《化世界中的自發(fā)過(guò)程》教設(shè)計(jì)

1、.?化學(xué)世界中的自發(fā)過(guò)程?教學(xué)設(shè)計(jì)一、課標(biāo)與教材分析?普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)?簡(jiǎn)稱(chēng)“課標(biāo)提出在人類(lèi)文化背景下構(gòu)建高中化學(xué)課程體系，充分表達(dá)化，學(xué)課程的人文內(nèi)涵，發(fā)揮化學(xué)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生人文精神的積極作用。并在課程目的中提出：“理解根本的化學(xué)概念和原理，認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的根本方法，進(jìn)步科學(xué)探究才能。聯(lián)絡(luò)本課題的內(nèi)容，課標(biāo)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求：“能用焓變和熵變說(shuō)明化學(xué)反響的方向，對(duì)消費(fèi)、生活和自然界中的有關(guān)化學(xué)變化現(xiàn)象進(jìn)展合理的解釋。本課題位于人教版選修4第二章第四節(jié)，其知識(shí)屬于化學(xué)反響原理范疇，涉及到焓變和熵變等一系列難度較大的內(nèi)容，在知識(shí)的深度上不易做過(guò)多要求。同時(shí)，本

2、課題的知識(shí)在生活消費(fèi)與科學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用，對(duì)人類(lèi)文明進(jìn)步和現(xiàn)代化開(kāi)展有重大價(jià)值。因此，教學(xué)既要注意進(jìn)展概念和原理的教學(xué)，還應(yīng)兼顧本課題知識(shí)與消費(fèi)生活的聯(lián)絡(luò)，擅長(zhǎng)從學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)歷出發(fā)，利用新知識(shí)和已有知識(shí)的聯(lián)絡(luò)建構(gòu)知識(shí)框架，“一并注重從學(xué)科中心回歸到學(xué)生的生活經(jīng)歷，從社會(huì)實(shí)際問(wèn)題出發(fā)組織教學(xué)。二、學(xué)情分析從本學(xué)科縱向維度上看，學(xué)生學(xué)習(xí)本課題時(shí)，已經(jīng)掌握了化學(xué)反響的焓變等有關(guān)內(nèi)容，同時(shí)也具備了對(duì)化學(xué)反響從能量、速率、限度等維度研究的思想。本課題聯(lián)絡(luò)以上知識(shí)，提出了研究化學(xué)反響的另一個(gè)維度方向自發(fā)與非自發(fā)問(wèn)題，并利用焓變判據(jù)和熵變判據(jù)綜合對(duì)化學(xué)反響的自發(fā)做出判斷。由于涉及了原理性較強(qiáng)和難度較

3、大的熵這一物理量和“熵增原理，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感覺(jué)較強(qiáng)的陌生度。但在實(shí)際生活中，表達(dá)“熵增原理的物理變化和化學(xué)變化現(xiàn)象為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了眾多的感性材料，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)熵變和熵增做出一般性地常規(guī)討論，并且創(chuàng)造了學(xué)生充分發(fā)揮思維才能和交流才能的空間。三、教學(xué)目的分析綜上分析所述，結(jié)合課標(biāo)的三維目的要求，確定本課題的教學(xué)目的如下。知識(shí)與技能：1.知道H 2.知道S>O不是判斷反響自發(fā)的唯一標(biāo)志，但有利于化學(xué)反響的自發(fā)進(jìn)展。3.知道化學(xué)反響的是否自發(fā)同時(shí)取決于H和S兩個(gè)因素的影響。過(guò)程與方法：1.浸透觀察和描繪實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才能、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、推理和判斷的才能培養(yǎng)。2.理解科學(xué)探究方法中的重

4、要手段“證偽和“證明。情感態(tài)度與價(jià)值觀：1.為逐步養(yǎng)成從科學(xué)原理的角度認(rèn)識(shí)身邊事物和變化的世界觀提供學(xué)習(xí)時(shí)機(jī)。2.基于“熵增原理上的類(lèi)比體驗(yàn)環(huán)境保護(hù)與低碳生活的重要性和迫切性。四、學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析與教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容是本課題教學(xué)施行中的主體部分，結(jié)合已經(jīng)確立的教學(xué)目的，以人教版化學(xué)選修4教科書(shū)為藍(lán)本，本著“源于教科書(shū)但不拘泥于教科書(shū)，用教科書(shū)教的原那么，選擇主要教學(xué)內(nèi)容，并對(duì)其相應(yīng)的教學(xué)方法的組織進(jìn)展分析?？紤]到學(xué)生已有知識(shí)中缺乏對(duì)于化學(xué)反響的方向問(wèn)題即化學(xué)反響是否自發(fā)的認(rèn)識(shí)，教學(xué)設(shè)計(jì)中引入一些物理變化的過(guò)程來(lái)幫助學(xué)生聯(lián)想和構(gòu)建關(guān)于自發(fā)過(guò)程的典型特征，并結(jié)合焓變與熵變從實(shí)驗(yàn)探究中分析影響化學(xué)反響

5、是否自發(fā)的影響因素。同時(shí)，在探究焓變和熵變因素的影響過(guò)程中引人“證明與“證偽的科學(xué)探究方法，豐富科學(xué)探究的途徑。最后，結(jié)合“熵增原理與“體驗(yàn)活動(dòng)來(lái)幫助學(xué)生形成正確的世界觀和人生觀，并結(jié)合當(dāng)下環(huán)境保護(hù)與低碳生活的重要性與緊迫性實(shí)如今化學(xué)教學(xué)中的環(huán)境教育。主要教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教法分析學(xué)法分析焓變對(duì)化學(xué)反響自發(fā)過(guò)程的影響教學(xué)重點(diǎn)按照“體驗(yàn)活動(dòng)分析特點(diǎn)建立假設(shè)證明證偽分析結(jié)果得出結(jié)論的方式進(jìn)展探究式教學(xué)。利用推理和歸納的分析方法，結(jié)合自主學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)，理解焓變對(duì)化學(xué)反響自發(fā)過(guò)程的影響。熵變對(duì)化學(xué)反響自發(fā)過(guò)程的影響教學(xué)難點(diǎn)以體驗(yàn)活動(dòng)為線(xiàn)索和載體，結(jié)合熵的概念支架的學(xué)習(xí)，通過(guò)“分析特點(diǎn)頭腦風(fēng)暴證偽推

6、理歸納交流討論得出結(jié)論進(jìn)展探究式教學(xué)。利用歸納和演繹的邏輯思維分析方法，利用常見(jiàn)的化學(xué)反響和物理變化，學(xué)習(xí)熵變對(duì)化學(xué)反響自發(fā)過(guò)程的影響。熵變與環(huán)境保護(hù)教學(xué)重點(diǎn)以情境體驗(yàn)活動(dòng)拓展延伸，引出石油泄漏污染有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的考慮。從體驗(yàn)活動(dòng)中感受熵增原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用，進(jìn)而樹(shù)立正確的世界觀、價(jià)值觀、生活觀。五、教學(xué)流程科目化學(xué)授課老師陳波年級(jí)高二時(shí)間2019年9月課題化學(xué)世界中的自發(fā)過(guò)程課型探究課教具準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)藥品：BaOH2s、NH4CIs、CH3COONas 實(shí)驗(yàn)儀器：小號(hào)試管2個(gè)、50 mL燒杯1個(gè)、藥匙、試管架、錐形瓶、玻璃棒、外表皿教學(xué)流程老師活動(dòng)設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)活動(dòng)設(shè)計(jì)目的及其教學(xué)策略【

7、導(dǎo)入】從感性經(jīng)歷認(rèn)識(shí)自發(fā)過(guò)程。視頻錄像，引出課題?！景鍟?shū)】化學(xué)世界中的自發(fā)過(guò)程?！居^看】【感受】通過(guò)實(shí)際事例感受自發(fā)過(guò)程。構(gòu)建知識(shí)的生活化情境【PPT】一、自發(fā)過(guò)程及其特點(diǎn)【體驗(yàn)活動(dòng)】1一杯熱水自發(fā)地變涼。2火柴棒的散落。l【問(wèn)題】這兩個(gè)變化中典型的特點(diǎn)是什么?【考慮討論】利用經(jīng)歷考慮，展開(kāi)討論。【自由交流】在說(shuō)出事例的根底上充分交流個(gè)人的看法。從現(xiàn)實(shí)出發(fā)，利用常見(jiàn)的實(shí)例引發(fā)學(xué)生有序地、指向性地思索。【PPT】二、探究化學(xué)反響自發(fā)性的特征【問(wèn)題】在“熱水變涼的過(guò)程中什么物理量發(fā)生了變化?【探究一】能量對(duì)化學(xué)反響自發(fā)過(guò)程的影響?！炯僭O(shè)一】化學(xué)反響自發(fā)過(guò)程的應(yīng)表現(xiàn)為放出能量，即H<0

8、?！究紤]】充分考慮【推理】按照所呈現(xiàn)得到線(xiàn)索進(jìn)展推理【提出假設(shè)】做出合理的探究假設(shè)是探究過(guò)程的初始階段，也是探究能否成功的關(guān)鍵起步。讓學(xué)生從生活經(jīng)歷出發(fā)進(jìn)展討論，做出探究假設(shè)，符合學(xué)生認(rèn)知的過(guò)程。使學(xué)生思維充分發(fā)散，再通過(guò)交流和提供的事例將思維聚斂于作出合理假設(shè)。【問(wèn)題】如何驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)是否成立?【方法引導(dǎo)】驗(yàn)證假設(shè)的兩種科學(xué)方法：“證明或“證偽。【學(xué)習(xí)方法】證明是科學(xué)學(xué)習(xí)中常用方法。同時(shí)，在科學(xué)開(kāi)展歷程中，由于真理的相對(duì)性，證偽更能表達(dá)科學(xué)本質(zhì)特征。 理解科學(xué)的本質(zhì)，同時(shí)開(kāi)展自我的質(zhì)疑精神和科學(xué)精神?！咀C明】例舉大量證明的實(shí)例?！咀C偽探究】利用所給試劑設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證偽假設(shè)一?！緦W(xué)生舉例】【自

9、主探究】提醒學(xué)生注意在作出假設(shè)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之間必須有方案設(shè)計(jì)的過(guò)程，這才符合科學(xué)探究邏輯?！緟R報(bào)結(jié)果】【老師板書(shū)】【處理結(jié)果】“證偽實(shí)驗(yàn)的結(jié)論說(shuō)明什么?“證明實(shí)驗(yàn)的結(jié)論說(shuō)明什么?【實(shí)驗(yàn)】【交流】【考慮】【答復(fù)】培養(yǎng)學(xué)生交流與表達(dá)才能，同時(shí)學(xué)會(huì)利用不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出不同的合理解釋?！咎骄拷Y(jié)論】“證偽實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：化學(xué)反響的自發(fā)過(guò)程并不是必須表現(xiàn)為放出能量，即H<0不是判斷反響自發(fā)的 “證明實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：雖然很多實(shí)例支持了假設(shè)，但不能為假設(shè)的成立提供確實(shí)鑿證據(jù)。同時(shí)，證明的過(guò)程其實(shí)是在理論中積累了經(jīng)歷，即H<O有利于化學(xué)反響的自發(fā)進(jìn)展?！疽辍靠茖W(xué)的本質(zhì)特征是可以而且應(yīng)該被疑心的

10、，是可以證偽的?！究紤]】考慮結(jié)論的同時(shí)學(xué)會(huì)用辯證的思維對(duì)待每一組科學(xué)實(shí)驗(yàn)。理解科學(xué)本質(zhì)是化學(xué)教學(xué)的中心任務(wù)，其中既包含了掌握有效地科學(xué)方法，也包含了學(xué)會(huì)做對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的合理解釋?！締?wèn)題二】證偽實(shí)驗(yàn)中的氣味代表了物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生了什么變化?“火柴棒的散落說(shuō)明了何種變化?【探究二】混亂程度對(duì)化學(xué)反響自發(fā)過(guò)程的影響【理解】【感受】【考慮】【猜測(cè)】提出問(wèn)題引起學(xué)生注意，讓學(xué)生帶著問(wèn)題走人下面的學(xué)習(xí)。同時(shí)，由于熵概念的陌生度較高，用常見(jiàn)過(guò)程引發(fā)學(xué)生考慮容易讓學(xué)生思維找到正確的考慮點(diǎn)?！靖拍钪Ъ堋?熵用來(lái)衡量體系混亂程度2熵與物質(zhì)所存在的狀態(tài)關(guān)系親密，固→液→氣熵逐漸增大3自

11、發(fā)過(guò)程中，體系有混亂度增大的趨勢(shì)，即S>0熵增原理【舉例】舉出常見(jiàn)的“熵增原理的實(shí)例【聆聽(tīng)】【理解】【考慮】初步理解熵的概念及學(xué)會(huì)用熵增原理解釋身邊的常見(jiàn)現(xiàn)象?！九e例】概念學(xué)習(xí)是為給學(xué)生的思維提供理論上的支撐點(diǎn)，舉例是中概念理解的根底上注重概念的應(yīng)用?！炯僭O(shè)二】化學(xué)變化的自發(fā)過(guò)程應(yīng)表現(xiàn)為混亂度增加，即：S>O【自主探究】任選證明實(shí)驗(yàn)或證偽實(shí)驗(yàn)【頭腦風(fēng)暴】試劑：CaCl2aq、H2S04aq、Na2CO3s書(shū)寫(xiě)化學(xué)反響式并說(shuō)出證明或證偽的理由。【考慮】【選擇】【邏輯推理】本探究的實(shí)驗(yàn)中對(duì)于高二學(xué)生不會(huì)造成困難，重要的是學(xué)生可以正確的選擇合理的捌藏蠲在礙讒上作出合理的解

12、釋。學(xué)會(huì)為假設(shè)找到理論根據(jù)?！緟R報(bào)結(jié)果】【處理結(jié)果】“證偽實(shí)驗(yàn)的結(jié)論說(shuō)明什么?“證明實(shí)驗(yàn)的結(jié)論說(shuō)明什么?【探究結(jié)論】“證明實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：S>O有利于化學(xué)反響的自發(fā)進(jìn)展?！白C偽實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：S>O不是判斷反響自發(fā)的唯一標(biāo)志?！窘涣鲄R報(bào)】【歸納】在探究的根底上掌握為證明和證偽實(shí)驗(yàn)作出合理解釋在實(shí)驗(yàn)探究的根底上得出數(shù)據(jù)和結(jié)論，達(dá)成知識(shí)目的。同時(shí)，學(xué)生經(jīng)歷了探究的全過(guò)程，更重要的是在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)科學(xué)的本質(zhì)精神，達(dá)成過(guò)程與方法目的的要求。 【老師演示】熱冰實(shí)驗(yàn)【考慮】“熱冰實(shí)驗(yàn)說(shuō)明在自發(fā)過(guò)程中，假設(shè)熵變減小，那么應(yīng)該焓變應(yīng)該如何變化?S<O時(shí)還伴隨著H<O【觀察】【體驗(yàn)】【考慮】熱冰實(shí)驗(yàn)是為了進(jìn)一步引出在自發(fā)過(guò)程中熵變的減小會(huì)伴隨著的焓變的減小，為后續(xù)結(jié)論的得出鋪墊?！咎骄靠偨Y(jié)】化學(xué)反響的自發(fā)過(guò)程同時(shí)受S和H的影響。S>0與H<0都是有利于化學(xué)反響的自發(fā)進(jìn)展。二者因素影響趨勢(shì)一樣時(shí)：S>O、H<0，反響自發(fā)；S<0、H>0，反響非自反；二者因素影響趨勢(shì)不同時(shí)：反響是否自發(fā)取決于S和H哪種影響更大【回憶考慮】【辯證分析】【掌握結(jié)論】開(kāi)展綜合歸納才能，同時(shí)注意關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的微小細(xì)節(jié)，并學(xué)會(huì)予以合理解釋?！菊n外拓展】熵與環(huán)境保護(hù)【體驗(yàn)活