2.3化学反应的方向教学设计2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二章《化学反应速率与化学平衡》教学设计

第三节 化学反应的方向

第1课时 化学反应的方向

一、课标要求

在《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中，"主题3：化学反应的规律"对化学反应的方向的要求为："知道化学反应是有方向的，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关"；要求学生能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向，对自由能知识没有相关要求，教学中只作定性的拓展介绍。通过本课时的学习，学生将从能量和混乱度两个视角进一步深化对化学反应规律的认识，体会化学反应的方向与人类生产、生活的密切联系。

二、教材分析与教学策略

1.教材分析：本节课是高中化学人教版（2019版）选择性必修1第二章第三节《化学反应的方向》的内容。本节内容安排在"化学反应的热效应""化学反应速率与化学平衡"之后，教材介绍了焓判据、熵判据及复合判据，由易到难，符合学生的认知规律。教材从学生已有的知识和生活经验出发，分层次递进展开：先以学生熟悉的自发放热反应为例，介绍化学反应有向能量降低方向自发进行的倾向——焓判据；再以生活现象说明混乱度（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；然后用实例说明单独运用任一判据进行判断都可能出现错误，都是不全面的；最后引出综合考虑焓变和熵变的复合判据，并简单介绍自由能判据的结论性内容，为不同层次的学生留有发展空间。

2.教学策略：本节内容较为抽象，尤其是"熵"的概念学生首次接触，陌生感强。教学中坚持"从生活走向化学"的原则，通过高山流水、冰块融化、滴墨入水、整理房间等生活现象为学生提供认知的感性材料；通过火柴散落等课堂小实验让学生亲身体验"由有序到无序"的自发倾向；通过层层设问、实例分析与归纳，引导学生自主建构焓判据、熵判据，再综合建构复合判据，最后应用于汽车尾气处理这一真实问题的判断，让学生经历"现象感知—概念建构—规律应用"的完整认知过程，发展"证据推理与模型认知"等学科核心素养。

三、学情分析

1.知识层面：

学生已经学习了"化学反应的热效应"，理解了焓变及其与反应放热、吸热的关系；初步学习了化学反应的快慢和限度，具备了一定的化学反应原理基础知识，为从能量视角认识反应方向奠定了基础。

2.能力层面：

经过一年多的高中学习，学生已初步养成科学探究的学习习惯，具备了一定的资料搜集、分析与归纳概括能力，能够在小组合作、交流中通过思考与讨论去发现问题、分析问题、解决问题，但仍需要教师进行必要的指导和解疑。

3.认知障碍点：

本课时涉及的"熵"及"熵增原理"对学生来说是一个全新的物理量，内容抽象、学生学习时陌生感较强；学生习惯从能量角度思考问题，缺乏从"混乱度"角度认识自发过程的思维准备。因此教学中要注意直观性，通过引入实际生活中相应的现象，为学生理解熵变和熵增原理提供感性支撑。

四、教学目标和素养目标

依据该课标要求制定化学反应的方向的教学目标和素养目标如下：

（1）通过生活实例归纳自发过程与自发反应的概念，了解自发过程和化学反应的自发性，知道化学反应是有方向的，培养"宏观辨识与微观探析"的学科核心素养。

（2）通过实例分析与归纳，知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关，能利用能量判据、熵判据和复合判据对反应进行的方向进行判断，培养"证据推理与模型认知"的学科核心素养。

（3）通过运用方向判据分析汽车尾气处理等真实问题，体会化学知识在生产、生活中的应用价值，激发学习化学的兴趣，培养"科学态度与社会责任"的学科核心素养。

五、教学重、难点

重点：化学反应进行的方向；焓判据、熵判据和复合判据的初步应用。

难点：、对化学反应方向的影响；熵的概念的建构。

六、教学设计思路

本课时以"汽车尾气中的NO和CO能否自发转化为无害物质"为任务主线，按照"创设情境，引出课题→建构自发过程与自发反应概念→实例归纳焓判据→情境建构熵判据→综合建构复合判据→学以致用解决问题→归纳总结整合提升"的主线展开教学，引导学生经历从生活现象到化学规律、再回到真实问题解决的全过程，在层层递进的探究活动中突破熵概念这一认知难点，实现知识的建构与素养的落地。

七、教学过程

教学环节一、创设真实生活情境，引入新课

教师活动	学生活动	设计意图及学科素养
【图片引入】欣赏生活图片：高山流水、高空跳伞、室温下冰块融化、铁器暴露在潮湿空气中生锈，现场演示"滴墨入水"实验（如图1）。 【提问】这些过程有什么共同特点？它们的逆过程能自发进行吗？ 【设问】汽车尾气中的NO和CO是现代化城市中的主要大气污染物，人们提出通过反应处理汽车尾气： 该反应在室温下能自发进行吗？仅凭已学的复分解反应条件、氧化还原反应强弱律能否作出判断？	【观察、思考】水总是从高处流向低处，冰块在室温下自动融化，铁器会生锈，墨滴入水会自发扩散开来，而它们的逆过程都不能自发进行。 【思考、讨论】用已学的复分解反应条件和氧化还原反应强弱律无法判断该尾气处理反应能否自发进行，产生认知冲突和探究欲望。	从学生熟悉的生活现象入手，让学生体会"自发"的含义，引发认知冲突，激发学习兴趣，引出本节课的课题；以真实的大气污染问题作为任务主线贯穿全课，发展"科学态度与社会责任"的学科核心素养。

 

 

图1 滴墨入水：墨滴在水中自发扩散

教学环节二、自主探究，建构自发过程与自发反应的概念

教师活动	学生活动	设计意图及学科素养
【自主学习】引导学生阅读教材，归纳自发过程、自发反应、非自发反应的概念。 【投影】高山流水、自由落体、冰雪融化等自然过程。	【归纳】自发过程：在一定条件下，不需要借助外力就能自发进行的过程； 自发反应：在给定条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应； 非自发反应：在一定条件下，需要外界做功才能进行的反应；条件改变时，非自发反应可能转变为自发反应。	从学生已有知识和生活经验出发建构概念，体会"自发"的含义，落实概念教学。