化学反应进行的方向教案 .pdf

第四节化学反应进行的方向第四节化学反应进行的方向教学目标教学目标1、知识与技能：（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。3、情感态度与价值观：通过本节内容的学习，使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。教学的重点和难点教学的重点和难点焓减和熵增与化学反应方向的关系教学方法教学方法1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。教学过程教学过程教学教师活动学生活动设计意图环 节情境联想、质疑创设：汽车尾气中的主要污染物是一氧化学生氮以及燃料不完全燃烧所产生的一活动氧化碳，它们是现代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），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？引入上述问题是化学反应的方向的课题问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向的问题。过渡根据生活经验，举例说说我们见学生讨论激发学生兴趣，引入课题。总结生活中的自发过程由生活中的很多，如：水由高处往低处流，事情引入本自由落体，电流由电位高的地方节课的讨论设问讲述过的自发过程（在一定条件下不需外力作用就能自动进行的过程）。向电位低的地方流，铁器暴露于科学家根据体系存在着力图使潮湿的空气中会生锈，室温下冰自身能量趋于“最低”和由“有序”块会融化，这些都是自发过变为“无序”的自然现象，提出了互程，它们的逆过程是非自发的。相关联的焓判据和熵判据，为反应方向的判断提供了必要的依据。教学教师活动学生活动思考、讨论。设计意图环节板书一、反应方向的焓判据。交流交流讨论19 世纪的化学家们曾认讨论为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。提问追问上述反应是吸热还是放热讲述板书启发过渡探究指出多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。如：N2O（=4NO（+O（5g）2g）2g）H=56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）H=37.3KJ/mol；因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。二、反应方向的熵判据。交流讨论我们知道，固体硝酸铵溶于水要吸热，室温下冰块的溶解要吸热，两种或两种以上互不反应的气体通入一密闭容器中，最终会混合均匀，这些过程都是自发的，与焓变有关吗？是什么因素决定它们的溶解过程能自发进行？让 学 生 感学生讨论交流受、思考汇报交流结果 我们知道的反应中下列反应可以自发进行：复习知识，NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl培养合作精（aq）+H2O（aq）H=神-56KJ/mol；2Na（s）+2H2O（l）=2NaOH（aq）+H2（g）；Al（s）+HCl（aq）=AlCl3（aq）+H2（g）；CaO（s）+H2O（l）=Ca（OH）2（aq）及时加深学生回答后总结、板书焓判据：放热反应过程中体系能突破难点量降低，因此具有自发进行的倾向。突破难点感受、思考。归纳提升学生感受、思考、交流。阅读思考课本 P37 相关内容。教学教师活动学生活动设计意图让 学 生 感受、思考复习知识，培养合作精神及时加深突破难点突破难点归纳提升环节板书交流讨论提问讲述汇报交流、自主学习成果上述自发过程与能量状态的高低无关，受另一种能够推动体系变化的因素的影响，即体系有从有序自发地转变为无序的倾向。总结、板书熵判据：体系有自发地向混乱度增加（即熵增）方向转变的倾向。释疑如何理解“熵”的含义？板书混乱度：表示体系的不规则或无序状态。指出混乱度的增加意味着体系变得更加无序。板书熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。指出体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序熵增的过程。板书熵值的大小判断：（1）气态 液态 固态（2）与物质的量成正比板书反应熵变 S=反应产物总熵-反应物总熵讲述产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，S 通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。学与问发生离子反应的条件之一是生成气体。试利用上面讲的熵判据加以解释，由此你对于理论的指导作用是否有新的体会。板书启发过渡探究指出有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：-10的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；-1-12Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）S=-39.35Jmol K。因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。板书三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。讲述在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：板书体系自由能变化（G、单位：KJ/mol）：G=H-TS指出 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。板书 H-TS 0反应不能自发进行。展示举例对反应 CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）H=+178.2 KJmol-1S=+169.6 Jmol-1K-1室温下，G=H-TS=178.2KJmol-1298K169.610-3KJmol-1K-1=128 KJmol-10因此，室温下反应不能自发进行；如要使反应自发进行，则应使H-TS H/S=178.2 KJmol-1/0.1696 KJmol-1K-1=1051K。知识应用本节课一开始提出处理汽车尾气的反应：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），已知，298K、101KPa 下，该反应H=-113.0 KJmol-1，S=-143.5 Jmol-1K-1则G=H-TS=-69.68 KJmol-1 0因此，室温下反应能自发进行。指出但该反应速率极慢，需要使用催化剂来加速反应。总结能量判据和熵判据的应用：1、由能量判据知放热过程（H0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知许多熵增加（S0）的过程是自发的；3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：G=H-TS）将更适合于所有的反应过程；4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；5、在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果；6、反应的自发性也受外界条件的影响。课堂练习课堂练习 1下列说法正确的是（）A凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；B自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；C自发反应在恰当条件下才能实现；D自发反应在任何条件下都能实现。2自发进行的反应一定是（）A吸热反应；B放热反应；C熵增加反应；D熵增加或者放热反应。3下列说法正确的是（）A放热反应一定是自发进行的反应；B吸热反应一定是非自发进行的；C自发进行的反应一定容易发生；D有些吸热反应也能自发进行。4250C 和 1.01105Pa 时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）H=56.76kJ/mol，自发进行的原因是（）A是吸热反应；B是放热反应；C是熵减少的反应；D熵增大效应大于能量效应。5下列过程属于熵增过程的是（）A硝酸钾溶解在水里面；B氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体；C水蒸气凝结为液态的水 D(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水。6以下自发反应可用能量判据来解释的是()A硝酸铵自发地溶于水；B2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.7kJ/mol；C(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9 kJ/mol；D2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6 kJ/mol。教学反思：教学反思：板书设计板书设计第二章化学物质及其变化第一节物质的分类一、简单分类法及其应用：1.交叉分类法：2.树状分类法：3.分类法在化学学习和研究中的应用：课后反思：课后反思：本节课的教学严格按照新课标的要求，设计了许多的活动让学生感受用分类观来研究和学习化学的重要作用，改变了以往教学中重视给出完整、系统的结论后再让学生通过反复练习达到加强巩固的传统方式，几条线清晰明了，所设计的活动和一些开放性的问题和讨论，极大地调动了学生的积极性与参与度，体现了新课改重视过程与方法的思想，为将来元素及化合物的学习准备了很好的方法和工具。不足之处在于对某些知识的引导还不够到位，在引导过程中可以多为学生搭一些梯子，让学生更容易得出结论。