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《化学反应进行方向》教学设计

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
- 资料来源：收集
- 资料作者：
- 资料大小：13.87KB
- 资料上传：admin
- 资料审核：
- 下载次数：14
- 更新时间：2013-11-25 10:28:14
- 上传时间：2013-11-25 10:29:43
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※资料简介※
《化学反应进行的方向》教学设计
〖教学目标〗
知识与技能：了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系；能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法：通过联系日常生活中的见闻以及自然界的普遍变化规律，引导学生理解判断反应自发进行的两个因素，使学生构建化学反应方向的判据，学会从现象分析到理论探究的科学方法，学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。
情感态度与价值观：体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，学会全面分析问题。
〖教学重点〗焓变和熵变与化学反应方向的关系
〖教学难点〗焓变和熵变与化学反应方向的关系
〖教学方法〗讨论交流、分析、概括、归纳
〖教学过程〗
教学过程：
教师活动学生活动设计意图
创设问题情境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。
【总结】生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化……
引出本节教学内容，激发学生的学习兴趣。
探索新知【提问】从能量的角度和物质变化角度分析同学们提到的这些过程有什么共同特点？
【提问】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。
【板书】一、反应方向的焓判据
【总结】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。
【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？
【总结】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。混乱度——表示体系的不规则或无序状态。混乱度的增加意味着体系变得更加无序。
【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？
【总结】熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。
【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？
【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？
【总结】反应熵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。要判断反应能否自发进行，应该综合考虑反应的焓变与熵变。
【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。
【讨论交流】……
【汇报结果】这些过程无论是物理变化还是化学变化，它们大多数是能量降低的过程，也有少数是能量升高（吸收能量）的。
【阅读总结】
【思考交流】
上述自发过程如果从能量角度分析均为吸热反应，应该是不能自发进行的。但是这些变化过程中，还存在着另一种能够推动体系变化的因素——体系有从有序自发地转变为无序的倾向。
【阅读回答】熵——热力学上用来表示混乱度的状态函数。
倾听教师的分析，思考并理解其中的涵义。
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