高二化学《化学反应进行的方向》学案.docx
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1、高二化学化学反应进行的方向学案高二化学化学反应进行的方向导学案 高二化学化学反应进行的方向导学案 一、教学内容分析1、课标中的内容化学反应原理主题2化学反应速率和化学平衡,第5点:能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、教材中的内容本节内容介绍了焓判据、熵判据及自由能(G=H-TS)学问,有肯定难度。人教版教材将本节内容支配在学生学习了化学反应及其能量改变、化学反应速率、化学平衡之后以学问介绍的方式呈现出来,让学生了解确定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是确定因素之一。教材从学生已有的学问和生活阅历动身,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟识的自发进行的放热反应为例,介绍
2、化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向-焓判据;以生活现象为例,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。其次,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的推断化学反应的方向,须要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四,简洁介绍了自由能判据的结论性内容。二、教学目标1、学问与技能:(1)理解化学反应方向推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:通过学生已有学问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,构建新学问。3、情感看法与价值观
3、:通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、改变经常受多种因素的制约,要全面分析问题。三、教学的重点和难点焓减和熵增与化学反应方向的关系四、教学方法1、应用探讨沟通的方法调动学生的主动性,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、注意从学生已有学问及日常生活的阅历上构建新学问。五、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)+2CO2(g),你能否推断这一方案是否可行?理论依据是什么?课的引入上
4、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探讨,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,这节课我们来探讨反应的方向的问题。设问依据生活阅历,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)。学生探讨.总结生活中的自发过程许多,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,室温下冰块会溶化,.这些都是自发过程,它们的逆过程是非自发的。科学家依据体系存在着力图使自身能量趋于最低和由有序变为无序的自然现象,提出了相互关联的焓判据和熵判据,为反应方
5、向的推断供应了必要的依据。板书一、反应方向的焓判据。沟通探讨19世纪的化学家们曾认为确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。学生探讨沟通.汇报沟通结果我们知道的反应中下列反应可以自发进行:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(aq)H=-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).追问上述反应是吸热还是放热?学生回答后总结、板书焓判据
6、: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;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。板书二、反应方向的熵判据。沟通探讨我们知道,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?是什么因素确定它们的溶解过
7、程能自发进行?阅读思索课本P37相关内容。汇报沟通、自主学习成果上述自发过程与能量状态的凹凸无关,受另一种能够推动体系改变的因素的影响,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。板书熵值的大小推断:(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-反应物总熵讲解并描述产生气体的反应,气体物质的量增
8、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=-39.35Jmol-1K-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,但也不是唯一因素。板书三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。讲解并描述在肯定条件下,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。探讨表明,在恒温、恒压下,
9、推断化学反应自发性的判据是:板书体系自由能改变(G、单位:KJ/mol):G=H-TS指出体系自由能改变综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。板书H-TS0反应能自发进行;H-TS=0反应达到平衡状态;H-TS0反应不能自发进行。展示举例对反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H=+178.2KJmol-1S=+169.6Jmol-1K-1室温下,G=H-TS=178.2KJmol-1-298K169.610-3KJmol-1K-1=128KJmol-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-TS0,则TH/S=178.2KJmol-1/0.1696KJmol-1K
10、-1=1051K。学问应用本节课一起先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=-113.0KJmol-1,S=-143.5Jmol-1K-1则G=H-TS=-69.68KJmol-10因此,室温下反应能自发进行。指出但该反应速率极慢,须要运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)经常是简单自发进行;2、由熵判据知很多熵增加(S0)的过程是自发的;3、许多状况下,简洁地只用其中一个判据去推断同一个反应,可能会出现相反的推断结果,所以我们应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础
11、)和熵判据组合成的复合判据(体系自由能改变:G=H-TS)将更适合于全部的反应过程;4、过程的自发性只能用于推断过程的方向,不能确定过程是否肯定会发生和过程的速率;5、在探讨过程的方向时,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。2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。
12、3下列说法正确的是()A放热反应肯定是自发进行的反应;B吸热反应肯定是非自发进行的;C自发进行的反应肯定简单发生;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,自发进行的缘由是()A是吸热反应;B是放热反应;C是熵削减的反应;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水蒸气凝聚为液态的水;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说明的是()A硝酸铵自发地溶于水;B2N2O5(g)=4NO2(g)+
13、O2(g)H=+56.7kJ/mol;C(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9kJ/mol;D2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-571.6kJ/mol。布置作业广州市教研室编的中学化学基础训练中化学反应进行的方向一节内容。 高二化学化学反应进行的方向教学设计 高二化学化学反应进行的方向教学设计 一、教学内容分析1、课标中的内容化学反应原理主题2化学反应速率和化学平衡,第5点:能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2、教材中的内容本节内容介绍了焓判据、熵判据及自由能(G=H-TS)学问,有肯定难度。人教版教材将本节内容支配在学生学习了化学反应及其能量改
14、变、化学反应速率、化学平衡之后以学问介绍的方式呈现出来,让学生了解确定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是确定因素之一。教材从学生已有的学问和生活阅历动身,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟识的自发进行的放热反应为例,介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向-焓判据;以生活现象为例,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。其次,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的推断化学反应的方向,须要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四,简洁介绍了自由能判据的结论性内容。二、教学目标1、学问与技能
15、:(1)理解化学反应方向推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:通过学生已有学问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,构建新学问。3、情感看法与价值观:通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、改变经常受多种因素的制约,要全面分析问题。三、教学的重点和难点焓减和熵增与化学反应方向的关系四、教学方法1、应用探讨沟通的方法调动学生的主动性,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、注意从学生已有学问及日常生活的阅历上构建新学问。五、教学过程联想、质疑汽车尾气中的主要
16、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)+2CO2(g),你能否推断这一方案是否可行?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探讨,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,这节课我们来探讨反应的方向的问题。设问依据生活阅历,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)。学生探讨.总结生活中的自发过程许多,如:水由高处往低处流,自
17、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,室温下冰块会溶化,.这些都是自发过程,它们的逆过程是非自发的。科学家依据体系存在着力图使自身能量趋于最低和由有序变为无序的自然现象,提出了相互关联的焓判据和熵判据,为反应方向的推断供应了必要的依据。板书一、反应方向的焓判据。沟通探讨19世纪的化学家们曾认为确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。学生探讨沟通.汇报沟通结果我们知道的反应中下列反应可以自发进行:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(aq)H=-
18、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).追问上述反应是吸热还是放热?学生回答后总结、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;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
19、有关的一个因素,但不是唯一因素。板书二、反应方向的熵判据。沟通探讨我们知道,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?是什么因素确定它们的溶解过程能自发进行?阅读思索课本P37相关内容。汇报沟通、自主学习成果上述自发过程与能量状态的凹凸无关,受另一种能够推动体系改变的因素的影响,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
20、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。板书熵值的大小推断:(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-反应物总熵讲解并描述产生气体的反应,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.
21、35Jmol-1K-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,但也不是唯一因素。板书三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。讲解并描述在肯定条件下,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。探讨表明,在恒温、恒压下,推断化学反应自发性的判据是:板书体系自由能改变(G、单位:KJ/mol):G=H-TS指出体系自由能改变综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。板书H-TS0反应能自发进行;H-TS=0反应达到平衡状态;H-TS0反应不能自发进行。展示举例对反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H=+178.2KJmol-1S=+169.6Jmol-1K-1室温下
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