高中化学选修化学反应原理教案-2.2化学反应的方向和限度10-苏教版

化学反应的方向教学设计 本节课选自人教版高中化学选修 4 第二章第四节。本节主要内容为科学家根据体系存在 着力图使自身能量趋于“最低”和“有序”变为“无序”的自然现象，对化学反应进行的方 向，提出了互相关联的焓判据和熵判据，即凡是能够使反应体系焓减小、熵增大的反应方向， 就是化学反应自发进行的方向。对于一个具体反应，需应用两个判据综合进行分析，不能片 面地做结论。本节课是化学反应原理的三个重要组成部分之一，学完本节课学生对化学反应 原理有了一个整体的把握，能够全面的分析一个化学反应进行的方向、快慢和限度的问题。 二、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，且生活中学生也能接触到很多与化学反应进行方向有关的实例，知道在常温、常压条 件下有些反应容易进行而有些反应不能进行；有些在常温、常压条件下不能进行的反应在加 热或者加压条件下则可以进行。这都为本节课的顺利展开做了充分的准备。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，但 仍然需要教师进行必要的指导和解疑。 三、教学目标 2017 版课程标准对化学反应的方向内容要求如下： 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。 可见课标对本节内容要求不高，但熵这一新的物理量的概念理解及应用可能会对学生的 学习造成一定的影响，因此我把本节课的重难点设计如下 教学重点：化学反应的方向 教学难点：决定化学反应方向的因素 在对学生学科核心素养的培养上我设计如下 1. 通过碳酸钠与碳酸氢钠和盐酸的反应实验分析，培养学生的宏观辨识与微观探析的 能力 2. 通过对 Na 制取 K 的条件控制，培养学生变化观念与平衡思想 3. 通过汽车尾气中 NO、CO 相互反应消除污染的可行性探析，培养学生科学态度与社 会责任 4. 通过引导学生根据已学知识的应用对金属 Al 的化学还原法的关键方程设计，培养 学生科学探究与创新意识 四、教学方法 讲授法、分组实验、情境创设法 五、教学过程 上课，同学们好！请坐…… 在正式上课之前，请同学们回答我的两个问 题？ ①常温常压下将氨气和氯化氢气体混合，会有 什么现象？ 生：白烟， 师：很好，氨气和氯化氢会反应生成氯化铵固 体，这是一个常温下能自发进行的反应 ②能否用 Na 和 KCl 来置换金属单质 K 呢？ 生：不能 师：其实工业上人们就用 Na＋KCl==K＋NaCl 这个反应来制备金属 K，但这个反应只能在高温条 件下进行，低温条件下就会发生 K 置换 Na。为什么 高温下钠可以制取钾，不同温度条件下这个反应的 方向却不同呢？ 这就是我们今天要解决的问题——化学反应的 方向！ 本章开始我们提到，化学反应方向、快慢和限 度是化学反应原理的三个重要组成部分，后两个我 们已经在前三节内容做了初步探讨，把化学反应方 向放在最后，主要是它涉及的因素较为复杂，如果 一个反应已经发生了，那么反应的方向也就确定了。 如果反应还没有发生，那么我们就需要对它是否能 够发生反应做出判断，就需要建立有科学根据并且 行之有效的判断依据。所以我们需要了解——化学 反应为什么能够自发进行？ 请同学们带着这样的思考回答这三个问题 ①能否利用氢气和氢氧化钠反应制取钠单质？ ②能否利用碳单质和二氧化硅反应制取单晶 硅？ ③汽车尾气中的 NO、CO 能否相互之间直接反 应，转变为无害的气体排放？ 我相信各位同学对前面两个问题还是有比较清 晰的判断的，而对第三个问题则有点迷茫，心中没 有判断的标准 对于随意的两种物质在一起能否反应，在很久 以前的人们也不知如何判断，但是他们发现，自然 届有很多行为都是自发进行的，比如说高山流水， 自由落体等，而这些自发过程都有相同的内在规律， 那就是它们都是从能量较高的状态转变为能量较低 的状态。 请同学们回忆一下我们学过的化学反应，列出 部分，然后找找他们和自然界的这些过程一样，有 什么内在规律么？ 生：酸碱中和，燃烧，氧化还原，木炭还原氧 化铜…… 这些反应有什么共同点呢？ 生：都是可以发生的放热反应 师：是的，很早以前的人们也发现这些共同点， 由此他们认为，要判断几种物质能否发生反应，那 就对比一下反应物和生成物的总能量，若是生成物 的总能量更低，则反应就是一个能量降低的过程， 那就可以发生，而若是生成物的总能量更高，则反 应不能发生。在这之前我们也学过，恒压条件下的 反应热也成为焓变，所以人们也将这种判断反应能 否发生的标准为：焓判据！ 并且总结为：放热反应【△H