2019-2020年高中化學(xué)《2.4 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向》教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教版選修4

1、2019-2020年高中化學(xué)2.4化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向教學(xué)設(shè)計(jì)新人教版選修4【教學(xué)目標(biāo)】1、了解反應(yīng)的自發(fā)性與反應(yīng)過程中能量變化及熵值變化的關(guān)系；2、能夠用熵增原理判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】能夠用熵增原理判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】引入水往低處流，而不會自發(fā)的向上流；一般在室溫下，冰塊會融化，鐵器在潮濕空氣中會生銹，甲烷與氧氣的混合氣體遇明火就燃燒，這些過程都是自發(fā)的。這些不用借助于外力就可以自動進(jìn)行的自發(fā)過程的共同特點(diǎn)是，體系會對外部做功或釋放熱量，即體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。那是否就意味著放熱反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，吸熱反應(yīng)就是非自發(fā)進(jìn)行呢？副板書在25°C和

2、1.01X105Pa時，2NO(g)=4NO(g)+O(g)蝕=56.7kJ/mol(NH)CO(s)=NHHCO(s)+NH(g)AH=74.9kJ/mol423433分析不難看出，上述兩個反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，顯然只根據(jù)反應(yīng)熱(焓變)來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不全面的。那么究竟如何來判斷反應(yīng)的自發(fā)性呢？科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于“最低”和由“有序”變?yōu)椤盁o序”的自然現(xiàn)象，提出了互相關(guān)聯(lián)的能量判據(jù)和熵判據(jù),為最終解決反應(yīng)自發(fā)性問題提供了必要的依據(jù)。講解除自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)外，還有一類自發(fā)過程，例如放在同一密閉容器中的氣體或液體物質(zhì)(也包括能夠揮發(fā)的固態(tài)物質(zhì))的蒸汽，不需要外界的任何作用，氣態(tài)

3、物質(zhì)會通過分子的擴(kuò)散自發(fā)地形成均勻混合物。這種現(xiàn)象可以推廣到相互接觸的固體物質(zhì)體系，經(jīng)過長期放置后，人們能夠找到通過擴(kuò)散而進(jìn)入的另一種固體中的原子或分子(這種現(xiàn)象可以作為純物質(zhì)難以保存的最本質(zhì)的解釋)。又如把硝酸銨溶于水雖然要吸熱，它卻能夠自發(fā)地向水中擴(kuò)散。為了解釋這樣一類與能量狀態(tài)的高低無關(guān)的過程的自發(fā)性，人們提出在自然界還存在著另一種能夠推動體系變化的因素，即在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向。因?yàn)榕c有序體系相比，無序體系“更加穩(wěn)定”，可以采取更多的存在方式。以撲克牌為例，經(jīng)過多次的洗牌之后，嚴(yán)格按照花色和序號排列的機(jī)會與花色序號毫無規(guī)律的混亂排列的機(jī)會相比，大概要相差幾十個

4、數(shù)量級。科學(xué)家把這種因素稱作熵。板書熵：1、概念：描述體系混亂度的物理量2、符號：S3、單位：Jmol-1KT4、熵判據(jù)：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增大，這個原理也叫做熵增原理。在用來判斷過程的方向時，就稱為熵判據(jù)。5、同一物質(zhì)的熵與其聚集狀態(tài)有關(guān)：S(g)>S(l)>S(s)6、熵變(&)：0=反應(yīng)物總熵一生成物總熵7、反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷方法：MTAS0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行AHT0S=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)MTAS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行講解在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，焓因素和熵因素共同決定一個化學(xué)反應(yīng)的方向。放熱反應(yīng)的焓變小于零，熵增加反應(yīng)的熵變大于零，都對HT

5、&0有所貢獻(xiàn)，因此放熱和熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。補(bǔ)充習(xí)題1. 下列說法中，正確的是()A. 化學(xué)反應(yīng)總是伴隨著能量變化的B. 能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定都是放熱反應(yīng)C. 只有放熱反應(yīng)才能夠自發(fā)進(jìn)行D. 能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生并完成2下列物質(zhì)中，熵值(S)最大的是()A.金剛石B.Cl2(1)C.I2(g)D.Cu(s)3. 水在273K、1.01X105Pa時可轉(zhuǎn)化為固態(tài)，在373K時則又可轉(zhuǎn)化為氣態(tài)。若分別用S(g)、S(1)、S(s)表示水的氣、液、固三種狀態(tài)的熵值，則下列表達(dá)式中，正確的是()A.S(g)S(1)S(s)B.S(g)S(1)S(s)C.S(g)>S

6、(1)=S(s)D.S(g)S(s)S(1)2019-2020年高中化學(xué)3.1最簡單的有機(jī)物教案(1)(湖北專用)新人教版必修2三維目標(biāo)知識與技能：1.使學(xué)生掌握甲烷的結(jié)構(gòu)式、甲烷的電子式和甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu)；2掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)，了解有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，了解取代反應(yīng)；3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。過程與方法：1通過實(shí)踐活動(模型制作)、探究實(shí)驗(yàn)、模型、圖表、圖片、甲烷、烷烴的多多媒體動畫等,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神。2培養(yǎng)學(xué)生用新概念理解知識的能力；培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動手實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出可能的規(guī)律的能力。情感態(tài)度與價值觀：1. 通過甲烷的分子結(jié)構(gòu)的探究

7、，解析其可能有的性質(zhì)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，探索新知識的欲望，且在實(shí)驗(yàn)研究中培養(yǎng)求實(shí)、進(jìn)取的優(yōu)良品質(zhì)。2. 使學(xué)生初步掌握研究物質(zhì)的方法一一結(jié)構(gòu)解析、推測可能的性質(zhì)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、解析現(xiàn)象、得出結(jié)論，再辯證地解析結(jié)論的適用范圍。教學(xué)重點(diǎn)：甲烷的結(jié)構(gòu)和甲烷的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)：甲烷的結(jié)構(gòu)、研究某物質(zhì)的程序和方法。教具準(zhǔn)備：多多媒體、兩試管so2氣體、試管、水槽、燒杯、石棉網(wǎng)、酒精燈、鐵架臺、品紅試液、KMnO溶液、溴水。24教學(xué)過程：新課導(dǎo)入圖片導(dǎo)課多多媒體展示常見的有機(jī)化合物的圖片，讓學(xué)生欣賞圖片?！緞赢嫛坑伞疤肌薄皻洹眱蓚€字的底部偏旁組成“烴”。新聞導(dǎo)課1. XX年月

8、日，我國某地小煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事件。2.“西氣東輸”一、甲烷的結(jié)構(gòu)：通過全體學(xué)生的探究練習(xí)引入甲烷的結(jié)構(gòu)。甲烷的分子式：CH4甲烷的電子式：電子式：探究問題1：甲烷分子的真實(shí)空間構(gòu)型可能有哪幾種結(jié)構(gòu)呢？（學(xué)生討論）生：討論結(jié)果是可能有兩種結(jié)構(gòu)平面正方形結(jié)構(gòu)和正四面體結(jié)構(gòu)。師：究竟甲烷的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？請看甲烷分子的球棍模型和比例模型。實(shí)物展示：甲烷分子的球棍模型和比例模型：球棍模型【過渡】：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，甲烷的分子結(jié)構(gòu)決定其具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)呢？二、甲烷的性質(zhì)1.甲烷的物理性質(zhì)【動畫模擬】池沼中有沼氣師：由動畫請思考：沼氣（主要充分是甲烷）有什么物理性質(zhì)呢？生：甲烷是無色、無臭的氣體，比空

9、氣輕，極難溶于水。探究問題2由甲烷的化學(xué)式和相對分子質(zhì)量,你能否求出在標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷的密度呢？（學(xué)生練習(xí)計(jì)算）生：密度是0.717g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）師：由甲烷的化學(xué)式中各原子的連接方式和成鍵情況解析，你能否預(yù)測甲烷的化學(xué)性質(zhì)如何呢？探究實(shí)驗(yàn)3把甲烷通入盛有酸性高錳酸鉀溶液中，觀察紫色的高錳酸鉀溶液是否褪色?【動畫模擬】甲烷通過酸性的高錳酸鉀溶液動畫。2. 甲烷的化學(xué)性質(zhì)：甲烷的氧化反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)】：點(diǎn)燃甲烷，燃燒，火焰呈淡藍(lán)色。分別用干燥小燒杯和沾有澄清石灰水的小燒杯罩在火焰上?！旧^察】：干燥的小燒杯內(nèi)有無色液體生成，沾有澄清石灰水的小燒杯罩石灰水變渾濁。師：從燃燒產(chǎn)物可以得到什么啟示呢？你能否

10、寫出這個反應(yīng)的化學(xué)方程式呢？生：可以證明甲烷中含有碳元素和氫元素，化學(xué)方程式為：CH+20CO+2HO4222師：請大家觀察這個化學(xué)反應(yīng)方程式與我們以前的學(xué)習(xí)有什么不同呢？什么原因呢？生：觀察、思考后回答：方程式中間用“一”（箭頭）而不是用“=”（等號），這主要因?yàn)橛袡C(jī)物參加的化學(xué)反應(yīng)往往比較復(fù)雜，多有副反應(yīng)發(fā)生，故不用等號。（2）.甲烷的取代反應(yīng)【演示實(shí)驗(yàn)】：P53科學(xué)探究，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。由現(xiàn)象討論后得出結(jié)論【生觀察】：沒有光照的試管不變化；光照后的試管壁上出現(xiàn)油滴，試管內(nèi)的液面上升，氣體顏色略微變淺。（色變淺、出油滴、水上升、有白霧、石蕊變紅。）師：說明CH和Cl的混合氣體在光照下發(fā)生了

11、化學(xué)反應(yīng)；量筒壁上出現(xiàn)油滴，說明反應(yīng)中生42成了新的油狀物質(zhì)；試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行，試管內(nèi)的氣壓在減小，即氣體總體積在減小?！緞赢嬆M】：學(xué)生觀看甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的教學(xué)動畫CH的四種氯的取代產(chǎn)物都有什么性質(zhì)呢？請?zhí)顚懴卤恚炕瘜W(xué)式CHCl3CHCl22CHCl3CCl常溫狀態(tài)名稱（俗名）溶解性用途取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較表取代反應(yīng)置換反應(yīng)可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬活動順序。分步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行【知識拓展】3. 甲烷的受熱分解：

12、在隔絕空氣的情況下，加熱至1000OC，甲烷分解生成炭黑和氫氣。CHC+2H42氫氣是合成氨和合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠和染料的工業(yè)原料。【例題剖析】例1甲烷分子是以C原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu)，而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是()A.CHCl只代表一種物質(zhì)B.CHCl只代表一種物質(zhì)C.CHCl只代表一種物質(zhì)D.CCl是非極性分子34【例2】氯仿可作局部麻醉劑，常因保存不慎而被空氣氧化，產(chǎn)生劇毒氣體光氣(COCl2)：2CHC1+02COC1+2HC1322(1) 上列反。(填選項(xiàng)符號，下同)A.屬于取代反應(yīng)B.不屬于取代反應(yīng)(2) 為防止事故發(fā)生，在使用前檢驗(yàn)氯仿是否變質(zhì)可選用的試劑。A.NaOH(aq)B.AgN(aq)C.HCl(aq)D.水E. 濕潤的藍(lán)色石蕊試紙F(tuán).濕潤的無色酚酞試紙【例3】若要使0.500molCH完全和Cl發(fā)生取代反應(yīng)，且生成的四種氯代物的物質(zhì)的量相42同，試求所需Cl的物質(zhì)的量。2課堂小結(jié)本節(jié)課我們開始了對有機(jī)物的學(xué)習(xí)，認(rèn)識到甲烷的正四面體立體結(jié)構(gòu)和它的幾個重要化學(xué)性質(zhì)：氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)、受熱分解反應(yīng)，學(xué)習(xí)中重點(diǎn)應(yīng)對甲烷和Cl?的取代反應(yīng)加以理解，