人教2003课标版《第四节化学反应进行的方向》公开课教案下载

人教2003课标版《第四节化学反应进行的方向》公开课教案优质课下载

【过程与方法】

1.通过情境创设让学生感受化学反应方向与“焓减”、“熵增”的关系；

2.通过实验现象与理论推测的矛盾，激发探究欲望，感悟“熵增”对反应的推动；

3.通过工业生产中几个实例，进一步体会“熵增”对反应的推动的实际意义。

【情感态度与价值观】

1.通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题；

2.通过“化学史”资料的引入，体会科学进步对社会发展的贡献，并渗透人文素养；

3通过导入环节的歌曲“化学是什么”和结尾推荐的书籍《生命是什么》，启发对自然科学的热爱、对真理的探寻。

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，只要采用正确合理的教学策略和学习策略，学生就能理解、掌握本节的内容。尤其值得注意的是本课时涉及到“熵”的概念，这是一个新的物理量学生首次接触。一定要注意教学的直观性和适当的情景创设。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。由学生自主搜集资料，自主分析资料，自主探究总结升华得出知识要点的条件已经基本成熟；但仍然需要教师进行必要的指导和解疑。学生已进行文理分科，但理科的知识水平和学习能力参差不齐，因此本节课尝试以实验探究和化学史料为切入点，在学习过程中培养学科核心素养。

三、重点难点

能利用能量判椐、熵判椐和复合判据对反应进行的方向进行判断。

四、教学过程

【环节1】导入

播放视频：由周其凤（时任北大校长）作词，北大中乐团演奏并演唱的神曲“化学之歌”。教室里回荡着歌声“化学究竟是什么……化学如此给力……”，教师引出主题：“化学反应内部也有神奇的力量，推动它向某一方向进行，今天我们就来研究化学反应进行的方向。”

随机挑选两名学生甲和乙，同时完成下面两个实验。甲进行实验1：利用所给试剂（NaOH溶液、HCl溶液、酚酞溶液），在试管中制取NaCl。乙进行实验2：摇动一个盖好盖子的玻璃杯（内部整齐的装有上下两层红色和绿色的珠子），直到甲实验完毕。然后请甲、乙交换试管和玻璃杯，分别把已经混乱的珠子摇回原来的两层，把生成的NaCl变回当初的NaOH。学生们笑了，觉得这是不可能完成的任务。教师：“看来变化过程和化学反应是具有方向性的，某一方向是可以自发进行的，那么何为‘自发’呢？”

【环节2】何为自发？

教师结合刚才的实验和氢气燃烧生成水、电解水生成氢气的例子，重点讲解“一定条件”与“借助外力”的区别。

【环节3】“焓减”（放热）的化学反应可以自发进行？

教师铺垫：“结合自然界的现象，比如水从高处流向低处、热由高温物体传向低温物体，你觉得那一类化学反应可以自发进行呢？”学生很容易答出“放热反应”。教师：“确实，绝大多数放热反应都可以自发进行。焓判据可以帮助我们判断反应的自发性。那么根据这一猜想，既然Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应放出CO2，那么这两个反应就应该是放热反应，下面我们进行实验验证”。

试验中，学生观察到反应确实自发进行了，但测得的温度却一个升高、一个降低。看来单纯用焓判据，已不能正确判断反应的自发性。激发学生进一步探究原因。如下图所示，反应③是吸热的，但却可以顺利自发进行，是因为有大量气体生成，也就是体系的混乱度增大了。用一个新的物理量“熵”，来表示体系的混乱程度。请学生们阅读教材，加深理解。

【环节4】“熵增”（混乱度增大）的化学反应可以自发进行？

除了焓判据，熵判据也可以帮助我们判断反应的自发性。而且熵增对反应的推动效果，在工业生产中有广泛应用。学生应用熵增原理进行分组讨论：

①金属钠可以置换金属钾吗？

②用沙子与碳高温共热制取粗硅，另外一种产物主要是CO2还是CO?