高中化学-第1节 化学反应的方向教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计【引入】同学们都用过铅笔，咱知道铅笔芯的主要成分是？石墨是碳元素构成的单质，那由碳构成的单质除了石墨还有什么？金刚石价格很贵。咱们都听过点石成金的故事，那你们有没有想过把便宜的石墨转变为金刚石？那这个反应到底能不能发生呢？先不急着下结论，学完这节课，我们就可以自己判断石墨到底能否转化为金刚石。这节课我们就来学习化学反应的方向这一节。【老师】现在天气转凉了，刚刚同学们进来的时候，我观察到多数同学都穿上了毛衣。说到这里，同学们家里冬天是怎么取暖的呢？为什么咱们会感受到热量的变化呢？【生】回答。【师】热量是怎样传递的？【生】回答。【师】我们把在一定条件下无需外界帮助，一经引发即能自动发生的过程称为自发过程。生活中这样自发进行的过程还有很多，有同学可以举出例子来么?【师】从能量的角度来看，他们的共同点是什么呢？【生】回答。【过渡】咱们化学上也有很多自发进行的反应。你能根据自发过程总结出什么是自发反应么？【生】回答。投影展示：这些自发反应共同点是什么？【生】回答。【师】那是否能够自发进行的反应都是放热反应呢？投影：19世纪的化学家曾认为：放热反应自发进行，如果是吸热反应不自发进行。若要看一个结论是否正确，就要证明和证伪。证明：证明凡符合假设的所有情况都能得出结论。证伪：要证明一个假设不成立，只需有一个反例即可。同学们想要证伪还是证明？【探究活动】现在我这里有碳酸氢钠、盐酸、碳酸氢钠和醋酸以及相关仪器，请同学来动手设计实验方案，要注意操作规范。【师】通过上述探究，你能得到什么结论？【生】回答。【师】也就说并不是像十九世纪化学家说的放热反应就可自发进行。同学们对于他们的结论给出怎样的修改意见呢？【生】回答。在咱们的化学反应里，像这样的吸热但能自发进行的反应也有不少。投影：【师】这些反应的共同特点是什么？【生】回答。【老师】很多同学找到了说它们都产生了气体，为什么产生气体会推动反应的进行呢？是什么因素推动了吸热反应的自发进行？其实跟我们下面要学的物理量“熵”有关。先来看一下熵——新的物理量熵。大小判据：混乱度越大，熵越大。【师】请同学们思考影响熵的因素有哪些？【生】回答。【师】刚刚同学说的都是正确的，那说明你们对熵也有一个初步的了解了。有同学还提到了温度，温度确实对熵和焓都有影响，但是温度对熵的影响比较复杂，所以咱们是在一定温度和压强下对熵研究。咱们来看一下生活中常见的自发过程，体系前后混乱度和熵值怎么变化？投影展示：一盒拼图撒到地上，气体的扩散，红墨水滴到水中后的扩散...再例如咱们的扑克牌多次洗牌是不是也是由有序到混乱的过程。【师】从生活中的大多数实例可知，自发过程总是向着混乱度增大的方向进行，混乱度增大，体系的熵值增大。【讨论】是什么拉动了NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2这个反应的进行?为什么发生离子反应的条件之一是生成气体？Na（l）+KCl（l）⇌K（g）+NaCl（l）此反应为什么Na能还原K？【师】是否只有熵增的反应才能自发进行？【生】回答。【板书】△S>0利于反应自发进行那现在看确定一个反应是否自发进行，熵判据也不一定，焓判据也不一定。那应该怎么看呢？【生】回答。【师】什么样的反应一定自发进行？什么样的反应一定不自发进行？【生】回答。【过渡】△H＜0△S<0和△H>0△S>0情况下，反应能否自发进行呢？【师】通过研究实践，△G=△H-T△S，通过以上对△H和△S的讨论可知：△H＜0△S>0都利于反应的自发进行，此时△G<0，反应自发进行；而△H>0△S<0都不利于反应的自发进行，此时△G>0，反应不自发进行；而当△G=0时，反应达到平衡。【讨论】请同学们讨论△H＜0△S<0和△H>0△S>0情况下反应自发进行的条件。学情分析目前，学生已经详细学习了“化学反应的热效应”，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。学生已初步具备简单化学实验方案的设计能力，能够合作完成实验探究；

具备一定的观察、分析、质疑和表达能力。这都为本节课的顺利展开做了充分的准备。但学生抽象思维能力较薄弱，建立宏观与微观的联系较难。效果分析一、激发主动参与，发挥主观能动性。学生是学习的主人，是学习的主体。教学中只有充分调动学生参与到学习活动中去，让学生进入一种自主的学习境界，才能充分发挥学生的主观能动性，融自己的主见于主动发展中。面向全体学生，发挥学生主体作用，才能跟上新教材所蕴涵的新理念。二、小组合作学习，发挥集体力量。这种学习方式为每个学生创设了表现自我的宽松氛围，使学生的思维显示出积极的状态，能较大程度地发挥集体互助力量。一位学生的发言往往会引发其他几位同学的思维火花，促使小组各成员从不同角度，用不同方法提出更好的想法，从而达到对问题的较全面、较深入的认识和理解。因此，在本节中设计了合作探究环节，让学生自主讨论获得更完善的例证。更进一步的使用规律解释旧知识解决新问题。三、及时反馈学生的学习状态。在上课过程中，充分调动学生的手、眼、脑让学生调动主观能动性，参与课堂。同时及时的反馈练习，教师及时的讲解，从而让学生及时发现问题，解决问题。此外，本节课重视从研究过程和研究手段的真实性，理解真实的化学世界，通过具象与抽象的结合，从感性认识的层面上升到理性思维的高度，在学习过程中教给学生的不仅仅是化学知识，更重要的是认识事物解决问题的方法。总体来说，本节课课堂效率高效，发展了学生学习化学的兴趣和科学探究的能力。教材分析本节内容选自鲁科版化学选修4第二章第四节《化学反应进行的方向》。化学反应的方向、限度和速率是构成化学反应原理体系的三个重要组成部分，之前解决了限度和速率问题，将方向放在最后一部分是因为这个问题比较复杂，具有一定难度。主要介绍了“焓判据、熵判据及复合判据（△G=△H-T△S）”知识。教材从学生已有的知识和生活经验出发，分三个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一，以学生熟悉的自发进行的放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据，第二，以生活现象为例，说明混乱度（熵）增加是自然界的普遍规律，也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据，第三，用实例说明单独运用上述判据中的任一种，都可能出现错误，都不是全面的，要正确的判断化学反应的方向，需要综合考虑焓变和熵变的复合判据，简单介绍了复合判据的结论性内容。

评测练习【跟踪训练】下列说法正确的是（）A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的B.反应速率快的一定是自发进行的C.自发反应在恰当条件下才能实现D.非自发反应在任何条件下都不能实现【跟踪练习1】已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：关于石墨和金刚石的互相转化，下列说法正确的是（）石墨转化成金刚石是自发过程B石墨比金刚石能量低C金刚石比石墨更稳定D金刚石化学键中储存的总能量比石墨低【课后实践】1.橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如图，在其拉伸过程中有放热现象。25℃，101kPa时，下列过程的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是2.判断下列反应的进行趋势（1）NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H＜0（2）NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)（3）汽车尾气（含烃类、CO、NO等）是城市主要污染源之一，可想办法使NO和CO通过以下反应，转化为无毒无害的气体进行处理。什么条件有利于该反应的进行？2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）△H＜03.汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO（g）=2C（s）+O2（g），已知该反应的△H>0，简述该设想能否实现？课后反思本教学设计以新课标为指导，以培养学生的科学探究、证据推理、模型认知和社会责任四大核心素养为主要目标，整个教学设计分为“情景创设，提出问题”、“问题引导，理解焓判据”、“实验探究，认识熵判据走进化学史，认识复合判据运用新知，解决问题”四个层次，实现了不断引导学生由易到难，由浅入深，循序渐进。学生主体地位真正得到了回归，课堂真正成了学生自主学习的“学堂”；从整节课的实施过程来看，在很大程度上克服了以往老师对新课内容的不断重复、学生“惯于听”而“疏于思”，学习效率低下的普遍性问题。使学生通过阅读、考、讨论等环节，基本掌握了知识内容，开始问题的提出和结尾问题的解决形成了首尾呼应，让学生充分感受到了化学对于社会生产生活的重大意义。我相信，只要能坚持实践，认真体会，不断总结，必将带给学生更多的收获。课标分析根据《大纲》的要求、教材编排意图及学生的