选修四第二章第四节化学反应进行的方向 山东临清四所高中化学教师制作化学选修四教学案.doc

选修四第二章第四节  化学反应进行的方向

一、教材分析

在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学反应的限度之后，教材安排了难度较大的化学反应进行的方向的内容。对于自由能知识，仅限于达到知道、了解的层次即可。事物的发展、变化常常受多种因素的制约，通过焓变、熵变的介绍，力图使学生学会全面分析问题。

二、教学目标

1．知识目标：

(1)、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应，让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性；

（2）、通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念；

（3）、通过日常生活中的见闻引导学生，使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小，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 。

2．能力目标：

（1）、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；

（2）学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式，构建新知识

3．情感、态度和价值观目标：

通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例，让学生明确化学与日常生活是息息相关的。

三、教学重点难点

重点：熵判据

难点：焓减与熵增与化学反应方向的关系

四、学情分析

学生在学习了化学反应速率、化学平衡及其影响因素的基础上，抽象思维能力提高很多，本节降低难度后，学生应该能掌握重点内容。

五、教学方法

1．启发教学

2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

1．学生的学习准备：填写学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。七、课时安排：1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：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？

教师：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后两个问题，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。我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标，强调重难点。然后展示探究的第一个问题，根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程。已经布置学生们课前预习了这部分，检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。

设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。

 （三）合作探究、精讲点拨。

探究一：根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程

教师：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。自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，锌与CuSO₄溶液的反应可被设计成原电池。一般地，如果一个过程是自发的，则其逆过程是非自发的。非自发的过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。经验表明，那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系能量趋向于从高能态转变为低能状态，这时体系会对外部做功或者释放能量，由此总结而得的经验规律就是所谓的焓判据。如水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。

学生讨论后小结：焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。

若ΔH＜0，正向反应能自发进行；

若ΔH＞0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。

探究二：19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？结合曾经学习的反应举例说明。

学生讨论后小结：2NH₄Cl(s)+Ba(OH)₂·8H₂O(s)=BaCl₂(s)+2NH₃(g) +10H₂O(l)

                CaCO₃(s)=CaO(s)+CO₂(g)  △H=+178.2kJ/mol

因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。

探究三：我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？

教师：为解释这一类与能量无关的过程的自发性，科学家提出了另一推动体系变化的因素：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。熵判椐：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。………………………………【全文请点击下载word压缩文档】点击下载此文件