】經(jīng)過數(shù)學(xué)

8、計(jì)算，用熵表示體系的度，S = Q/T（與能量聯(lián)系，商意義）【動畫演示】氣體擴(kuò)散從宏觀抽象出微觀狀態(tài)，微觀狀態(tài)數(shù)的變化和度的變化。介紹通過數(shù)學(xué)模型的建立得出微觀狀態(tài)數(shù)與熵有數(shù)學(xué)關(guān)系?！窘Y(jié)論】度用熵來表示，大，熵越大，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)。探究四：解決問題“為什教學(xué)策略：在完成自發(fā)過程和影響自發(fā)過程的介紹之后，回歸到引入時(shí)留下么第二類永無法實(shí)現(xiàn)呢？”，激發(fā)學(xué)生運(yùn)用本節(jié)課的知識來說明這個(gè)問題?！竞献魈骄俊客ㄟ^本節(jié)課的知識共同探討第二類永為什么不能實(shí)現(xiàn)。既然功可以轉(zhuǎn)化為熱量，為什么不能將海水的熱量全部轉(zhuǎn)化為功呢？即為什么熱不能完全轉(zhuǎn)化為功而不引起任何變化？（功和熱相互轉(zhuǎn)化的自發(fā)性如何？）3小結(jié)1、自

9、發(fā)和非自發(fā)過程2、焓變和熵變是影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的兩個(gè)3、焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行4、當(dāng)這兩個(gè)的方向相反時(shí)，反應(yīng)是否自發(fā)呢？作業(yè)：學(xué)生分組，研究，根據(jù)這個(gè)問題，以下面的內(nèi)容寫一篇分析告，下節(jié)課每組在全班匯報(bào)。1如何定量比較焓變和熵變對反應(yīng)自發(fā)方向的影響？請從量綱，焓、熵變化符號一致的角度，尋找一個(gè)關(guān)系式將兩者結(jié)合起來判斷反應(yīng)的自發(fā)性。2運(yùn)用這個(gè)關(guān)系式，以 CaCO3（s）CaO（s）CO2（g）為例分析等溫等壓條件下焓變和熵變怎樣影響反應(yīng)的自發(fā)性。（假設(shè)反應(yīng)的焓變和熵變不隨溫度變化。1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，H178 kJmol-1S161 Jmol-1K-1）分析告本節(jié)課 學(xué)習(xí)的知識1、焓變和熵變是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的兩個(gè)內(nèi)在推動力。2、H0 有利于自發(fā)遇到如何解決這個(gè)問題第二一、復(fù)習(xí)二、提出問題，明確目標(biāo)，展開探究教學(xué)策略：給學(xué)生明確的思考方向，讓學(xué)生通過推出常溫常壓下的判據(jù)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下交流、探索的學(xué)習(xí)成果，共享群體的智慧，拓展的知識視野，培養(yǎng)學(xué)生表現(xiàn)