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高中化学人教版选修4化学反应原理第四节《难溶电解质的溶解平衡》陕西省省级优课

视频标签:难溶电解质,溶解平衡

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视频课题:高中化学人教版选修4化学反应原理第四节《难溶电解质的溶解平衡》陕西省省级优课

教学设计、课堂实录及教案:高中化学人教版选修4化学反应原理第四节《难溶电解质的溶解平衡》陕西省省级优课

化学反应进行的方向 
西安工大附中       代 飞 
                        
一、教材分析 
“化学反应进行的方向”属于人教版高中化学选修4第二章第4节的内容,是高考选修课中的必考内容。本节的位置处于化学反应的能量变化及化学反应的速率、限度之后以知识介绍的方式呈现出来。本节的核心内容是探究一定温度、压强下,化学反应进行的方向,即寻找自发反应的判据——焓判据、熵判据、自由能判据。其中熵的概念较抽象有一定难度。 
教材从学生已有的知识基础和生活经验出发,分四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;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。 
第二,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。 
第三,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。简单介绍了自由能判据的内容。 
二、学情分析 
本节课的教学对象是高二理科班的学生。从具备的知识来看,他们已掌握了吸热反应、放热反应、焓变及化学反应速率与化学反应平衡的相关知识。可以说,学习本节课的知识基础已具备。另外,内容中涉及到的生活经验和现象,学生也较熟悉。这些都是学生学习的有利因素。 
从思维模式和认知水平来看你,高二学生的理性思维已逐步建立,逻辑思维较强,抽象思维可能个体间存在差异,这些因素会影响到对化学反应的自发性、熵及熵增原理的理解。 
三、教学目标 
1.知识与技能:
 
了解熵的基本含义,掌握焓判据和熵判据的内容; 说出化学反应的焓变和熵变对化学反应进行方向的影响; 2.过程与方法: 
   通过对自然界中众多现象的分析,揭示出背后的规律,培养学生分析问题的能力及正确的科学方法。 3.情感态度与价值观: 
   通过联系生产生活中的问题,认识化学反应原理在生产生活中的重要作用,提升对化学反应价值的认识。并能够尝试以化学的眼光看世界。 
五、教学重、难点 
依据课程标准的要求及学生的现状分析,本节课的重难点设计如下: 重点:能够利用焓变和熵变分析化学反应的自发倾向  难点:熵、熵判据的内容 
六、教、学方法 
教学方法:本节课采用了视频爆炸情景导入、微课介绍熵的含义等策略来激发学生求知欲望和突破难点。具体教学方法有师生问答互动法、对话法、小组合作、实验探究等。 
学习方法:师生问答对话的形式和小组合作 
七、教学过程 
环节 教师活动 
学生活动 
设计意图     导入 
【播放视频】录制和剪辑了“天津爆炸事故”的视频并播放。 
 
观看视频,思考相关问题。 
以学生印象深刻的天
津爆炸事件导入,而且以视频的形成呈现。想最大程度的激发学生的求知欲望和好奇心。 【课件展示】本节课的核心任务,即探究一定温度、压强下,一个化学反应自发进行的倾向。 
  
听讲,并心领神会。 在课件上醒目的展示出本节课的主要任务,
让学生做到心中有数,也有利于学生明确目标。 
 
 
 
 
 
         
环节一 焓判据 【问答互动】设问1.爆炸反应的能量变化是怎样的? 
依据学生的回答,追问。 设问2.我们发现,这个自发反应的特点是体系的能量降低,即△H<0 放热反应。那这是个案还是普遍规律呢? 
   
回顾旧知并回答:爆炸为△H<0 放热反应,体系的能量降低。 
跟随老师的追问,接着思考。  
   
由刚刚课堂开始视频中的爆炸反应分析入手,快速引出正题,且
清晰明了,思维难度较低。 
【对话形式】课件展示自然界中的自发过程:水流、电流、传热、刮风等,提问这些自发过程的共同特点。 
依据学生的回答,追问:那这种规律在化学反应中适用吗? 
  
观察、听讲,并回答(依据学科知识及生活经验回答):这些自发过程都是从高能状态到低能状态。   由学生熟悉的自然现象分析,揭示自然界中的普遍规律:能量最低
原理。并且迁移到化学反应中,引出了焓判据,很好的降低了难度,学生易于理解和接受。 
【问答互动】请说说下列反应能够自发进行的原因。 
NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H2O(l) 
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) 2Na(s)+2H2O(l)= 2NaOH(aq)+H2(g) 2Fe(s)+3/2O2(g)= Fe2O3(s) 
由此,引出焓判据:即放热反应有自发倾向。 
   
依据刚刚的分析,迁移应用,回答问题:这些
反应都是△H<0,符合能量降低的原理。依据回答慢慢领会焓判据的含义。 
 
 
 
 
 
    过渡     
环节二 熵判据  【演示实验】 实验证伪: 
将一定量Ba(OH)2•8H2O晶体与一定量的NH4Cl晶体一起放入塑料袋中,揉搓使之混合均匀。片刻后,你发现了什么? 
观察实验,并用手触摸塑料袋,感受体系温度的变化,得出此反应为吸热反应,并且有氨气放出。 
此实验也真说明焓判据不全面。 用真实且典型的案例,来推翻刚刚建立的焓
判据。让学生意识到焓判据的缺陷。选择现场实验,对学生的刺激强
烈,感受较深。 【播放微课】引出熵的概念。播放微课,学习熵及熵增原理。 观看微课,集中精力学习熵及熵增原理。 熵概念比较抽象,对学
生来说理解难度较大。所以,采用微课集中难点突破。 
  过渡 
【问答形式】 实例证伪: NH3(g)+HCl(g)= NH4Cl(s) △S<0  可自发进行。说明熵判据不全面。 
 
思考得出熵判据不全面。并接着思考真正全面的判据是什么呢? 寻找规律,实例证伪,
一步步将思维引向深处。寻找更全面的判据。 
         
环节三 复合判【对话互动】 案例分析,寻找全面的判据: 
H2O(s) = H2O (l)  △H >0  △S>0  H2O(l) = H2O (s)  △H <0  △S<0  
思考:液态水和固态水之间转化能否发生,取决于什么? 
由此,引出复合判据(自
   
思考得出,液态水与固态水的转化取决于温度。所以,焓变、熵变、温度共同影响着反应的自发性。 
接着,理解复合判据。    
  
由对自发反应的深化分析,让学生自己发现
影响化学反应自发倾
向的因素,这样对理论
的理解更加清晰。 
 
 
 
 
 
据             
由能判据) 
△G=△H—T△S  △G<0 反应自发  【小组讨论】 
焓变 
熵变 
自发性情况 H<0 S>0  H>0 S<0  H<0 S<0  H>0 
S>0 
 
      
小组讨论,并由代表回答。通过回答,熟练掌握复合判据的应用。 
练习、巩固复合判据,并且借助小组同伴的力量,解决思维上的疑惑,达到共同进步。 
【提问互动】 判断下列反应什么条件下能自发进行?  (1)钠与水反应  (2)NH3(g)+HCl(g) =NH4Cl(s) (3)C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) 
(4)2CO(g)=2C(s)+O2(g)   
  课堂 小结 
【教师朗诵】 自发反应 放热倾向诚可贵,  混乱增大价亦高。  若为自由能之故,  二者结合不可抛。  
   
师生一起总结,再套用一首诗来提升。 
   
总结回顾,本节课的内容,落实重难点,自我检查学习目标是否达成。   
1. 判断反应的自发性 
汽车尾气中的主要污染  
  
 
 
 
 
 
      应用 提升 
物是NO和CO,它们是现代化城市中的大气污染物。为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:   2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) 
  你能否判断该反应在室温下能自发进行吗?  利用学习的复合判据进行计算分析,并得出结论。并深入分析得出研究化学反应自发性只是反应发生的可能性,反应实际发生的情况还受速率及限度的
影响。 提升认识,深化理解。并认识到化学理论在实际生活中的应用。 2.工业上“改造”反应 工业冶钛  TiO2(s)+2Cl2(g)= TiCl4(l)+O2(g)      
△H=+161.9KJ/mol  ΔS=-38.4 J•mol-1•K
-1
 
②Mg+ TiCl4=Ti+ MgCl2    
  
思考、想象、大胆猜测,依据理论合理推测。 这个冶炼金属钛的困难在本学期开学一节
课介绍过,当时是作为疑问留下来的,刚好在
本节课运用复合判据知识进行大胆想象,依据理论合理猜测,很好地解放了思想,也更深入的让学生感受到化学学科的应用价值。
 

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