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2019-2020年高中化學 專題二化學反應速率與化學平衡 化學反應的方向和限度教案 蘇教版選修4 本節(jié)教材分析 （1）三維目標 知識與技能目標 1.通過化學反應的焓變與反應的方向，使學生了解反應焓變與反應方向有關，但不是唯一的影響因素。 2.通過介紹熵的概念，使學生知道化學反應存在熵變。 3.通過分析反應熵變與反應的方向，使學生了解反應熵變與反應方向有關，但也不是唯一的影響因素。 過程與方法目標 1.通過創(chuàng)設情境讓學生在學習中親身經歷從現(xiàn)實生活中發(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。 2. 通過實驗推翻假設、從中獲得新知識，培訓學生思維的批判性和嚴謹性。 3. 通過內容的情境化，引導學生主動探究學習。 情感態(tài)度與價值觀 通過本節(jié)課的學習，使學生初步接觸熱力學理論，了解熱力學理論研究的重要意義。 （2）教學重點 焓變和熵變對化學反應自發(fā)性的影響。 （3）教學難點 化學反應的自發(fā)過程；化學反應的熵變。 （4）教學建議 本節(jié)位于蘇教版選修4《化學反應原理》專題2第二單元化學反應的方向和限度。本節(jié)內容介紹了“焓判據(jù)、熵判據(jù)”知識，在拓展視野中介紹了“△H、△S與反應的方向”，有一定難度。蘇教版教材將本節(jié)內容安排在學生學習了化學反應及其能量變化、化學反應速率之后以知識介紹的方式呈現(xiàn)出來，讓學生了解決定反應進行方向的因素不是單一的焓變，熵變也是決定因素之一。 教材從學生已有的知識和生活經驗出發(fā)，分四個層次就化學反應的方向進行了介紹。第一，以學生熟悉的自發(fā)進行的放熱反應為例，介紹化學反應有向能量降低的方向自發(fā)進行的傾向——焓判據(jù)；以生活現(xiàn)象為例，說明混亂度（熵）增加是自然界的普遍規(guī)律，也是化學反應自發(fā)進行的一種傾向——熵判據(jù)。第二，用實例說明單獨運用上述判據(jù)中的任一種，都可能出現(xiàn)錯誤，都不是全面的。第三，要正確的判斷化學反應的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復合判據(jù)。第四，科學視野中簡單介紹了自由能判據(jù)的結論性內容。 通過必修2化學反應與熱能以及必修4第一章化學反應及其能量變化的學習，學生掌握了化學反應中的能量變化，具備了焓變與反應體系能量關系的知識。學生有一定的生活經驗，接觸過很多與能量有關的自然現(xiàn)象，也了解不少混亂度增加的過程，在學科學習中也熟悉很多自發(fā)進行的放熱反應，但并未將其聯(lián)系起來，形成規(guī)律性認識。作為高二的學生，有一定的思考能力和歸納總結能力。所任教學班學生討論交流的意識比較強，具有一定的分析問題的能力。 為了引出本節(jié)內容，使學生體會化學反應的方向的重要性，引入時給出兩個反應，讓學生從復分解和氧化還原發(fā)生的條件出發(fā)，判斷反應能否發(fā)生。不少同學會根據(jù)已有的知識認為反應不能發(fā)生，程度較好的學生會認為可以發(fā)生，從而進行討論。反應可以發(fā)生，則和已有知識規(guī)律產生沖突。利用學生剛剛學完的平衡移動原理解釋兩個反應，使學生體會到有些化學反應在特定的情況下能自發(fā)完成，從而引出此節(jié)。由于反應中的焓變掌握的比較好，可利用已有知識和生活常識歸納出焓判據(jù)。 新課導入設計 導入一 【引入新課】 汽車尾氣的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產生的一氧化碳，它們是現(xiàn)代化城市中的大氣污染物。為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣： 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) 你能否判斷著以方案是否可行？理論依據(jù)是什么？ （教師指出研究化學反應方向的意義） 【提出問題】 1、在一定條件下影響化學反應能否自發(fā)進行的因素有哪些呢？ 2、19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否法進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發(fā)進行，而吸熱反應則不能自發(fā)進行。你們同意這個觀點嗎？請看下列事實，進行討論。 【問題探究1】（投影）： 已知下列事實 1. 4Fe(OH)2(s) + 2H2O(l) + O2(g) = 4Fe(OH)3(s) △H=-444.3 kJ.mol –1 -------常溫常壓下反應能自發(fā)進行 2、NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) △H=37.30 kJ.mol –1 ------常溫常壓下反應能自發(fā)進行 3. CaCO3(S)=CaO(S)+CO2(g) △H(298K)=178.2kJ.mol-1 ------室溫下該反應不能自發(fā)進行，高溫時該反應能自發(fā)進行 【形成觀點】 1、反應放熱有利于反應自發(fā)。 2、反應吸熱也有可能自發(fā)，說明還有其他因素在起作用。 導入二 【引入】大家都知道：鹽酸和NaOH混合能迅速生成NaCl和水，而NaCl和水則不能自發(fā)的轉化為鹽酸和NaOH ，這是為什么呢？下面我們就來了解有關“化學反應的方向”問題。首先來談談自然界中的有關“方向”。 【展示】圖片“高山流水”； （認識）自然界中廣泛存在一些自動進行的變化，即自發(fā)的變化過程；自發(fā)過程的特征：有一定的方向性，且不能自動恢復原狀，若要恢復必須借助外力。 【過渡】化學變化中也存在這種現(xiàn)象。我們把一定溫度和壓強下，無需外界幫助就能自動進行的化學反應稱為自發(fā)反應，反之，為非自發(fā)反應。 【板書】 一 自發(fā)反應：在一定溫度和壓強下，無需外界幫助就能自動進行的反應。