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。

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。

本课时是本节教学的第二课时主要进行探究反应熵变与反应方向关系的内容教学。

希望通过通过创设情境让学生在学习中亲身经历从现实生活中发现和提出问题并解决问题的过程，引导学生主动探究反应熵变与反应方向之间的内在关系。

3、促进观念建构的教学整体思路与教学结构图（本课时
涉及内容以仿宋体加黑形式标出。

）
五、本课时的学习目标：
知识与能力
1.了解新物理量熵的意义
2.能够通过实例说明熵变也是化学反应自发进行的内在推动力。

过程与方法
1.通过创设情境让学生在学习中亲身经历从现实生活中发现和提出问题并解决问题的过程，从中感受知识是怎样形成的。

2.通过用事实推翻假设、从中获得新知识，培训学生思维的批判
性和严谨性。

3.通过熵的推导了解建立数学模型的科学方法。

情感、态度、价值观
1.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。

2.进一步了解矛盾的对立统一，激发学习的兴趣。

六、本课时教学重点和难点：
1.教学重点：
熵变对化学反应自发性的影响。

2.教学难点：
熵的概念。

七、教法、学法：
教师教法：
创设情境、实验探究、问题引导、重点讲解、合理评价
学生学法：
思考交流、分析讨论、概括总结、利用已有知识基础及日常生活的经验构建新知识。

八、教学资源
PPT课件、实物投影、少量扑克、自制导学案、自制学生课堂表现评价表、自制学习效果检测题。

九、设计思路：
本课在设计中重点强调学生的主动参与、主动探究、主动获得的主动学习过程。

为此我设计环节让学生在自学的基础上理解熵、熵变的概念，然后通过小组交流合作的模式搜集熵增的过程和反应，再以
这些过程和反应为基础，探究熵与反应自发性之间的关系，最后自主得出结论：熵增有利于反应的自发进行。

力图在整个教学中充分体现对学生“主体”的尊重。

努力锻炼和培养学生搜集资料分析资料的能力以及科学探究的精神。

本课尝试创设问题情境（为什么小时候玩墨滴入水中的游戏，水不烫手（焓变不明显）墨却会自发的扩散？）让学生在情境中主动探究知识，收获进步，提高学生探究知识的积极性和主动性。

本课在教学过程中尝试引入评价方法和评价策略。

力图做到将过程评价和结果评价相结合，定性评价和定量评价相结合，学习态度评价、学习方法评价、学习效果评价相结合。

以便于通过评价更加完整真实的搜集学生资料，更加有效的激励学生。

本节的教学环节设计图：
十、课前活动设计：
学生利用导学案课前部分“预习案”自主利用已有知识和新知识构建更完善的知识框架，并根据学案要求自主搜集所需资料并进行初步分析。

并对学习效果进行简单评价。

十一、教学过程：
教师活动学生活动设计意图
复习提问
1.根据图片，判断两自然现象是否是自发的。

一《瀑布》；二《火山喷发》
观看图片，思考
回答。

瀑布是自
发过程，火山喷
发不是。

通过复习提问的
形式，反馈评价
学生对反应自发
性的掌握情况。

2.分析下列反应能否自发进行。

2NaCl+2H2O2NaOH＋H2+Cl2
2Na+2H2O===2NaOH+H2
为什么电解食盐水是非自发反应？
学生分析回答。

钠与水的反应
是自发的。

电解
食盐水的反应
非自发。

3.分析下列反应为什么可以自发进行
NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H2O（l）
△H=-56KJ.mol-1
CH4(g)+2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=－890kJ.mol-1
学生讨论回答
两个自发反应
都是放热反应。

通过复习提问的
形式，反馈评价
学生对焓判据的
掌握情况。

4.这个反应也可以自发进行，说明了什么？
NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4
（aq）+H2O（l）△H=＋37.3kJ.mol-1
学生讨论回答
焓减小有利于
反应自发进行，
但焓变不是影
响化学反应方
向的唯一因素。

设播放视频“墨韵”。

联想小时候“滴墨入水”游戏。

观看视频思考。

设置情境，使学
练习升华规律判断下列化学反应过程熵变情况：
1.N2+3H2
催化剂
高温高压
2NH3
2.NaH+H2O===NaOH+H2↑
3.4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
4.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
学生分析四个
反应的熵变情
况。

通过具体反应加
深对抽象规律的
理解和应用。

引导学生总结规律：产生气体的反应或气体的物质
的量增大的反应，通常都是熵增反应。

利用课本总结
规律。

分组
讨论
我们接触的自发进行的化学反应哪些也属于
熵增过程？
讨论要求：由一个同学提出一个化学反应，其
他同学予以判断，依次循环，并将结果填写反馈表。

判断重点：
1.反应自发进行吗？
2.反应过程中熵值增加吗？
展开交流讨论
完成反馈表（见
附件2）展示。

让学生在交流中
学习，扩大思维
面，培养学生交
流、合作能力.
并强化学生由特
殊到一般的应用
能力。

同时为后
来总结熵变与反
应方向的关系搜
集资料。

资料分析根据刚才我们填写的两张资料，我们可以得出怎样
结论？
学生讨论。

发言
培养学生利用资
料分析问题解决
问题的能力。

结论：熵增有利于反应自发进行。

原理分析所有的自发反应都必须是熵增过程吗？所有熵增
的反应都能自发进行吗？
学生自由发言
争论。

培养学生利用辩
证的思想看待问
题，解决问题的
能力和习惯。

教师汇总：不一定，反应能否自发进行还要受焓变
的影响。

十二、板书设计：
二、熵判据：
1.熵：描述体系混乱程度的物理量。

符号：S
规律：体系的混乱程度越大，熵越大。

同一种物质熵的大小关系：气态大于液态大于固态
在相同状态下同一种物质，物质的量越大熵越大。

2.反应熵变：反应产物总熵与反应物总熵之差。

符号：ΔS 单位： J.mol-1.K-1
产生气体的反应或气体的物质的量增大的反应，都是熵增反应。

3.总结：熵增加有利于反应自发进行。

十三、课后作业设计：
一、资料分析
请同学们课后搜集资料（常见反应）分析:
1．这些反应哪些是自发进行的？哪些是非自发进行的？
2．在自发进行的反应中哪些焓判据起主导作用？哪些熵判据起主导作用？哪些是两个判据综合作用的结果？
完成下表：
3．通过以上的资料分析你认为影响化学反应自发性的因素是否只有焓变和熵变？
二、情境练习
预习本节剩余部分内容完成本题：
冬天降临的时候，驻守在彼得堡的俄军换装，发棉衣服时发现，成千上万套的棉衣服上，所有的扣子都没有了。

俄皇知道了这件事，大发雷霆，传令，要把负责监制军服的大臣问罪。

这位大臣明知道，所有军服都是钉了用锡做的扣子的，可为什么都丢了呢？他拿过几套衣服一看，果真没有扣子。

但是，在钉扣子的地方，却有一小堆灰色的粉末。

这是怎么回事呢？难道扣子会化了吗？这件事被一位科学家知道了，他对愁眉苦脸的大臣说：“包上这些粉末，跟我去见皇帝，我会帮助你。

”
见了皇帝，科学家说：“扣子是用锡做的，锡这种东西一遇低温，它的晶体就会改变，成为粉末，人们管这种现象叫‘锡疫’。

一般情况下，只要在13.2℃以下，锡就会变成粉末。

”
已知0℃、100 kPa条件下白锡→灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH＝－2180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1。

你会扮演科学家，从化学原理上“计算”出锡怕冻吗？
十四、课后反思：
本节课在设计时我主要关注了两个方面：一、关注教师与学生思维上的碰撞，注重学法指导，希望创造一个和谐的课堂氛围，充分体现学生的“主体”地位，变学生“学会”为学生“会学”，使学生获得更加高效的学习效果。

二、注重评价方法的应用。

将过程评价和结果评价相结合，定性评价和定量评价相结合，学习态度评价、学习方法评价、学习效果评价相结合。

力图通过评价更加完整真实的搜集学生资料，更加有效的激励学生。

在课堂实践中较好的完成了设计意图。

特别是学生主动探究，分析材料，总结规律，升华知识方面，效果非常突出，甚至超过了预期。

确实感受到学生主动的成为了学习的主角，学习方法，探究策略都有了不同程度的提高。

在评价策略的应用上也收到了初步的成效，积累了不少学生的第一手资料，使我更加客观、公正、全面的了解了学生，同时也激励了学生更加全面的学习。

但仍有一些缺憾希望在以后的实践中加以改进：1.部分学生在知识的探究过程中有“等”、“靠”的现象，应该想方设法提高这部分学生的自主性和主动参与意识。

2.教师对学生课前的准备工作比如课前预习、资料搜集等指导不够细致，学生能力层次上的差距问题没有很好的解决。

3.“评价”环节设计的可以更细致一些，那么对学生的激励作用可能体现得更加明显。

4.部分学生在评价中“人情分”现象比较明显，以后教学中需要想办法克服。

附件一：自发进行的熵增过程（小组用表）
备注：我们生活中还有哪些自发过程也属于熵增过程？
附件二：属于熵增过程的自发反应（小组用表）
备注：我们接触的自发进行的化学反应哪些也属于熵增过程？判断重点：1.反应自发进行吗？2.反应过程中熵值增加吗？
附件三：本节学习情况自评互评表（个人用表）
效果能运用所学知识解决生活中的化学问题（１０分）
能提出其它的问题（５分）
学习
技能能够预习并取得对课堂学习有所帮助。

（７分）
能够辩证的看待问题解决问题（５分）
善于归纳总结，得出正确结论。

（５分）
老师的话：
备注：1.本评价表针对学生本节表现作出评价。

2.本评价以定量评价为主。

满分100分，最后取值按自评、互评按比例取均值。

3.评价标准:认真完成为A级，完成情况较好为B级，完成情况一般为C级，完成情况不好为D级。

所得分值为A级：满分。

B级：A级分值的80%；C级：A级分值的60%；D级：A级分值得40%。

附件四：课堂小测（个人用表）
一、正误判断：（课前预习评价）
①化学反应的熵变与反应的方向无关（）
②化学反应的熵变直接决定了反应的方向（）
③熵值增大的反应都是混乱度增大的反应（）
④熵值增大的反应都能自发进行（）
⑤化学反应中吸收或放出的热量叫做熵变。

（）二、选择题（每小题只有一个正确选项）（当堂评价）
⑥下面几个自发过程，你认为其中能用熵判据解释的是（）
A. 自然界中水由高处往低处流
B. 0℃时水变为冰
C. 墨水滴到水中会扩散到整个水体
D. 铁器暴露在潮湿空气中会生锈并放出热量
⑦下列几个过程中，属于熵减的变化是（）
A. 干冰的升华
B. NaCl溶于水
C. NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)
D. 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
⑧250C和1.01×105Pa时，反应
2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；△H=＋56.76kJ.mol-1，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
⑨碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是（）
A. 碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B. 碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C. 碳酸铵分解是吸热反应，此反应不应该自发进行，必须借助
外力才能进行
D. 碳酸盐都不稳定，都能自发分解
备注：
1.本测试用于评价学生熵判据内容知识水平情况。

2.本测试共分三大部分。

第一部分判断题用于评价学生预习情况。

第二部分选择题用于评价学生当堂掌握情况。

第三部分为课后作业一的材料收集与分析用于检测学生知识的理解、应用情况。

3.本测试满分为100分，第一部分50分，第二部分40分，第三部分10分。

4.本测试仅为评价学生的参考依据不是定量标准。

5.本测试与附件3的学习状态评价可相互参考借鉴。

6.本测试与附件3的学习状态评价应较长时间坚持进行以作为全面了解评价学生的必要依据。