主要教学内容 | 教法分析 | 学法分析 |
焓变对化学反应自发过程的影响 | 1、探究法:利用数字化探究实验建立感性认知。 2、讨论法:分析推理探究假设 3、讨论法:得出探究结论 | 利用推理和归纳的分析方法,结合自主学习与探究实验,了解焓变对化学反应自发过程的影响。 |
熵变对化学反应自发过程的影响 | 1、趣味体验法:活动建立感性认知 2、探究法:数字化实验证明或证伪 3、讨论法:分析推理探究假设 4、讨论法:得出探究结论 | 利用归纳和演绎的逻辑分析方法,利用常见的化学反应和物理变化,结合探究实验,学习熵变对化学反应自发过程的影响。 |
ae-活性酯熵变与环境保护 | 1、活动体验法:角扮演 2、讨论法:环境保护与低碳生活的必要性 | 从体验活动中感受熵增原理的简单应用,进而树立正确的世界观、价值观、生活观。 |
教学 环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
实 验 引 入 , 感 知 方 向 -- 体 验 能 量 , 感 受 自 发 | 同学们,化学反应有很多是放热的,但也有部分是吸热的,那是不是所有自发进行的反应都是放热的呢?下面请同学们自主完成实验,体验一下这些反应是吸热还是放热?反应是否能自发进行? 【指导学生实验】 【设疑】同学们,这两个反应自发吗?什么样的化学反应是自发反应呢? 【PPT展示】 自发反应的定义及自然界中“高水低流”和“低水高流”等图片 【播放音乐】“高水低流” 【设疑】氢气燃烧和水的电解哪个是自发反应,哪个是非自发反应? | 【小组合作实验】 1.向写有碳酸钠标签的试管中加入Na2CO3粉末,然后向试管中滴入盐酸,迅速用数字温度计测量并记录起始温度和反应结束时温度。 2. “冰山雪莲”实验 (1)先用酚酞试剂润湿实验盒盖内滤纸并使之紧贴盒盖内壁 (2)将实验桌上盛放的Ba(OH)2和NH4Cl试剂全部倒入实验盒中并用玻璃棒不断搅拌,等滤纸颜变化后迅速将玻璃棒取出插入数字温度计,记录起始温度和反应结束时温度。 【小组汇报】 电子工业专用设备1.实验数据 2.自发反应—在一定温度和压强下,不借助光、电等外部作用就能自动进行的反应。 | 让学生在“做”中学,在“学”中想。 1.利用雪糕盒进行创新实验“冰山雪莲”激发学生兴趣,(Ba(OH)2和NH4Cl反应后温度降到-2℃似冰山,放出的氨气使盒盖上被酚酞润湿的试纸变红,似盛开的莲花,盖上盒盖防止氨气污染空气,为讲熵判据及环保铺垫)培养学生创新思维及实验能力。 2.在已有知识和生活经验上构建新知识培养学生类比归纳能力。 |
理 解 方 向 -- 认 知 冲 突 , 探 究 原 理 | 【设疑】根据你对自发反应的理解,以上两个反应是自发反应吗?请大家继续思考盐酸与碳酸钠反应能自发进行的原因。 【设疑】请同学们举例说明自发进行的放热反应的实例。 【设疑】:以铁与硫酸铜反应为例,研究自发进行的放热反应在实际中的应用? 【设疑】Ba(OH)2和NH4Cl反应是吸热反应,为什么也能自发进行,除了能量外,还有什么因素影响呢? 【趣味体验演示】 (1)在教室前方喷空气清新剂 (2)实物展示樟脑球 (3)自然散落火柴 【设疑】把一根火柴想像成组成物质的微粒,它们溶解于水中时,微粒排布是如何变化的呢? 【演示】酚酞滴入氢氧化钠溶液中 【指导学生实验】 【启发思考】微粒从集中到分散,从有序到无序用什么来表示呢? 【PPT展示】 资料一:熵的含义 资料二:熵的由来 【口述】科学家告诉我们:在科学的大道上没有捷径可走,需要坚强的毅力和持久的动力,但只要努力,奇迹就会发生,如克劳修斯提出“熵”理论。 【启发思考】(回归实验)1.Ba(OH)2和NH4Cl反应自发进行的原因?实验加上盒盖的原因? 2.自发进行的判据究竟是什么? 【评价引导】收集学生交流情况并与学生交流自由能判据的记忆方法“顺者昌,逆者亡”、 “大大高,小小低” 【评价】判断结果 | 【讨论交流】 1.可能是能量的原因,因为该反应是放热反应,(焓变)能量降低是该反应能自发进行的重要因素之一。 2.将其设计成原电池,将化学能转化成电能,又如氢气的燃烧,可设计成氢氧燃料电池,实现绿能源。 【倾听、观察、思考】 微粒从集中到分散,从有序到无需的过程 【小组合作实验】 1.火柴散落 2.分别向写有NaCl、NH4NO3、NaOH的试管中加入对应试剂溶解,迅速插入数字温度计并记录溶液的温度。 【小组汇报】 1.实验数据 2.自发进行的原因:三种物质的溶解,尽管热效应不同,但从微粒分布上分析,他们都从集中到分散,从有序到无序。 【阅读课本】 1.熵的概念 2.影响因素 【倾听感悟】 倾听化学史,感悟科学研究的曲折过程。 【讨论交流】Ba(OH)2和NH4Cl反应自发进行的原因。 【结论】: 1.(熵变)熵增是该反应能自发进行的重要因素之一。 2.盖上盒盖,减少氨气向整个教室熵增,防止污染。 【阅读课本】P37 自由能综合判据ΔG=ΔH-TΔS 【讨论交流】利用判据判断以下四个反应进行的可能性及快速判断的方法。 1.2K(s)+2H2O(l)=2KOH(aq)+H2(g) 2.2CO(g) =2C(s)+O2(g) 3.CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) 4.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 【比一比】(根据判据谁判断得快) 题目见评测练习 | 激活学生原有知识,并将问题引向深入,引导学生归纳出自发反应的焓变判据并“证明”。 理解研究化学反应方向的社会价值。 “证伪”实例,制造矛盾,引发质疑和探究,激发学习热情。 自身体验,增强兴趣,建立宏观理解 让数字温度计说话,学生理解深刻,把微粒想像成火柴,实现了从宏观到微观的转化。 培养学生探究能力、合作交流能力。 培养学生演绎推理能力。 引导学生了解化学史,激发学生学习兴趣,认识科学研究是一个曲折的过程。 一是前呼后应,回归实验,解释原因,二是引导学生时时要有环保意识。 让学生通过归纳法得出高效解题的方法,有成功的自豪感。 |
应 用 方 向 -- 学 以 致 用 , 体 验 情 感 | 【组织讨论】1.从沙丘到芯片使“信息高速公路”畅行无阻,工业上用SiO2制取单质Si(荒诞计算机芯片)利用了以下两个反应,请用化学反应方向的判据分析哪个更具优势? 2. 钛在航天、军工、医疗、工业生产等行业用途非常广泛,被称为继铁、铝之后的“第三金属”,但从发现钛元素到利用以下两个反应: ①TiO商法的基本原则2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ②TiCl4(l)+2Mg(s)=Ti(s)+2MgCl2(s)冶炼钛,用了一个世纪之久仍未实现,而问题就出在第一个反应上,既TiO2到TiCl4的转化难以实现,请用今天所学知识推测反应①可能出现的问题是什么? 科学家研究出了用以下反应很快实现了从TiO2到TiCl4的成功转化,取得突破性进展,请认真观察下列反应,思考交流TiO2到TiCl4顺利转化的原因。 ① TiO2(s) +2Cl2(g)=TiCl4(l) +O2(g) ΔH = +161.9kJ·mol-1 ΔS = -38.4J·mol-1·k-1 ② 2C(石墨)+O2(g)=2CO(g) ΔH = -110.5kJ·mol-1 ΔS = +89.7J·mol-1·k-1 ③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C石墨) = TiCl4(l)+ 2CO(g) ΔH = -59.2kJ·mol-1 ΔS = +141.0J·mol-1·k-1 3. 2015年4月1日,环保部门公布北京、广州、深圳主要污染是机动车,机动车尾气中含有NO、CO等有害气体,人们提出利用以下反应将它们转化为可参与大气循环的气体,你认为是否可行,理论依据是什么怎样? 实际转化中还需要解决什么问题? 2NO(g)+2CO(g) =N2(g)+2CO2(g) ΔH = -113.0kJ·mol-1 ΔS = -143.5J·mol-1·k-1 | 【讨论交流】 第一个反应熵增更多,所有更有优势,与实际工业原理吻合。 【讨论交流】 反应①可能是焓增、熵减的恒不自发反应。 【讨论交流】 科学家充分利用盖斯定律,借助石墨的燃烧,将反应①恒不自发反应与石墨有机燃烧结合,使之转化成了焓减、熵增的恒自发反应,顺利完成了TiO2到TiCl4的转化。 【讨论交流】 经计算,t〈514℃时,该反应就能自发进行,实际转化中还要解决反 应速率问题,如催化剂。 | (设计三个问题的共同意图) 培养学生运用知识分析实际问题,解决实际问题的能力,进一步体现 “化学来源于生活,服务于社会”的理念,激励学生学好科学知识,更好实现“STS”的完美结合,促进社会发展。 使学生明白研究化学反应不仅要解决化学反应方向问题,还要解决化学反应速率问题,使学生对化学反应原理进行全面和深层次的认识和理解。 |
拓 展 思 中国养老金发展报告2012考 , 环 境 保 护 | 【组织学生思考拓展】 1.由“火柴变乱”思考 【PPT展示】图片 墨西哥湾漏油事件;某工厂排放废气;某河道内废弃物;某工厂排放的废水。 【启发思考】社会中的这些现象,液体泄露会蔓延开来,工业废气、废水排放后会大面积污染,大家能分析治理工业废气、废液或废物的关键环节在哪里吗?为什么? 2.“熵”的眼光看世界 【PPT展示】熵与环境、社会、信息、生命的密切关系。 【归纳】 “熵理论”与宇宙演变、社会发展、能源小号、环境污染、生物衰老都有着密不可分的关系,这也是它的社会价值所在。 | 【思考汇报】 在预防环节,要控制污染源的释放。因为乱扔的废物、排放的废气或废液会自发的分布到更大的范围,是自发的熵增的过程。 【学生感悟】自然本身虽然奥妙诡谲,但它在复杂丰富的演化脉络中,蕴含一种令人惊叹的一致性。 | 引导学生从生活、社会、生命等角度了解熵变,对学生进行生命情感教育和社会责任感教育。 |
小结 | 1.我学到的知识: 2.我得到的解决问题的方法: 3.我的社会责任和从科学家研究知识过程中学到的优秀品质: | ||
作业 | 1、登录百度网站,键入“熵”字,认识熵在其他领域的应用。 2、请你以一天的活动为线索,观察并分析那些现象“熵增”,你克服了那些“熵增”的过程? | ||
本文发布于:2024-09-21 19:51:48,感谢您对本站的认可!
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