2022年化学反应进行的方向教案.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第四节 化学反应进行的方向 教学目标：（1）懂得化学反应方向判定的焓判据及熵判据；（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向；过程与方法： 通过已有学问及日常生活中的见闻,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,构建新学问；情感态度与价值观：通过本节内容的学习,体会事物的进展、 变化经常受多种因素的制约,要全面分析问题；教学重点、难点： 焓减和熵增与化学反应方向的关系 课时支配： 1 课时 教学方法：1、应用争论沟通的方法调动同学的积极性,充分发挥同学的想象力；2、启示同学学会归纳、概括,对信息进行加工,得出结论；教学过程：【联想、质疑】汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产 生的一氧化碳,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） + 2CO 2（g）,你能否判定这一方案是否可行？理论依据是什么？【课的引入】上述问题是化学反应的方向的问题；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争论,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,这节课我们来争论反应的 方向的问题；【设问】依据生活体会,举例说说我们见过的自发过程（在肯定条件下不需外 力作用就能自动进行的过程） ；【总结】生活中的自发过程很多,如：水由高处往低处流,自由落体,电流由 电位高的地方向电位低的地方流,铁器暴露于潮湿的空气中会生锈,室温下冰 块会融解, 这些都是自发过程,它们的逆过程是非自发的；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案“ 最低”和由“ 有序” 变为“ 无科学家依据体系存在着力图使自身能量趋于序” 的自然现象,提出了相互关联的焓判据和熵判据,为反应方向的判定供应 了必要的依据；【板书】一、反应方向的焓判据；【沟通争论】 19 世纪的化学家们曾认为打算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,而吸热反应就不能自发进行；你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明；我们知道的反应中以下反应可以自发进行：NaOH（aq） + HCl （aq）= NaCl（aq） + H2O（aq）2Na（s）+ 2H2O（l ）= 2NaOH（aq） + H 2（g）；Al （s） + HCl （aq） = AlCl 3（aq） + H 2（g）；CaO（s） + H 2O（l ）= Ca（OH）2（aq） 【追问】上述反应是吸热仍是放热？ H = -56KJ/mol ；【同学回答后总结、板书】焓判据：放热反应过程中体系能量降低,因此具有 自发进行的倾向；【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： N2O5（g）= 4NO2（g）+ O2（g） H = 56.7KJ/mol ；NH4HCO 3（s）+ CH3COOH（aq） = CO2（g）+CH 3COONH 4（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,但不是唯独因素；【板书】二、反应方向的熵判据；【沟通争论】 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,最终会混合匀称,这些过程都是自发的,与焓变有关吗？是什么因素打算它们的溶解过程能自发进行？名师归纳总结 【阅读摸索】课本P3435 相关内容；第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案【汇报沟通、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】熵判据：体系有自发地向纷乱度增加（即熵增）方向转变的倾向；【释疑】如何懂得“ 熵” 的含义？【板书】纷乱度：表示体系的不规章或无序状态；【指出】纷乱度的增加意味着体系变得更加无序；【板书】熵：热力学上用来表示纷乱度的状态函数；【指出】体系的有序性越高,即纷乱度越低,熵值就越小；有序变为无序熵增的过程；【板书】熵值的大小判定：（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【叙述】产愤怒体的反应,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 说明,由此你对于理论的指导作用是否有新的体会；【指出】有些熵减小的反应在肯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）；2Al （s）+ Fe2O3（s）= Al2O3（s）+ 2Fe（s） S = -39.35J · mol-1· K-1；因此,反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯独 因素；【板书】三、焓变与熵变对反应方向的共同影响；【叙述】在肯定条件下,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；争论说明, 在恒温、 恒压下,判定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 - T S 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案【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 - T S < 0 反应能自发进行； H - T S = 0 反应达到平稳状态； H - T S > 0 反应不能自发进行；【举例】对反应 CaCO 3（s）= CaO（s）+ CO2（g） H = + 178.2 KJ·mol S = +169.6 J · mol-1· K-1-1室温下, G = H-T S =178.2KJ· mol-1 298K× 169.6 × 10-3KJ· mol-1· K-1 =128 KJ· mol-1>0 因此,室温下反应不能自发进行；如要使反应自发进行,就应使H - T S < 0 ,就 T> H/ S=178.2 KJ· mol-1/0.1696 KJ · mol-1·K-1 = 1051K；【学问应用】本节课一开头提出处理汽车尾气的反应：2NO（g） + 2CO（g） = N 2（g） + 2CO2（g）,已知,298K、101KPa下,该反应 H = - 113.0 KJ· mol-1 , S = -143.5 J· mol-1· K-1就 G = H-T S = - 69.68 KJ· mol-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（2、由熵判据知很多熵增加（H 0）经常是简洁自发进行；S 0）的过程是自发的；3、很多情形下, 简洁地只用其中一个判据去判定同一个反应,可能会显现相反的判定结果,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：的反应过程；4、过程的自发性只能用于判定过程的方向,程的速率；G = H - T S）将更适合于全部不能确定过程是否肯定会发生和过名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案5、在争论过程的方向时, 我们指的是没有外界干扰时体系的性质；假如答应外界对体系施加某种作用,就可能显现相反的结果；6、反应的自发性也受外界条件的影响；【课堂练习】1 以下过程是非自发的是（）A、水由高处向低处流； B、自然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生锈；D、室温下水结成冰；2 碳酸铵（NH4）2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是（）A、其分解是由于生成了易挥发的气体 B、其分解是由于外界赐予了能量；, 使体系的熵增大；C、其分解是吸热反应,据能量判据不能自发分解；D、碳酸盐都不稳固,都能自发分解；3、以下说法正确选项（）A、凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的；B、自发反应肯定是熵增大,非自发反应肯定是熵削减或不变；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；4、自发进行的反应肯定是（）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；教学反思本节内容介绍了“ 焓判据、熵判据及自由能（G= H-T S）” 学问,有一定难度；人教版教材将本节内容支配在同学学习了化学反应及其能量变化、化 学反应速率、化学平稳之后以学问介绍的方式出现出来,让同学明白打算反应 进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是打算因素之一；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页
