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。
人教版高中化学选择性必修第1册 《化学反应的方向》教学设计
《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-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
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
《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。
化学反应的方向教案鲁科版
-学生可以阅读相关的研究论文和学术文章,以深入了解化学反应方向的前沿研究成果。
-学生可以观看化学反应方向的实验视频和动画,以提供直观的学习材料,帮助学生更好地理解反应过程。
-学生可以探索化学反应方向在社会应用中的例子,如环境保护、能源开发等,以了解化学知识在实际问题中的应用。
教学反思与总结
重点难点及解决办法
重点:
1.化学反应的自发性与能量变化
2.盖斯定律及其在化学平衡中的应用
3.实际问题中化学反应方向的分析与判断
难点:
1.反应自发性与Gibbs自由能变化之间的关系
2.盖斯定律在不同反应条件下的应用
3.复杂化学反应方向判断的逻辑推理
解决办法:
1.利用实例和动画演示,直观展示反应自发性与能量变化的关系,增强学生理解。
2.分步骤讲解盖斯定律,通过例题让学生逐步掌握其在化学平衡中的应用。
3.提供实际案例,让学生运用所学知识分析和解决化学问题,巩固理解。
4.引导学生通过小组讨论和思考,培养逻辑推理能力,突破复杂反应方向的判断难点。
教学方法与手段
教学方法:
1.问题驱动法:通过提出与化学反应方向相关的问题,激发学生的思考和探究欲望,引导学生主动参与学习过程。
尽管存在一些不足,但我看到了学生们在课堂上的积极表现和取得的进步。他们能够运用所学的知识分析和解决实际化学问题,这也证明了我所采用的教学方法在一定程度上是有效的。
针对教学中的问题,我将在今后的教学中做出以下改进:
首先,我将更加细致地解释反应自发性与Gibbs自由能变化的关系,通过引入更多的实例和生活中的实际应用,帮助学生建立起清晰的知识架构。
本节课旨在培养学生的科学探究能力、证据推理与解释能力,以及科学思维方法。通过学习化学反应的方向,使学生能够理解反应自发性与能量变化之间的关系,掌握盖斯定律及其在化学平衡中的应用。同时,提升学生的问题解决能力,能够运用所学的知识分析和解决实际化学问题。此外,培养学生对化学学科的兴趣和好奇心,激发他们继续探索化学世界的热情。
高中化学《化学反应的方向》优质课教学设计、教案
的第二章 化学反应的方向、限度与速率第 1 节 化学反应的方向教学设计教学环节 教师活动 学生活动设计意图 课题引入 【引入】通过前面的学习和讨论,我们已经初步解决了反应的快慢和限度问题,这 节课我们来讨论有关反应的方向的问题。
寻找反应能否自发进行的判据。
【实验】 同学们是怎样知道甲烷的空间 形象是正四面体结构的? 拿出四个气球,很自然地将其缠绕在起,松开四个气球自然形成正四面体的形状(见图a)利用气球间的摩擦力,将其变为平面四边形(见图 1 中b),轻轻一抖动,就转化为四面体形。
重复,气球再次从平面四边形转变为立体的正四面体。
思考 观察、思考讨论、思考回答,原 来这简单 的分子结 构的几何 学表达却是由能量 最低原理 决定 。
回忆前面的内容, 明确本节课的学习目标。
从研究过程和研究手 段的真实性,理解真 实的化学世界。
通过先让所有学生接受静态的物质结构有趋向于形成稳定结构以达 到能量最低的状态,立即过渡到动态的化学反应是否也有同样的趋势,从而引出本节课的第一个重要原理——放热反应有自发进行的趋势。
图a 图b 由此可见,甲烷呈四面体构型是能量最 稳定的一种排列方式。
遵循能量最低原理。
【提问】化学又会向着那个方向自发进行呢?学习目标 1.通过已有知识及日常生活中的实例,理解化学反应方向判 学生了解本节课学习目 断的焓判据及熵判据; 标,明确学习目的。
2.通过实例分析,说出化学反应的焓变和熵变对化学反应进行方向的影响;环节一焓判据【提问】再次演示模型由平面正方形到正四思考。
、观察、听讲并回答(依据学科知识及生活经验回答):这些自发过程都是从高能状态到低能状态。
能量最低,是普遍规律观察推理思考,由模型转换,学生会自然而然的理解“外力”是区分自发与非自发过程的关键点。
由学生熟悉的自然现象分析,加深学生对能量最低原理的理解。
并且迁移到化学反应中,引出了焓判据,很好的降低了难度,学生易于理解和接受。
化学反应的方向教学设计
化学反应的方向教学设计一、教学目标1.认识化学反应的方向概念,了解化学反应中物质的转化过程。
2.掌握判断化学反应方向的方法,能够根据反应条件判断反应方向。
3.学会运用化学反应方向的概念解读化学方程式。
二、教学内容1.化学反应方向的概念介绍2.影响化学反应方向的因素3.判断化学反应方向的方法和技巧4.例题分析和应用巩固三、教学过程1.导入(10分钟)教师通过引入生活中的化学反应现象,比如燃烧、腐蚀等,提出问题:“为什么一些物质能够发生化学反应,而另外一些物质不能呢?”激发学生思考。
2.学习与讨论(30分钟)教师简要介绍化学反应的方向概念,引导学生思考影响化学反应方向的因素,并在此基础上讲解以下内容:(1)反应物与生成物浓度比例的影响:根据物质的摩尔比,判断反应物与生成物浓度比例的高低,从而推测化学反应的方向。
(2)温度对反应方向的影响:热力学法则指出,在一定温度下,反应物浓度高时反应朝向生成物进行,而反应物浓度低时反应朝向反应物进行。
(3)化学平衡中的反应方向:当反应物和生成物浓度达到一定比例时,反应会趋向平衡,此时反应方向可同时发生。
(4)其他影响因素的介绍:焓变、熵变等。
学生在教师的引导下,结合具体例子进行讨论和解释,增强对化学反应方向的认识。
3.实验操作(45分钟)选择一些典型的化学反应进行实验演示,通过观察反应物浓度的变化和生成物颜色的变化等,让学生亲自参与实验,以便更好地理解化学反应方向的概念。
4.例题分析(30分钟)教师给学生提供一些化学方程式,让学生通过判断反应物和生成物的浓度、温度等因素,预测反应方向。
通过分组讨论和解答,检验学生对所学知识的掌握情况。
5.拓展应用(30分钟)教师布置一些拓展应用题,要求学生通过对实际问题的分析和解答,运用所学知识解释化学反应的方向。
学生在小组讨论的基础上,进行展示并讲解。
6.归纳总结(10分钟)教师引导学生总结并归纳判断化学反应方向的方法和技巧,并提醒学生需要通过实际运用中多加练习和巩固。
化学反应的方向 教学设计
化学反应的方向教学设计一、引言化学反应是化学学科的核心内容之一,是研究物质转化过程的基础。
化学反应的方向是指反应物转化为生成物的过程,它是化学反应进行的基本规律。
本文将围绕化学反应的方向展开教学设计,帮助学生掌握化学反应方向的判定方法和影响因素。
二、教学目标1. 理解化学反应方向的概念;2. 掌握化学反应方向的判定方法;3. 了解影响化学反应方向的因素;4. 能够运用所学知识分析和解决与化学反应方向相关的问题。
三、教学内容及方法1. 化学反应方向的概念介绍通过教师讲解和生活中的例子,引导学生理解化学反应方向的概念。
例如,铁锈的生成、火焰的燃烧等都是化学反应方向的体现。
2. 化学反应方向的判定方法2.1 按照能量变化判定方向通过介绍能量变化的概念和化学反应的放热性、吸热性,引导学生判断化学反应方向。
例如,放热反应倾向于生成产物,吸热反应倾向于生成反应物。
2.2 按照化学平衡判定方向通过引入化学平衡的概念,教师可以解释反应物浓度和压力、温度对化学反应方向的影响。
例如,利用Le Chatelier原理解释浓度、压力和温度对化学反应方向的影响。
2.3 按照反应速率判定方向通过讲解反应速率和化学平衡的关系,引导学生了解反应速率对化学反应方向的影响。
例如,反应速率较快的反应倾向于生成产物,反应速率较慢的反应倾向于生成反应物。
3. 影响化学反应方向的因素3.1 浓度和压力通过实验演示和实例分析,介绍浓度和压力对化学反应方向的影响。
例如,浓度增加或压力增加会促使反应物生成产物。
3.2 温度通过实验和理论分析,讲解温度对化学反应方向的影响。
例如,温度升高会促使吸热反应生成产物。
3.3 催化剂通过实验和讲解催化剂的作用机制,引导学生了解催化剂对化学反应方向的影响。
例如,催化剂可以降低活化能,促进反应进行,但对反应方向没有明显的影响。
四、教学实施1. 在教学过程中,教师可以通过讲解、实验演示、示意图等多种方式,帮助学生理解化学反应方向的概念和判定方法。
《化学反应进行的方向》化学教案
《化学反应进行的方向》化学教案一、教学目标1.理解化学反应自发进行的条件和方向。
2.掌握熵增原理和自由能判据。
3.培养学生的观察能力、分析能力和实验能力。
二、教学重点与难点重点:化学反应自发进行的条件和方向。
难点:熵增原理和自由能判据的理解与应用。
三、教学过程1.导入新课(1)回顾旧知识:引导学生回顾化学反应速率、化学平衡等知识点。
(2)提出问题:化学反应为什么会有方向性?自发进行的条件是什么?2.理论讲解(1)化学反应自发进行的条件:介绍熵增原理,即在一个孤立系统中,自发过程总是向着熵增的方向进行。
(2)自由能判据:讲解吉布斯自由能的概念,以及自由能变化与反应自发性的关系。
3.实例分析(1)分析几个典型反应,如氢气与氧气反应水、硫酸铜溶液与锌反应等,让学生判断反应方向。
(2)引导学生运用熵增原理和自由能判据解释反应方向。
4.实验探究(1)设计实验:准备几个自发反应的实验,如氢氧化钡与硫酸铜溶液反应、氢氧化钠与硫酸铜溶液反应等。
(2)观察实验现象:引导学生观察实验过程中反应物和物的变化,以及反应方向。
(3)数据分析:让学生记录实验数据,分析反应方向与熵增原理、自由能判据的关系。
(2)强调熵增原理和自由能判据在判断反应方向中的应用。
(3)布置作业:让学生运用所学知识分析一些实际反应的方向。
四、教学反思1.学生对熵增原理和自由能判据的理解程度如何?2.实验探究环节是否达到预期效果?3.学生能否运用所学知识分析实际反应方向?4.如何改进教学方法,提高学生对化学反应方向的理解和掌握?五、教学评价1.课堂问答:检查学生对化学反应自发进行的条件和方向的理解。
2.实验报告:评价学生在实验探究环节的观察、分析和记录能力。
3.课后作业:评估学生对所学知识的运用能力。
4.期末考试:检测学生对本节课知识的掌握情况。
重难点补充:1.理论讲解教师:“同学们,我们之前学过化学反应速率和化学平衡,那么你们知道化学反应为什么会自发进行,它又有什么方向性吗?”学生:“不太清楚,老师能给我们讲解一下吗?”学生:“那什么是自由能判据呢?”教师:“自由能判据是指,在恒温恒压条件下,一个反应的自由能变化(ΔG)决定了反应的自发性。
《化学反应的方向》示范课教学设计【化学人教版高中选择性必修第一册(新课标)】
第三节化学反应的方向◆教学目标1、结合学过的化学反应实例,了解自发过程和化学反应的自发性。
2、通过“有序”和“无序”的对比,了解熵和熵变的意义。
3、初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响,能用焓变和熵变解释化学反应的方向,培养证据推理与模型认知能力。
◆教学重难点焓变和熵变与化学反应方向的关系,综合判据的理解与应用。
◆教学过程【新课导入】生活中很对自然现象,如高山流水、熟透的苹果落地,其势能减少,状态趋向于稳定,能量趋向于最低,扑克、玩具散落时,“乱七八糟”,混乱度趋向于最大。
其实化学反应也有类似现象,如室温下,冰块会融化;铁器暴露在潮湿的空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧等。
,这些化学变化都是自发进行的反应,它们都有内能变化或混乱度的变化。
那么,它们的变化过程又有哪些规律呢?本节课我们将进行一些探讨。
冰块融品红在水中的扩散【新知讲解】【阅读理解】阅读教材p41、42的内容。
一、用焓判据判断反应进行的方向【交流讨论】1.下列反应在一定条件下都能自发进行,你知道这些反应能自发进行的主要原因吗?它们有何共同特点?C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5kJ·mol-12Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-14Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H = -1648.4 kJ·mol-1H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·mol-12.从能量角度分析它们为什么可以自发进行?【分析1】共同特点:△H < 0 即放热反应【分析2】放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定△H < 0 有利于反应自发进行【讲解】研究表明,对于化学反应而言,绝大多数放热(体系能量降低)反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量降低得也越多,反应越完全。
2.3.1化学反应的方向教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
3.多样化教学评价方式:为了更全面地评价学生的学习效果,我将引入更多的评价方式,如小组讨论、实验报告等。同时,我也会注重学生的课堂参与度和合作能力的评价,以激励学生的积极性和团队合作精神。
知识点梳理
1.化学反应的方向:学生将回顾化学反应的自发性和非自发性的概念,以及如何判断一个反应是否自发进行。
2.自由能变化:学生将学习自由能的概念,特别是自由能变化如何影响化学反应的方向。
3.熵的概念:学生将理解熵增加的概念,以及如何在化学反应中考虑熵的变化。
4.吉布斯自由能:学生将学习吉布斯自由能的概念,并了解如何使用吉布斯自由能来判断化学反应的方向。
3.例题三:分析熵的变化
题目:给定反应方程式:CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq),分析熵的变化。
解答:在该反应中,气态的CO2转化为液态的H2O,从而使得系统的熵减少。因为液态的熵值通常小于气态的熵值,所以熵变ΔS < 0。
4.例题四:判断反应的自发性
题目:给定反应方程式:C(s) + O2(g) → CO2(g),判断该反应是否自发进行。
二、新课讲授(用时10分钟)
1.理论介绍:首先,我们要了解化学反应方向的基本概念。化学反应方向是指在一定条件下,反应物转化为生成物的趋势。它受到反应物和生成物的自由能差的影响,自由能差越大,反应越倾向于向生成物方向进行。
2.案例分析:接下来,我们来看一个具体的案例。这个案例展示了化学反应方向在实际中的应用,以及它如何帮助我们解决问题。
3.成果展示:每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
化学化学反应的方向教案
化学化学反应的方向教案化学反应的方向是指反应物转化为产物的过程中物质的偏向性,即产物的形成偏向于其中一方向。
在教学中,如何有效地引导学生理解和掌握化学反应的方向是一个重要的教学目标。
下面是一个关于化学反应方向的教案,分为导入、知识讲解、讨论、实验和总结等几个环节。
一、导入(150字)1.通过观察、思考和讨论,激发学生对化学反应方向的认识。
2.展示一个反应示意图和化学方程式,让学生分析反应物和产物之间的关系,引导学生思考化学反应方向的影响因素。
二、知识讲解(300字)1.引导学生分析化学反应方向的影响因素,如浓度、温度、反应物的性质和反应条件等。
2.讲解浓度、温度和反应物性质对化学反应方向的影响,并通过实例进行阐述。
3.介绍不可逆反应和可逆反应的概念,以及逆反应和正反应的方向。
三、讨论(300字)1.让学生分组讨论几个具体的化学反应,并分析反应物和产物之间的关系,以及化学反应方向的影响因素。
2.鼓励学生提出自己的观点和思考,并进行展示和讨论。
四、实验(300字)1.设计一个简单的实验,让学生通过实验观察和现象分析的方式,探究浓度和温度对化学反应方向的影响。
2.引导学生记录实验数据、现象和结论,并进行讨论和总结。
五、总结(200字)1.回顾整个教学过程,引导学生总结化学反应方向的影响因素和判断方法。
2.提供一些练习题,让学生巩固所学知识,并进行互评和讨论。
通过这个教案的设计,可以有效引导学生理解化学反应方向的影响因素和判断方法,培养学生的观察、分析和思考能力。
同时,通过实验的方式,让学生亲身体验和探究化学反应的方向,提高学生的实践操作能力和科学研究意识。
通过教学过程的讨论和总结,学生能够逐步形成对化学反应方向的深入理解,并能够运用所学知识解决实际问题。
《第二章第三节化学反应的方向》教学设计教学反思-2023-2024学年高中化学人教版19选修1
《化学反应的方向》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解化学反应方向的微观本质,掌握熵增原理及其应用。
2. 学会从热力学角度分析化学反应的可能性与可能性大小。
3. 培养科学思维和推理能力,提高分析和解决问题的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:理解熵增原理,掌握从热力学角度分析化学反应方向的方法。
2. 教学难点:运用熵增原理解决实际问题,理解微观粒子的统计规律。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包含图片、图表、案例等。
2. 准备实验设备,进行实验演示。
3. 准备相关视频、动画等多媒体素材。
4. 设计课堂互动环节,引导学生思考和讨论。
5. 准备练习题,用于学生巩固知识。
四、教学过程:本节课的教学目标是让学生理解化学反应的方向,掌握化学反应进行的方向和方向的判断方法。
在教学过程中,我将采用以下步骤:1. 引入课题:首先,我会通过一些简单的化学反应实例,让学生了解化学反应的方向对于实际应用的重要性。
同时,通过这些实例,让学生感受到化学反应的方向并不是唯一的,从而引发学生对化学反应方向的兴趣和好奇心。
2. 讲授化学反应方向的概念:在引入课题之后,我将详细介绍化学反应方向的概念,包括焓变、熵变等概念。
通过讲解这些概念,让学生了解化学反应方向是由哪些因素决定的。
3. 讲解熵变和化学反应方向的关系:熵是衡量混乱度的物理量,而熵变则是衡量物质系统混乱度变化的物理量。
我将通过实例讲解熵变和化学反应方向的关系,让学生理解为什么熵增加的反应更容易进行。
4. 课堂讨论与实验:为了让学生更好地理解化学反应方向,我将组织学生进行课堂讨论和实验。
讨论部分,学生可以分组讨论生活中的化学反应实例,分析它们进行的方向。
实验部分,学生将进行一些简单的化学实验,如溶解、结晶等,通过实验观察化学反应的方向。
5. 总结与反馈:在课堂结束之前,我将总结本节课的内容,强调化学反应方向的重要性以及如何判断化学反应的方向。
同时,我会鼓励学生提出自己对本节课的疑问和收获,以便于进行反馈和改进。
化学反应的方向 教学设计 高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1+
教学设计课程基本信息学科高中化学年级高二学期(秋季)课题(第三节化学反应的方向)教科书书名:选择性必修1:化学反应原理教学目标1.知道化学反应是有方向的;知道化学反应的方向与反应焓变和熵变有关。
2.能结合具体事例说明反应自发进行的方向。
教学内容教学重点:化学反应的方向与反应的焓变、熵变的关系。
教学难点:化学反应的方向与反应的焓变、熵变的关系。
教学过程提出疑问:1791年,人们在矿物中发现了钛元素,而第一次制得纯净的钛却是在1910年,中间经历了一百多年。
为什么?TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4 (l) + O2(g) 失败TiO2 (s) + 2Cl2(g) + 2C(s,石墨) =TiCl4(l) + 2CO(g) 成功任务一自发过程和自发反应自然界中有一些过程是自发进行的,而且是有方向性的。
自发过程:不需借助外力就可以自动进行的过程称为自发过程。
自发反应:在一定条件(温度、压强)下不需外界帮助,就能自动进行的反应。
比如钠与水的反应、铁与硫酸铜反应,其他放热反应也是自发发应事实。
任务二反应焓变和自发反应问题1:为什么这些放热反应能自发进行?放热反应反应物能量高,生成物能量低,放热反应使体系能量降低,能量越低越稳定。
即体系趋向于从高能状态转变为低能状态(即更稳定的状态)。
问题2:能自发进行的反应都是放热反应?焓判据:△H<0 有利于反应自发进行回顾一个课堂实验2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)是吸热反应,但在常温下能自发进行2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) ∆ H=+56.7kJ/mol(NH4)2CO3(s) = NH4HCO3(s) +NH3(g)∆ H=+74.9 kJ/mol是吸热反应,也是自发反应得出结论:焓判据并不是判断反应自发进行的唯一因素任务三反应熵变和自发反应问题3:是什么因素“推动”了吸热反应也能自发进行?德国科学家克劳修斯(R.Clausius)最早提出了另一个推动体系变化的因素,并称之为“熵”。
化学反应的方向 教学设计
化学反应的方向教学设计以化学反应的方向为主题的教学设计一、教学目标:1. 理解化学反应的方向是如何确定的。
2. 掌握化学反应中影响方向的因素。
3. 能够根据给定条件判断化学反应的方向。
二、教学内容:1. 化学反应的方向概述2. 影响化学反应方向的因素3. 方向性反应的应用案例三、教学过程:1. 导入(10分钟)教师通过提问引导学生回忆化学反应的基本概念,例如化学反应的定义、反应物与生成物的关系等。
2. 理论讲解(20分钟)2.1 化学反应的方向概述:化学反应的方向指的是反应物向生成物转化的过程,反应可以向正向方向进行,也可以向逆向方向进行。
在化学反应中,方向性是由反应物和生成物的相对能量确定的。
2.2 影响化学反应方向的因素:2.2.1 反应物浓度:根据Le Chatelier原理,当反应物浓度增加时,反应向生成物的方向进行,反之亦然。
2.2.2 温度:温度的升高会导致反应物分子的平均动能增加,使得反应物分子更容易克服活化能形成生成物,因此温度升高有利于正向反应进行。
2.2.3 压力:对于气相反应,增加压力会导致反应向生成物的方向进行,这是因为增加压力会使气体分子更加接近,增加碰撞频率,从而增加反应速率。
2.2.4 催化剂:催化剂可以加速反应速率,但不改变反应的方向。
3. 实例分析(20分钟)教师通过实例分析来帮助学生理解化学反应方向的判断方法。
例子1:氧气与氢气反应生成水的方向是正向还是逆向?根据氢气的浓度大于水的浓度,根据浓度的影响,反应方向是正向。
例子2:硫酸与水反应生成硫酸溶液的方向是正向还是逆向?根据硫酸溶液的浓度大于硫酸的浓度,根据浓度的影响,反应方向是逆向。
4. 实验操作(30分钟)教师设计一个简单的实验,例如铁与硫酸反应产生氢气。
通过观察实验现象和收集实验数据,让学生判断反应方向。
5. 拓展应用(10分钟)教师引导学生思考化学反应方向的应用案例,例如氧化还原反应、酸碱中和反应等。
《化学反应的方向》教学设计
第二章第三节《化学反应的方向》教学设计一、单项选择题I1.下列过程是非自发的是( )A.白磷自燃B.煤气的燃烧C.铁在潮湿空气中生锈D.室温下水结成冰【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平自发过程A自发反应的体系趋向于从高能状态转变为低能状态,白磷的自燃、煤气的燃烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化,都是自发过程,其逆反应都是非自发的。
L1B L1C L1D L12.实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。
目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),该反应过程中能量的变化如图,下列关于该反应的说法正确的是()A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS>0D.ΔH<0,ΔS<0【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平焓变、熵变A由方程式可知,该反应的ΔS<0,由图可知该反应的ΔH<0,D项正确。
L1B L1C L1D L13.能用焓判据判断下列过程的方向的是()A.水总是自发地由高处往低处流B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律混乱排列的几率大【参考答案】A【质量水平】考点细化内容质量水平化学反应进行方向的A水总是自发地由高处往低处流,有趋于向最低能量状态转变的倾向L1 B 有些吸热反应也可以自发进行L14.下列对熵的理解不正确的是( )A .同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小B .体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大C .与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小D .25 ℃、1.01×105 Pa 时,2N 2O 5(g) ==== 4NO 2(g)+O 2(g)是熵增的反应 【参考答案】C 【质量水平】5.下列反应中,熵减小的反应是( )A .(NH 4)2CO 3(s )==== NH 4HCO 3(s )+NH 3(g )B .2N 2O 5(g )==== 4NO 2(g )+O 2(g )C .MgCO 3(s )==== MgO (s )+CO 2(g )D .2CO (g )==== 2C (s )+O 2(g ) 【参考答案】D 【质量水平】6.下列说法不正确的是( )A .焓变是一个反应能否自发进行的相关因素,多数放热反应能自发进行B .自发进行的反应一定能迅速进行C .在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系的混乱程度越大,熵值越大D .一个反应能否自发进行,由焓变和熵变共同决定 【参考答案】B 【质量水平】7.自发进行的反应不可能是( ) A .吸热反应 B .放热反应 C .熵增加反应D .熵减少且吸热的反应 【参考答案】D 【质量水平】8.下列说法错误的是( )A .2NO(g)+2CO(g)===N 2(g)+2CO 2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH <0B .反应NH 3(g)+HCl(g)===NH 4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH <0C .一定温度下,反应MgCl 2(l)===Mg(l)+Cl 2(g)的ΔH >0,ΔS >0D .常温下,反应C(s)+CO 2(g)===2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH <0 【参考答案】D 【质量水平】二、单项选择题II9.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固可以制造器皿。
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《化学反应进行的方向》教学设计课题第二章第四节化学平衡第四课时
学习目标知识与技能
1.了解熵变、焓变的含义。
2.了解焓判据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。
3.理解综合判据判断化学反应方向。
过程与方法
情感、态度
与价值观
学习重点1.了解焓判据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。
2.理解综合判据判断化学反应方向。
学习难点1.了解焓判据、熵判据对化学反应方向判断的局限性。
2.理解综合判据判断化学反应方向。
教学
环节
教师活动学生活动设计意图一、新
课引
入
思考
(3)熵判据
体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向,因此可用熵变来判断反应进行的方向。
(1)某物质三态的熵值大小顺序如何?
(2)焓变ΔH>0的反应,一定不能自发进行吗?
(3)熵变ΔS<0的反应,一定不能自发进行吗?
判断化学反应进行方向的判据
【问题导思】
①分别用焓判据,熵判据在判断化学反应进行的方向时是否全面?
【提示】不全面。
②反应是否自发与温度有关吗?
【提示】有。
③在焓变与熵变共同组成的复合判据如何判断反应是否自发?
【提示】利用ΔG=ΔH-TΔS,若ΔG<0,则自发;ΔG>0则非自发。
1.焓判据:化学反应能否自发进行与吸热、放热的关系
(1)当ΔH<0,ΔS>0时,反应自发进行;
(2)当ΔH>0,ΔS<0时,反应不能自发进行;
(3)当ΔH>0,ΔS>0,或ΔH<0,ΔS<0时,反应是否自发进行与温度有关,一般低温时焓变影响为主,高温时熵变影响为主。
[温馨提醒]
1.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的速率。
2.在讨论过程的方向时,我们指的是没有外界干扰时体系的性质。
如果允许外界体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。
环节三、巩固练
下列说法正确的是( )
A.在常温下,放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
习B.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1,能自发进行,原因是
体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此
焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,
可以改变化学反应进行的方向
【解析】A项错误,有些熵值增大的吸热反应可
以自发进行;C项错误的原因是要将二者综合起来
即利用复合判据进行判断;D项中使用催化剂只能
降低反应的活化能,不能改变反应的方向。
【答案】 B
25 ℃和 1.01×105Pa时,反应
2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7
kJ·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
【解析】吸热,熵变大,能自发,因为熵增大效
应大于能量效应,选D。
【答案】 D
关于复合判据与温度关系
某化学反应其ΔH为-122 kJ·mol-1,ΔS为-231 J·mol-1·K-1,则此反应在下列哪种
情况下可能自发进行( )
A.在任何温度自发进行
B.在任何温度下都不自发进行
C.仅在高温下自发进行
D.仅在低温下自发进行
【解析】要使反应能够自发进行,则ΔH-TΔ
S<0,代入数据可得:-122 kJ·mol-1-T×(-
0.231 kJ·mol-1·K-1)<0,解得当T<528 K时,
反应可自发进行,即反应仅在低温下自发进行,选
D项。
【答案】 D
本堂小结:。