第一篇：高二化學《化學反應進行的方向》教學設計

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高二化學《化學反應進行的方向》教學設計

一、教學內容分析

1、課標中的內容

《化學反應原理》主題2 化學反應速率和化學平衡，第 5點：能用焓變和熵變說明化學反應的方向。

2、教材中的內容

本節內容介紹了“焓判據、熵判據及自由能（△G=△H-T△S）”知識，有一定難度。人教版教材將本節內容安排在學生學習了化學反應及其能量變化、化學反應速率、化學平衡之后以知識介紹的方式呈現出來，讓學生了解決定反應進行方向的因素不是單一的焓變，熵變也是決定因素之一。

教材從學生已有的知識和生活經驗出發，分四個層次就化學反應的方向進行了介紹。第一，以學生熟悉的自發進行的放熱反應為例，介紹化學反應有向能量降低的方向自發進行的傾向——焓判據；以生活現象為例，說明混亂度（熵）增加是自然界的普遍規律，也是化學反應自發進行的一種傾向——熵判據。第二，用實例說明單獨運用上述判據中的任一種，都可能出現錯誤，都不

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是全面的。第三，要正確的判斷化學反應的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復合判據。第四，簡單介紹了自由能判據的結論性內容。

二、教學目標

1、知識與技能：

（1）理解化學反應方向判斷的焓判據及熵判據；（2）能用焓變和熵變說明化學反應的方向。

2、過程與方法：

通過學生已有知識及日常生活中的見聞，使學生構建化學反應方向的判據。學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工，構建新知識。

3、情感態度與價值觀：

通過本節內容的學習，使學生體會事物的發展、變化常常受多種因素的制約，要全面分析問題。

三、教學的重點和難點

焓減和熵增與化學反應方向的關系

四、教學方法

1、應用討論交流的方法調動學生的積極性，充分發揮學生的想象力；

2、啟發學生學會歸納、概括，對信息進行加工，得出結論；

3、注重從學生已有知識及日常生活的經驗上構建新知識。

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五、教學過程

[聯想、質疑]汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產生的一氧化碳，它們是現代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：2NO（g）+ 2CO（g）= N2（g）+ 2CO2（g），你能否判斷這一方案是否可行？理論依據是什么？

[課的引入]上述問題是化學反應的方向的問題。反應進行的方向、快慢和限度是化學反應原理的三個重要組成部分。通過前三節的學習和討論，我們已經初步解決了后兩個問題，即反應的快慢和限度問題，這節課我們來討論反應的方向的問題。

[設問]根據生活經驗，舉例說說我們見過的自發過程（在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程）。[學生討論]??

[總結]生活中的自發過程很多，如：水由高處往低處流，自由落體，電流由電位高的地方向電位低的地方流，鐵器暴露于潮濕的空氣中會生銹，室溫下冰塊會融化，??這些都是自發過程，它們的逆過程是非自發的。

科學家根據體系存在著力圖使自身能量趨于“最低”和由“有

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序”變為“無序”的自然現象，提出了互相關聯的焓判據和熵判據，為反應方向的判斷提供了必要的依據。[板書]

一、反應方向的焓判據。

[交流討論]19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否自發進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發進行，而吸熱反應則不能自發進行。你同意這種觀點嗎？結合曾經學習的反應舉例說明。[學生討論交流]??

[匯報交流結果]我們知道的反應中下列反應可以自發進行： NaOH（aq）+ HCl（aq）= NaCl（aq）+ H2O（aq）△H =-56KJ/mol； 2Na（s）+ 2H2O（l）= 2NaOH（aq）+ H2（g）； Al（s）+ HCl（aq）= AlCl3（aq）+ H2（g）； CaO（s）+ H2O（l）= Ca（OH）2（aq）??

[追問]上述反應是吸熱還是放熱？

[學生回答后總結、板書]焓判據：放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發進行的傾向。

[指出]多數自發進行的化學反應是放熱反應，但也有不少吸熱反應能自發進行。如：

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N2O5（g）= 4NO2（g）+ O2（g）△H = ＋56.7KJ/mol； NH4HCO3（s）+ CH3COOH（aq）= CO2（g）+CH3COONH4（aq）+ H2O（l）△H = ＋37.3KJ/mol；

因此，反應焓變是與反應能否自發進行有關的一個因素，但不是唯一因素。

[板書]

二、反應方向的熵判據。

[交流討論]我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中，最終會混合均勻，這些過程都是自發的，與焓變有關嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發進行？ [閱讀思考]課本P37相關內容。

[匯報交流、自主學習成果]上述自發過程與能量狀態的高低無關，受另一種能夠推動體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發地轉變為無序的傾向。

[總結、板書]熵判據：體系有自發地向混亂度增加（即熵增）方向轉變的傾向。

[釋疑]如何理解“熵”的含義？

[板書]混亂度：表示體系的不規則或無序狀態。

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[指出]混亂度的增加意味著體系變得更加無序。[板書]熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態函數。

[指出]體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越小。有序變為無序——熵增的過程。[板書]熵值的大小判斷：（1）氣態 > 液態 > 固態（2）與物質的量成正比

[板書]反應熵變△S=反應產物總熵-反應物總熵

[講述]產生氣體的反應，氣體物質的量增大的反應，△S通常為正值，為熵增加反應，反應自發進行。

[學與問]發生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據加以解釋，由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。[指出]有些熵減小的反應在一定條件下也可以自發進行，如：-10℃的液態水會自動結冰成為固態，就是熵減的過程（但它是放熱的）；

2Al（s）+ Fe2O（= Al2O（+ 2Fe（s）△S =-39.35J·mol·K。3s）3s）因此，反應熵變是與反應能否自發進行有關的又一個因素，但也不是唯一因素。

1-1

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[板書]

三、焓變與熵變對反應方向的共同影響。

[講述]在一定條件下，一個化學反應能否自發進行，既與反應焓變有關，又與反應熵變有關。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學反應自發性的判據是：

[板書]體系自由能變化（△G、單位：KJ/mol）：△G = △HT△S < 0 反應能自發進行；

△HT△S > 0 反應不能自發進行。

[展示]

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[舉例]對反應CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g）

△H = + 178.2 KJ·mol △S = +169.6 J·mol·K 室溫下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol–298K×169.6×10KJ·mol·K =128 KJ·mol>0 因此，室溫下反應不能自發進行；

如要使反應自發進行，則應使△H113.0 KJ·mol，△S =-143.5 J·mol·K

則△G =△H-T△S =T△S）將更適合于所有的反應過程；

4、過程的自發性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發生和過程的速率；

5、在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現相反的結果；

6、反應的自發性也受外界條件的影響。[課堂練習] 1．下列說法正確的是（）

A．凡是放熱反應都是自發的，由于吸熱反應都是非自發的； B．自發反應一定是熵增大，非自發反應一定是熵減少或不變； C．自發反應在恰當條件下才能實現； D．自發反應在任何條件下都能實現。2．自發進行的反應一定是（）

A．吸熱反應； B．放熱反應； C．熵增加反應； D．熵增加或者放熱反應。

3．下列說法正確的是（）

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A．放熱反應一定是自發進行的反應； B．吸熱反應一定是非自發進行的；

C．自發進行的反應一定容易發生； D．有些吸熱反應也能自發進行。

4．25C和1.01×10Pa時，反應2N2O5（g）=4NO2（g）+ O2（g）△H=＋56.76kJ/mol，自發進行的原因是（）A．是吸熱反應； B．是放熱反應；

C．是熵減少的反應； D．熵增大效應大于能量效應。5．下列過程屬于熵增過程的是（）

A．硝酸鉀溶解在水里面； B．氨氣和氯化氫反應生成氯化銨晶體；

C．水蒸氣凝結為液態的水； D．(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨氣和水。

6．以下自發反應可用能量判據來解釋的是()A．硝酸銨自發地溶于水；

B．2N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g)△H=+56.7kJ/mol； C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9 kJ/mol； D．2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol。05

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[布置作業] 廣州市教研室編的《高中化學基礎訓練》中《化學反應進行的方向》一節內容。

六、教學反思

1．建構主義學習理論和建構主義學習環境強調以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者；而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。本節課的授課應對這種思想有所體現，學生已知道很多化學反應并了解反應的吸放熱情況，運用這些已知的知識，引導學生得出焓判據。這種以學生的“學”為中心的教學方式對有利于學生掌握和理解本節知識。

2．相對于上一年的教材，這本書對能量判據通過例子進行了說明，且后面通過科學視野對綜合考慮了焓變和熵變的自由能變化作了介紹，有利于學生對化學反應方向判斷的理論根據的理解。在授課中如能對熵的概念作簡單介紹，利用簡單例子應用自由能變化判斷反應的方向將更能加深學生對化學反應方向判斷的理論根據的理解。

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第二篇：《化學反應進行的方向》教學設計1

【課 題】4化學反應進行的方向

【教學目標】

1、理解能量判據、熵的概念

2、利用能量判據判斷反應進行的方向

3、利用熵變判斷反應進行的方向

【教學重點】焓減與熵增與化學反應方向的關系 【教學過程】

【板 書】4化學反應進行的方向

【引言】化學反應原理的三個重要組成部分。化學反應進行的快慢----——化學反應速率 化學反應的限度--------——化學平衡 化學反應進行的方向——能量判據和熵判據 【閱讀】課本36頁 學生舉例：

1、生活中的自發過程：

(1)自然界中水由高處往低處流，而不會自動從低處往高處流；(2)鐵器暴露在潮濕空氣中會生銹；這些過程都是自發的，其逆過程就是非自發的。

這些生活中的現象將向何方發展，我們非常清楚，因為它們有明顯的自發性——其中是否蘊藏了一定的科學原理？

2、化學反應中的自發過程(1)甲烷燃燒：

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=－802.3 kJ/mol(2)鐵生銹：

3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s)△H=-824 kJ/mol(3)氫氣和氧氣反應：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=－571.6 KJ/mol 共同點——放熱反應 E反 >E生

一、自發過程與能量判據

1、自發過程：在一定條件下不需要外力作用就能自動進行的過程。☆共同特點：體系趨向于從高能狀態轉變為低能狀態

2、能量判據：自發過程的體系取向于從高能狀態轉變為低能狀態(這時體系會對外部做功或釋放熱量)，這一經驗規律就是能量判據，是判斷化學反應進行方向的判據之一。有些過程也是自發的，這當中有的與物質的能量高低無關，有的雖與能量高低有關，但用能量判據卻無法解釋清楚，例如：

兩種理想氣體的混合可順利自發進行，無須借助外力 N2O5分解： 2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)；

△H=+56.7kJ/mol 碳銨的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);

△H=+74.9 kJ/mol

二、熵與熵判據

1．在密閉條件下，體系有由有序自發地轉變為無序的傾向，這種推動體系變化的因素稱作熵。

2、熵判據：在與外界隔離的體系中，自發過程將導致體系的熵增大，這一經驗規律叫做熵增原理，是判斷化學反應方向的另一判據——熵判據。3．同一物質，在氣態時熵最大，液態時次之，固態時最小。

? 物質由有序變得無序，即有序程度降低，混亂度增加。? 熵：表示物質混亂度。熵越大混亂度越大。? 熵變△S：生成物熵與反應物熵之差。

三、能量判據和熵判據的應用

能量判據中，自發過程取向于最低能量狀態的傾向 熵判據中，自發過程取向于最大混亂度的傾向

很多情況下，簡單地只用其中一個判據判斷同一個反應，可能會出現相反的判斷結果，所以應兩個判據兼顧。由能量判據(以焓變為基礎)和熵判據組合成的復合判據將更適合于所有的過程。注意：

1．過程的自發性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發生和過程發生的速率。例如金剛石有向石墨轉化的傾向，但是能否發生，什么時候發生，多快才能完成，就不是能量判據和熵判據能解決的問題了。

2．在討論過程的方向時，指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現相反的結果。例如石墨經高溫高壓還是可以變為金剛石的。【閱讀】“科學視野” 反應自發進行的判斷

? △H – T△S< 0 自發進行 ? △H – T△S= 0平衡狀態 ? △H – T△S> 0 非自發進行 【小結】

一、化學反應進行方向的判據

1．能量判據：自發過程趨向于最低能量狀態的傾向。放熱過程常常是容易進行的。2．熵判據：自發過程趨向最大混亂度的傾向。若干熵增的過程是自發的。

二、理解熵的含義和熵的變化

1、放熱的自發過程可能是熵減小的過程，如鐵生銹、氫氣燃燒等；也可能是熵無明顯變化或增加的過程，如金剛石和石墨的互變熵不變；活潑金屬與酸的置換反應熵增等??

2、吸熱的自發過程應為熵增加的過程，如冰的融化、硝酸銨溶于水等。

3、無熱效應的自發過程是熵增加的過程，如兩種理想氣體的混合等。

4、由能量判據（以焓變為基礎）和熵判據組合成的復合判據（△G）將更適合于所有的過程。

5、過程的自發性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會期發生和過程發生 的速率。

如涂有防銹漆和未涂防銹漆的鋼制器件，其發生腐蝕過程的自發性是相同的，但只有后者可以實現。

6、若一個變化的正向能自發進行，則逆向是非自發反應。

7、反應的自發性也受外界條件的影響。如常溫下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自發性的，但在1273K時，這一反應就是自發的反應。規律方法總結

自發反應中的焓變和熵變的關系

1、放熱的自發過程可能是熵減小的過程，如鐵生銹、氫氣燃燒等；也可能是熵無明顯變化或增加的過程，如甲烷燃燒、氫氣和氯氣化合等。

2、吸熱的自發過程是熵增加的過程，如冰的融化、硝酸銨溶于水等。

3、無熱效應的自發過程是熵增加的過程，如兩種理想 氣體的混合等。

板書設計：

鞏固練習：見附頁。

練習

1、科學家根據體系存在著力圖使________________和_______________的自然現象，提出了相互關聯的________和_________，為最終解決上述問題提供了必要的理論根據。試分別舉一例_________________，___________。

2、以下自發反應可用能量判據來解釋的是()A、硝酸銨自發地溶于水

B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)； △H=+56.7kJ/mol C、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);△H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6 kJ/mol

3、已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學方程式為：（① C(金剛石、s)+O2(g)==CO2(g)△H1＝－395.41kJ/mol ② C(石墨、s)+O2(g)==CO2(g)△H2＝－393.51kJ/mol 關于金剛石與石墨的轉化，下列說法正確的是 A.金剛石轉化成石墨是自發進行的過程 B.石墨轉化成金剛石是自發進行的過程 C.石墨比金剛石能量低 D.金剛石比石墨能量低

4、知道了某過程有自發性之后，則（A.可判斷出過程的方向

B.可確定過程是否一定會發生 C.可預測過程發生完成的快慢 D.可判斷過程的熱效應

5、碳銨[(NH4)2CO3]在室溫下就能自發地分解產生氨氣，對其說法中正確的是（A、碳銨分解是因為生成了易揮發的氣體，使體系的熵增大。B、碳銨分解是因為外界給予了能量

C、碳銨分解是吸熱反應，根據能量判據不能自發分解 D、碳酸鹽都不穩定，都能自發分解。

6、下列反應中，在高溫下不能自發進行的是（A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s)D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2

7、我們主要從三個方面討論一個化學反應的原理，其中不屬于這三個方面的是（A、反應進行的方向

B、反應的快慢 C、反應進行的限度

D、反應物的多少

8、下列說法錯誤的是

（A、NH4NO3溶于水吸熱，說明其溶于水不是自發過程

B、同一種物質氣態時熵值最大，液態時次之，而固態時熵值最小

C、借助于外力能自發進行的過程，其體系的能量趨向于從高能狀態轉變為低能狀態））））））

D、由能量判據和熵判據組合而成的復合判據，更適合于所有的過程。

9、下列過程屬于熵增加的是

（）A、一定條件下，水由氣態變液態。B、高溫高壓條件下使石墨轉化為金剛石 C、2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）D、散落的火柴的無序排列

10、下列說法不正確的是

（）A、體系有序性越高，熵值就越低

B、自發過程將導致體系的熵增大 C、吸熱反應不可以自發進行

D、同種物質氣態時熵值最大

11、以下自發進行反應可用能量判據來解釋的是

（A、硝酸銨自發地溶于水

B、2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）

△H=+56.7kJ·mol-C、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);△H=+74.9 kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=－571.6 KJ/mol

12、判斷下列反應的熵值增加的是 A、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)B、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)C、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)D、Cu(s)+Cl2(g)=CuCl2(s)

13、已知在等溫條件下，化學反應方向的判據為： △H-T△S<0反應能正向自發進行 △H-T△S=O 反應達平衡狀態 △H-T△S 反應能逆向自發進行

（其中△H為焓變，△S為熵變，T為熱力學溫標，單位為K）設反應A（s）==D（g）+E（g）△H-T△S=（-4500+11T）J/mol 要防止反應發生，溫度必須

A、高于400K

B、低于136K C、高于136K而且低于409K

D、低于409K 參考答案：

1、自身能量趨于最低

各有序變為無序

能量判據和熵判據 自然界中的水由高處往低處流，而不會自動從低處往高處流 碳酸銨的分解：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)

2、D △H為負放熱，使體系能量降低。

3、由題意可推得C(石墨、s)= C(金剛石、s)△H=－1.90 kJ/mol故選A、C

4、A

5、A

6、A熵增 B熵增C熵增D熵減 故選D

7、D

8、A

9、CD

10、C

11、D

12、C

13、A）

第三篇：《化學反應進行的方向》教學反思

《化學反應進行的方向》教學反思

武培

化學反應的方向教學目標是讓學生了解反應焓變與反應方向有關，知道化學反應存在熵變且反應熵變與反應方向有關，結合已有知識及日常生活中的見聞，構建化學反應方向的判據，學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工，構建新知識，使學生體會事物的發展、變化常常受多種因素的制約。難點是焓減和熵增與化學反應方向的關系。教師如何在這堂課中充分調動學生的主觀能動性呢？下面我從以下三個方面進行反思，希望強化教學效果。

一、對教學目標的反思

教學目標要求：（1）了解反應焓變與反應方向有關，但不是唯一因素；（2）知道化學反應存在熵變且反應熵變與反應方向有關，但不是唯一因素。課堂上在對教學目標的落實中，由于對基礎知識焓變與熵變本質區別講解得不透徹，分析不到位，導致學生的基礎知識不扎實，在課堂鞏固練習時就出了問題，學生對焓變與熵變兩概念交叉用錯。隨后經過對定義和概念的糾錯判斷訓練，使學生對焓變與熵變能夠正確理解和運用。

創設能夠暴露學生思維過程的情境，使他們大膽地想、充分地問、多方位地交流，教師要在教學活動中從一個知識的傳播者自覺轉變為與學生一起發現問題、探討問題、解決問題的組織者、引導者、合作者。所以教師要科學地、系統地、合理地組織化學教學，正確認識學生的知識基礎和能力層次，采用良好的教學方法，重視學生的觀察、實驗、思維等實踐活動，實現知識與技能、過程和方法、情感態度與價值觀的三位一體的課堂教學。

二、對教學方法的反思

本堂課要應用討論交流的方法調動學生的積極性，充分發揮學生的想象力；面向全體學生，兼顧兩頭。班級授課要面向全體學生、能照顧到絕大多數學生地因“班”施教，課后還要因人施教，對學習能力強的學生一定要鼓勵他們積極參與教學，使他們從被動地聽課變為主動地參與教學；應該讓他們自己分析知識結構，用自己的語言來復述知識，給他們設置的問題應相對難一點。對學習有困難的學生，則要在課堂上培養他們的學習興趣，集中注意力，提高聽課效率；在課堂上應該設置比較簡單的問題，以增強他們的自信心；課后適當輔導補充。教師在教學中注意成績好的學生的同時，要有意幫助學習有困難的學生，對他們多關注、鼓勵和幫助，讓他們樹立起學習的信心，讓全體學生共同進步。

啟發學生學會歸納、概括，對信息進行加工，得出結論；增強學生的參與意識，主體作用，有充分的動手、動口、動腦的時間。注重學法指導，中學階段形成化學概念，一是在大量的化學實驗現象的基礎上歸納、總結出來的；二是在已有的概念、規律的基礎上通過演繹推理得到的。只有在積極參與教學活動，給他們以充分的動手、動口、動腦的時間，充分經歷觀察、分析、推理、綜合等過程，才能完整地理解概念的內涵及其外延，全面掌握規律的實質，與此同時，學生的思維才能得到真正的鍛煉，體現其學習的主體角色。

教學方式形式多樣，要恰當運用現代化的教學手段，提高教學效率。科技的發展，為新時代的教育提供了現代化的教學平臺，為“一支粉筆，一張嘴，一塊黑板”的傳統教學模式注入了新鮮的血液。

三、對教學過程的反思

教學過程中除了采用提問學生、分組討論、要求學生查資料等傳統的教學方式之外，還要適當地運用電化教學手段，制作多媒體課件，特別是制作復雜化學過程的演示動畫等視聽設備和手段，以便增強課堂教學的趣味性，強化視覺上的沖擊，更重要的是表現客觀事物，在短時間內展示事物的運動和發展的全過程，為學生提供大量而豐富的感性材料，突破傳統教學手段在時間、空間上的限制，對傳統教學手段不能表現的許多現象和過程進行形象而生動的模擬表現，它是傳統教學手段的補充和延伸。例如：

[釋疑]如何理解“熵”的含義？

[板書]混亂度：表示體系的不規則或無序狀態。

[多媒體展示]混亂度演示動畫。

[指出]混亂度的增加意味著體系變得更加無序。

[板書]熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態函數。

[指出]體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越小。有序變為無序——熵增加的過程。

在教學過程中應有意向學生滲透化學的常用研究方法和思想。學生如果對化學問題的研究方法有了一定的了解，則將對化學知識領會得更加深刻，同時也將學到一些研究化學問題的思維方法，從而提高學習能力。

教學回顧：

1、建構主義學習理論和建構主義學習環境強調以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者；而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。本節課的授課應對這種思想有所體現，學生已知道很多化學反應并了解反應的吸收熱情況，運用這些已知的知識，引導學生得出焓判據。這種以學生的“學”為中心的教學方式對有利于學生掌握和理解本節知識。

2、本節內容介紹了“焓判據、熵判據及自由能（△G=△H-T△S）”知識，有一定難度。人教版教材將本節內容安排在學生學習了化學反應及其能量變化、化學反應速率、化學平衡之后以知識介紹的方式呈現出來，讓學生了解決定反應進行方向的因素不是單一的焓變，熵變也是決定因素之一。教材從學生已有的知識和生活經驗出發，分四個層次就化學反應的方向進行了介紹，第一，以學生熟悉的自發進行的傾向——焓判據；以生活現象為例，說明混亂度（熵）增加是自然界的普遍規律，也是化學反應自發進行的一種傾向——熵判據。第二，用實例說明單獨運用上述判據中的任一種，都可能出現錯誤，都不是全面的。第三，要正確的判斷化學反應的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復合判據。第四，簡單介紹了自由能判據的結論性內容。

第四篇：化學反應進行的方向教案

第四節

化學反應進行的方向

教學目標： 知識與技能：

（1）理解化學反應方向判斷的焓判據及熵判據；（2）能用焓變和熵變說明化學反應的方向。

過程與方法：

通過已有知識及日常生活中的見聞，構建化學反應方向的判據。學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工，構建新知識。

情感態度與價值觀：

通過本節內容的學習，體會事物的發展、變化常常受多種因素的制約，要全面分析問題。

教學重點、難點：

焓減和熵增與化學反應方向的關系

課時安排：1課時 教學方法：

1、應用討論交流的方法調動學生的積極性，充分發揮學生的想象力；

2、啟發學生學會歸納、概括，對信息進行加工，得出結論；

3、注重從學生已有知識及日常生活的經驗上構建新知識。

教學過程：

【聯想、質疑】汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產生的一氧化碳，它們是現代城市中的大氣污染物，為了減輕大氣污染，人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣：2NO（g）+ 2CO（g）= N2（g）+ 2CO2（g），你能否判斷這一方案是否可行？理論依據是什么？

【課的引入】上述問題是化學反應的方向的問題。反應進行的方向、快慢和限度是化學反應原理的三個重要組成部分。通過前三節的學習和討論，我們已經初步解決了后兩個問題，即反應的快慢和限度問題，這節課我們來討論反應的方向的問題。

【設問】根據生活經驗，舉例說說我們見過的自發過程（在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程）。【學生討論】??

【總結】生活中的自發過程很多，如：水由高處往低處流，自由落體，電流由電位高的地方向電位低的地方流，鐵器暴露于潮濕的空氣中會生銹，室溫下冰塊會融化，??這些都是自發過程，它們的逆過程是非自發的。

科學家根據體系存在著力圖使自身能量趨于“最低”和由“有序”變為“無序”的自然現象，提出了互相關聯的焓判據和熵判據，為反應方向的判斷提供了必要的依據。【板書】

一、反應方向的焓判據。

【交流討論】19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否自發進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發進行，而吸熱反應則不能自發進行。你同意這種觀點嗎？結合曾經學習的反應舉例說明。

【學生討論交流】?? 【匯報交流結果】我們知道的反應中下列反應可以自發進行：

NaOH（aq）+ HCl（aq）= NaCl（aq）+ H2O（aq）△H =-56KJ/mol； 2Na（s）+ 2H2O（l）= 2NaOH（aq）+ H2（g）； Al（s）+ HCl（aq）= AlCl3（aq）+ H2（g）； CaO（s）+ H2O（l）= Ca（OH）2（aq）??

【追問】上述反應是吸熱還是放熱？

【學生回答后總結、板書】焓判據：放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發進行的傾向。

【指出】多數自發進行的化學反應是放熱反應，但也有不少吸熱反應能自發進行。如： N2O5（g）= 4NO2（g）+ O2（g）△H = ＋56.7KJ/mol；

NH4HCO3（s）+ CH3COOH（aq）= CO2（g）+CH3COONH4（aq）+ H2O（l）△H = ＋37.3KJ/mol；

因此，反應焓變是與反應能否自發進行有關的一個因素，但不是唯一因素。【板書】

二、反應方向的熵判據。

【交流討論】我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中，最終會混合均勻，這些過程都是自發的，與焓變有關嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發進行？ 【閱讀思考】課本P34—35相關內容。

【匯報交流、自主學習成果】上述自發過程與能量狀態的高低無關，受另一種能夠推動體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發地轉變為無序的傾向。

【總結、板書】熵判據：體系有自發地向混亂度增加（即熵增）方向轉變的傾向。【釋疑】如何理解“熵”的含義？

【板書】混亂度：表示體系的不規則或無序狀態。【指出】混亂度的增加意味著體系變得更加無序。【板書】熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態函數。

【指出】體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越小。有序變為無序——熵增的過程。【板書】熵值的大小判斷：（1）氣態 > 液態 > 固態（2）與物質的量成正比

【板書】反應熵變△S=反應產物總熵-反應物總熵

【講述】產生氣體的反應，氣體物質的量增大的反應，△S通常為正值，為熵增加反應，反應自發進行。

【學與問】發生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據加以解釋，由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。

【指出】有些熵減小的反應在一定條件下也可以自發進行，如：

-10℃的液態水會自動結冰成為固態，就是熵減的過程（但它是放熱的）；

-1-12Al（s）+ Fe2O3（s）= Al2O3（s）+ 2Fe（s）△S =-39.35J·mol·K。

因此，反應熵變是與反應能否自發進行有關的又一個因素，但也不是唯一因素。【板書】

三、焓變與熵變對反應方向的共同影響。

【講述】在一定條件下，一個化學反應能否自發進行，既與反應焓變有關，又與反應熵變有關。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學反應自發性的判據是： 【板書】體系自由能變化（△G、單位：KJ/mol）：△G = △HT△S < 0 反應能自發進行；

△HT△S > 0 反應不能自發進行。

【舉例】對反應CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g）

-1-1-1△H = + 178.2 KJ·mol △S = +169.6 J·mol·K

-1-3-1-1-1室溫下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol–298K×169.6×10KJ·mol·K =128 KJ·mol>0 因此，室溫下反應不能自發進行；

如要使反應自發進行，則應使△H113.0 KJ·mol，△S =-143.5 J·mol·K

-1 則△G =△H-T△S =T△S）將更適合于所有的反應過程；

4、過程的自發性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發生和過程的速率；

5、在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現相反的結果；

6、反應的自發性也受外界條件的影響。【課堂練習】 下列過程是非自發的是∶（）

A、水由高處向低處流； B、天然氣的燃燒； C、鐵在潮濕空氣中生銹； D、室溫下水結成冰。2 碳酸銨〔（NH4）2CO3〕在室溫下就能自發地分解產生氨氣，對其說法中正確的是∶（）

A、其分解是因為生成了易揮發的氣體,使體系的熵增大； B、其分解是因為外界給予了能量；

C、其分解是吸熱反應，據能量判據不能自發分解； D、碳酸鹽都不穩定，都能自發分解。

3、下列說法正確的是∶（）

A、凡是放熱反應都是自發的，吸熱反應都是非自發的； B、自發反應一定是熵增大，非自發反應一定是熵減少或不變； C、自發反應在恰當條件下才能實現； D、自發反應在任何條件下都能實現。

4、自發進行的反應一定是∶（）A、吸熱反應； B、放熱反應；

C、熵增加反應；D、熵增加或者放熱反應。教學反思

1．建構主義學習理論和建構主義學習環境強調以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者；而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。本節課的授課應對這種思想有所體現，學生已知道很多化學反應并了解反應的吸放熱情況，運用這些已知的知識，引導學生得出焓判據。這種以學生的“學”為中心的教學方式對有利于學生掌握和理解本節知識。

2．本節內容介紹了“焓判據、熵判據及自由能（△G=△H-T△S）”知識，有一定難度。人教版教材將本節內容安排在學生學習了化學反應及其能量變化、化學反應速率、化學平衡之后以知識介紹的方式呈現出來，讓學生了解決定反應進行方向的因素不是單一的焓變，熵變也是決定因素之一。

教材從學生已有的知識和生活經驗出發，分四個層次就化學反應的方向進行了介紹。第一，以學生熟悉的自發進行的放熱反應為例，介紹化學反應有向能量降低的方向自發進行的傾向——焓判據；以生活現象為例，說明混亂度（熵）增加是自然界的普遍規律，也是化學反應自發進行的一種傾向——熵判據。第二，用實例說明單獨運用上述判據中的任一種，都可能出現錯誤，都不是全面的。第三，要正確的判斷化學反應的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復合判據。第四，簡單介紹了自由能判據的結論性內容。

第五篇：化學反應進行的方向教案

選修4第二章《化學反應速率和化學平衡》第4節教學設計

《化學反應進行的方向》

高平一中實驗學校 楊 倩

一、教學內容分析

1、課標中的內容

《化學反應原理》主題2 化學反應速率和化學平衡，第 5點：能用焓變和熵變說明化學反應的方向。

2、教材中的內容

本節內容介紹了“焓判據、熵判據及自由能（△G=△H-T△S）”知識，有一定難度。人教版教材將本節內容安排在學生學習了化學反應及其能量變化、化學反應速率、化學平衡之后以知識介紹的方式呈現出來，讓學生了解決定反應進行方向的因素不是單一的焓變，熵變也是決定因素之一。

教材從學生已有的知識和生活經驗出發，分四個層次就化學反應的方向進行了介紹。第一，以學生熟悉的自發進行的放熱反應為例，介紹化學反應有向能量降低的方向自發進行的傾向——焓判據；以生活現象為例，說明混亂度（熵）增加是自然界的普遍規律，也是化學反應自發進行的一種傾向——熵判據。第二，用實例說明單獨運用上述判據中的任一種，都可能出現錯誤，都不是全面的。第三，要正確的判斷化學反應的方向，需要綜合考慮焓變和熵變的復合判據。第四，簡單介紹了自由能判據的結論性內容。

二、教學目標

1、知識與技能：

（1）理解化學反應方向判斷的焓判據及熵判據；（2）能用焓變和熵變說明化學反應的方向。

2、過程與方法：

通過學生已有知識及日常生活中的見聞，使學生構建化學反應方向的判據。學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工，構建新知識。

3、情感態度與價值觀：

通過本節內容的學習，使學生體會事物的發展、變化常常受多種因素的制約，要全面分析問題。

三、教學的重點和難點

焓減和熵增與化學反應方向的關系

四、教學方法

1、應用討論交流的方法調動學生的積極性，充分發揮學生的想象力；

2、啟發學生學會歸納、概括，對信息進行加工，得出結論；

3、注重從學生已有知識及日常生活的經驗上構建新知識。

五、教學過程 [聯想、質疑]我向上跳，可以飛起來嗎？科比彈跳性好，他能跳起來嗎?為什么？學生回答萬有引力。

[課的引入]上述問題是過程是否自發的問題。反應進行的方向、快慢和限度是化

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學反應原理的三個重要組成部分。通過前三節的學習和討論，我們已經初步解決了后兩個問題，即反應的快慢和限度問題，這節課我們來討論反應的方向的問題。[設問]根據生活經驗，舉例說說我們見過的自發過程（在一定條件下不需外力作用就能自動進行的過程）。[學生討論]??

[總結]生活中的自發過程很多，如：水由高處往低處流，自由落體，電流由電位高的地方向電位低的地方流，鐵器暴露于潮濕的空氣中會生銹，室溫下冰塊會融化，??這些都是自發過程，它們的逆過程是非自發的。

科學家根據體系存在著力圖使自身能量趨于“最低”和由“有序”變為“無序”的自然現象，提出了互相關聯的焓判據和熵判據，為反應方向的判斷提供了必要的依據。

[板書]

一、反應方向的焓判據。

[交流討論]19世紀的化學家們曾認為決定化學反應能否自發進行的因素是反應熱：放熱反應可以自發進行，而吸熱反應則不能自發進行。你同意這種觀點嗎？結合曾經學習的反應舉例說明。[學生討論交流]??

[匯報交流結果]我們知道的反應中下列反應可以自發進行：

NaOH（aq）+ HCl（aq）= NaCl（aq）+ H2O（aq）△H =-56KJ/mol； 2Na（s）+ 2H2O（l）= 2NaOH（aq）+ H2（g）； Al（s）+ HCl（aq）= AlCl3（aq）+ H2（g）； CaO（s）+ H2O（l）= Ca（OH）2（aq）[追問]上述反應是吸熱還是放熱？

[學生回答后總結、板書]焓判據：放熱反應過程中體系能量降低，因此具有自發進行的傾向。

[指出]多數自發進行的化學反應是放熱反應，但也有不少吸熱反應能自發進行。如：

N2O5（g）= 4NO2（g）+ O2（g）△H = ＋56.7KJ/mol； NH4HCO（+ CH3COOH（aq）= CO（+CH3COONH（+ H2O（l）△H = ＋37.3KJ/mol； 3s）2g）4aq）因此，反應焓變是與反應能否自發進行有關的一個因素，但不是唯一因素。[板書]

二、反應方向的熵判據。

[交流討論]我們知道，固體硝酸銨溶于水要吸熱，室溫下冰塊的溶解要吸熱，兩種或兩種以上互不反應的氣體通入一密閉容器中，最終會混合均勻，這些過程都是自發的，與焓變有關嗎？是什么因素決定它們的溶解過程能自發進行？ [閱讀思考]課本P37相關內容。[匯報交流、自主學習成果]上述自發過程與能量狀態的高低無關，受另一種能夠推動體系變化的因素的影響，即體系有從有序自發地轉變為無序的傾向。

[總結、板書]熵判據：體系有自發地向混亂度增加（即熵增）方向轉變的傾向。[釋疑]如何理解“熵”的含義？

[板書]混亂度：表示體系的不規則或無序狀態。[指出]混亂度的增加意味著體系變得更加無序。[板書]熵：熱力學上用來表示混亂度的狀態函數。

[指出]體系的有序性越高，即混亂度越低，熵值就越小。有序變為無序——熵增的過程。

[板書]熵值的大小判斷：

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（1）氣態 > 液態 > 固態（2）與物質的量成正比

[板書]反應熵變△S=反應產物總熵-反應物總熵

[講述]產生氣體的反應，氣體物質的量增大的反應，△S通常為正值，為熵增加反應，反應自發進行。

[學與問]發生離子反應的條件之一是生成氣體。試利用上面講的熵判據加以解釋，由此你對于理論的指導作用是否有新的體會。

[指出]有些熵減小的反應在一定條件下也可以自發進行，如：

-10℃的液態水會自動結冰成為固態，就是熵減的過程（但它是放熱的）；

-12Al（s）+ Fe2O3（s）= Al2O3（s）+ 2Fe（s）△S =-39.35J·mol·K-1。

因此，反應熵變是與反應能否自發進行有關的又一個因素，但也不是唯一因素。

[板書]

三、焓變與熵變對反應方向的共同影響。

[講述]在一定條件下，一個化學反應能否自發進行，既與反應焓變有關，又與反應熵變有關。研究表明，在恒溫、恒壓下，判斷化學反應自發性的判據是： [板書]體系自由能變化（△G、單位：KJ/mol）：△G = △HT△S < 0 反應能自發進行；

△HT△S > 0 反應不能自發進行。

[展示]

[舉例]對反應CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g）

△H = + 178.2 KJ·mol-1 △S = +169.6 J·mol-1·K-1 室溫下，△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 =128 KJ·mol-1>0 因此，室溫下反應不能自發進行；

如要使反應自發進行，則應使△H113.0 KJ·mol-1，△S =-143.5 J·mol-1·K-1 則△G =△H-T△S =T△S）將更適合于所有的反應過程；

4、過程的自發性只能用于判斷過程的方向，不能確定過程是否一定會發生和過程的速率；

5、在討論過程的方向時，我們指的是沒有外界干擾時體系的性質。如果允許外界對體系施加某種作用，就可能出現相反的結果；

6、反應的自發性也受外界條件的影響。[課堂練習] 1．下列說法正確的是（）

A．凡是放熱反應都是自發的，由于吸熱反應都是非自發的； B．自發反應一定是熵增大，非自發反應一定是熵減少或不變； C．自發反應在恰當條件下才能實現； D．自發反應在任何條件下都能實現。2．自發進行的反應一定是（）

A．吸熱反應； B．放熱反應； C．熵增加反應； D．熵增加或者放熱反應。

3．下列說法正確的是（）

A．放熱反應一定是自發進行的反應； B．吸熱反應一定是非自發進行的； C．自發進行的反應一定容易發生； D．有些吸熱反應也能自發進行。4．250C和1.01×105Pa時，反應2N2O（=4NO（+ O（△H=＋56.76kJ/mol，5g）2g）2g）自發進行的原因是（）

A．是吸熱反應； B．是放熱反應；

C．是熵減少的反應； D．熵增大效應大于能量效應。5．下列過程屬于熵增過程的是（）

A．硝酸鉀溶解在水里面； B．氨氣和氯化氫反應生成氯化銨晶體； C．水蒸氣凝結為液態的水； D．(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨氣和水。6．以下自發反應可用能量判據來解釋的是()A．硝酸銨自發地溶于水；

B．2N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g)△H=+56.7kJ/mol；

C．(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9 kJ/mol； D．2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol。[布置作業] 溫故新知識，做導學案83至85頁題。

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六、教學反思

1．建構主義學習理論和建構主義學習環境強調以學生為中心，不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者；而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。本節課的授課應對這種思想有所體現，學生已知道很多化學反應并了解反應的吸放熱情況，運用這些已知的知識，引導學生得出焓判據。這種以學生的“學”為中心的教學方式對有利于學生掌握和理解本節知識。

2．相對于上一年的教材，這本書對能量判據通過例子進行了說明，且后面通過科學視野對綜合考慮了焓變和熵變的自由能變化作了介紹，有利于學生對化學反應方向判斷的理論根據的理解。在授課中如能對熵的概念作簡單介紹，利用簡單例子應用自由能變化判斷反應的方向將更能加深學生對化學反應方向判斷的理論根據的理解。

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