2.3《化学反应的方向》教学设计

《化学反应的方向》教学设计
三维目标：
知识与技能：1、了解自发过程，自发反应和熵等概念
2、能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向
3、事物变化受多重因素的制约，学会全面分析的方法
过程与方法：使用阅读，归纳，举例，联想等方法。把新知识建构与原有的知识联系，形成有效的知识。
情感态度与价值观：树立化学反应有方向的意识，体会化学反应的规律，感叹化学反应的奇妙，又有规律可循。
教学重点：焓减与熵增与化学反应方向的关系。
教学过程：
[引课]我搭了很高很高的积木，它将有什么样的变化趋势？
[生发言]会塌掉。
[师继续问]塌掉以后和原状态相比，有什么不同？
[生发言]比原来低了，不如原来整齐了。
[师归纳]比原来低，就是能量低了，不整齐了，叫混乱度增大。
一、提出问题，学生阅读课文
什么是自发过程？什么是自发反应？
焓判据的内容是什么？
熵判据的内容是什么？
对以上判据作出评价。
二、解决问题，师生互动
1．什么是自发过程？什么是自发反应？
[讲解]自发过程指不需要外界帮忙，任其自然，即可发生的过程。大家举例有哪些过程是自发过程？
[学生发言]温度从高温向低温传递，水由高处向低处流。
[师继续问]自发过程和自发反应有什么关系？
[生发言]自发反应属于自发过程。
[师总结]对，如果一个自发过程是个化学反应，那么这个反应我们就把他叫做自发反应。如锌和硫酸制氢气。酸碱中和反应等。今天我们学习的自发反应研究的就是反应的方向问题。
焓判据的内容是什么？
[学生发言]自发过程的体系趋于从高能状态转变为低能状态，对化学反应而言，焓判据认为放热反应（△H<0）是自发反应。
[师提问]对，这也叫焓减原理，请同学们根据课文内容对焓判据作出评价。
[生交流发言]焓判据不全面，因为有些吸热反应也可以自发进行。
3．熵判据的内容是什么？
[板书]熵（S）：体系混乱度的量度。
混乱度：体系中基本单元排列的不规则性，无序性。排列越不规则越无序，表示混乱度越大，熵值越高。
规定：在绝对零度（0 K），任何完美晶体的熵值为零。
[学生体会]完美晶体表示微粒排列规则，有序性最高，此是 S=0。绝对零度，温度对熵值的影响是温度越高，熵值越大。
[师问] 对于同一物质固体的熵值和液体的熵值气体的熵值相比，有什么关系？
[学生发言]S(s) < S(l) [师问]什么是熵判据？
[生发言]自发过程趋于从有规则状态向无规则的状态，对化学反应而言，熵值增大。这也叫熵增原理。
[师发言]请对熵判据进行评价：
[生发言]熵判据也不全面。因为在零下10℃ H2O(l)→H2O(s) △S<0也可自发进行。
[师问]那为什么 -10℃ H2O(l)→H2O(s) 这个过程也可以自发进行呢？
[生交流发言]从焓的角度可以解释，这个过程是个放热过程。
[师问]对于课本的两个吸热反应为什么也可以自发进行呢？
[生交流发言]从熵的角度可以解释，这个过程是熵值增大。
[生总结]焓判据认为焓减的过程可以自发进行 ，熵判据认为熵增的过程可以自发进行，但是这二个判据都不全面。
4．[讨论]哪一类反应一定会自发进行，哪一类反应一定不会自发进行？
[生交流发言]是放热反应，又是熵增的反应一定会自发进行，是吸热反应，又是熵减的反应一定不会自发进行。
发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释。
[生回答]生成气体后熵值会增大，所以可以自发进行。
[师补充问题]发生离子反应的另一个条件是生成沉淀，可以用咱们今天学的原理加以解释吗？
[生回答]生成沉淀的反应是使熵值减小了，但这样的离子反应也可以自发进行，说明生成沉淀的离子反应一定是放热反应。
[师总结提问]同学们说的很好。 请大家想想前边提到搭积木的问题，为什么会有倒塌的趋势？搭好的积木放多长时间会倒塌呢？
[生发言]积木倒塌后，能量降低了，熵值增大了。多长时间倒塌，不知道。
[师问]不自发的过程一定不能进行吗？比如说水能不能由低处流向高处呢？
[生发言]不自发的反应也可以进行，比如用水泵抽水可把水由低处流向高处。用空调，可以把热量从低温区传到高温区，用电解的方法，可以使一些化学反应逆转。
[师总结]所以说自发性只能用于判断反应的方向，不能确定过程是否一定会发生，和过程发生的速率。不自发的过程也可以发生，不过是需要外界帮忙的。
5、[练习]汽车尾气发生催发反 应2NO+2CO=N2+2CO2是自发反应，请问该过程是 （填吸热、放热）反应。
答案：放热。因为该过程熵值是减小的。
三、板书设计：
焓判据 熵判据 自由能判据
自发过程 高能量到低能量 混乱度增大
自发反应 △H<0 △S>0 △G<0
评价 不全面 不全面 全面