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《化学反应进行的方向》教学设计

一、教学内容分析

本节内容选自高中化学人教版选修4化学反应原理第二章第一节，化学反应速率是重要的化学反应原理之一。。通过本节的学习可使学生全面深入的认识化学反应特征，逐步建立有关化学反应的知识体系，为学习影响化学平衡移动方向条件的优化做好准备。

二、学情分析

已有的知识：学生在《化学2》中已经初步学习了化学反应方向的定性描述。

已有的能力：经过高一学年的学习和锻炼，高二的学生具备一定的逻辑思维能力，具备了一定的抽象思维，在认知上逐渐趋于理性。在教学中可以通过实验探究、图像数据探究等认识活动，使学生的学习过程成为发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程。

可能遇到的困难：学生的抽象思维还不成熟，还没有从定量的角度认识化学反应速率，但还没有从反应的本质和定量的角度进行理解外界条件对反应方向的影响。在教学中可以将新知识与旧知识有效地联系起来，使新知识获得意义，丰富原有认知结构，构建一个完整的知识体系。

三、教学目标

知识与技能目标：

1、理解化学反应移动方向因素。

2、能设计并完成本节课的实验。

过程与方法目标：

1.学习实验探究的基本方法，提高科学探究的能力。

2.通过实验探究分析影响化学反应的方向的因素。

情感态度目标：

1.发展学生学习化学的兴趣。

2.培养观察实验的能力及实事求是的精神。

四、教学重点及难点

教学重点：化学反应移动反向的影响因素

化学反应方向的表达式以及计算

教学难点：化学反应方向的表达式以及计算

教学模式和教学方法

1.分组讨论学习，研究化学反应移动反向的影响因素对方向的影响

2利用多媒体课件演示相应变化，播放视频

3对比讨论的应用

六、教学过程设计

教师活动

学生活动

设计意图

【课的引入】汽车尾气中的主要污染物是NO和CO，是大气污染物。人们提出通过以下反应来处理汽车尾气以减轻污染。

2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，

这个方案是否可行？

【讲述】上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的快慢、限度和方向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反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论化学反应进行的方向问题。

【提问】举例说说生活中我们见过的一些自发过程，就是在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程。

【提问】从能量的角度分析同学们提到的这些过程有什么共同特点？

【追问】阅读教材中提供的热化学反应方程式，结合前面总结的特点尝试总结规律：判断某一过程能能否自发进行的依据。

【讲述】科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”的自然现象，提出了焓判据为反应方向的判断提供了必要的依据。

【板书】一、反应方向的焓判据

【指出】多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如：硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热……阅读教材中提供的热化学反应方程式，努力分析这些吸热反应能够自发进行的共同特点，你能得到什么结论？

【讲述】科学家根据体系存在着力图使自身由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了熵判据为反应方向的判断提供了另一个必要的依据。

【板书】二、反应方向的熵判据

【提问】如何理解“熵”的含义？

【讲述】体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序——熵增的过程。

【板书】熵值的大小判断：

⑴气态液态固态

⑵与物质的量成正比

【板书】反应熵变：

△S=∑S（产物）―∑S（反应物）

【提问】反应的熵变△S的正、负与反应体系中各物质的状态有何关系？

【讨论】完成教材中的学与问。

【提问】有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，例如：

–10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；再如：

2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)

△S=–39.35J·mol-1·K-1。

你能从中得到什么启示？

【板书】三、焓变与熵变对反应方向的共同影响

恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是体系自由能变化（△G）

定义：△G＝△H—T△S

单位：kJ/mol

【总结】体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。

【提问】△G的大小与反应能否自发进行的关系。

【引领学生完成课堂总结】

焓判据和熵判据的应用：

⑴如何应用焓判据判断过程的自发性？

⑵如何应用熵判据判断过程的自发性？

⑶很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断某过程，可能会出现相反的判断结果，该如何解决这个问题？

⑷能自发进行的过程，速率就一定很快吗？就一定不可逆吗？

⑸反应的自发性也受外界条件的影响吗？

【知识应用】本节课一开始提出的处理汽车尾气的反应：

298K、101KPa下