化学反应的方向和限度(说课).ppt

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1、化学反应的方向和限度（说课）苏州大学2005级教育硕士吴县中学化学组 215151黄志忠 一、教材分析一、教材分析1教材的地位和作用教材的地位和作用 本单元内容包括了化学反应的方向、判本单元内容包括了化学反应的方向、判断化学反应方向的依据、化学平衡状态、化断化学反应方向的依据、化学平衡状态、化学平衡常数。分四节课完成。学平衡常数。分四节课完成。第一课时：化学反应的方向第一课时：化学反应的方向。第二课时：判断化学反应方向的依据。第二课时：判断化学反应方向的依据。第三课时：化学平衡状态第三课时：化学平衡状态 第四课时：化学平衡常数第四课时：化学平衡常数 下面说课的内容是第二课时：判断化学下面说课的

2、内容是第二课时：判断化学反应方向的依据。新增的这部分内容是基于反应方向的依据。新增的这部分内容是基于选修教材应用一定的深度和研究化学反应的选修教材应用一定的深度和研究化学反应的全面性两方面考虑的。全面性两方面考虑的。前一单元是从动力学的角度研究化学反应，前一单元是从动力学的角度研究化学反应，本单元则从另一角度本单元则从另一角度热力学的角度探讨化热力学的角度探讨化学反应。本单元共包含四个部分。第一部分学反应。本单元共包含四个部分。第一部分“化学反应的方向化学反应的方向”从自然界现象的方向引从自然界现象的方向引出化学反应同样具有方向性；第二部分出化学反应同样具有方向性；第二部分“判判断化学反应方向

3、的依据断化学反应方向的依据”从焓变与熵变的角从焓变与熵变的角度介绍判断化学反应的依据；第三部分度介绍判断化学反应的依据；第三部分“化化学平衡状态学平衡状态”介绍化学平衡的特征；第四部介绍化学平衡的特征；第四部分分“化学平衡参数化学平衡参数”介绍平衡常数的意义及介绍平衡常数的意义及表达方式，并通过例题介绍了平衡常数计算表达方式，并通过例题介绍了平衡常数计算的一般方法。的一般方法。（1 1）知识目标：）知识目标：能初步根据反应的焓变、熵变判断化学反应的能初步根据反应的焓变、熵变判断化学反应的方向。方向。（2 2）能力目标）能力目标 培养学生观察、分析、推理能力，实验操作能培养学生观察、分析、推理能

4、力，实验操作能力。使学生形成实事求是的科学态度，掌握从宏观力。使学生形成实事求是的科学态度，掌握从宏观到微观、现象到本质到科学研究方法。到微观、现象到本质到科学研究方法。（3 3）情感目标）情感目标 培养学生的审美意识和爱国主义情操培养学生的审美意识和爱国主义情操2 2教学目标教学目标 为培养学生的创新精神和创新能力，根据为培养学生的创新精神和创新能力，根据课程标准和学生实际，确定本节教学目标为：课程标准和学生实际，确定本节教学目标为：将判断化学反应的方向确定为重点将判断化学反应的方向确定为重点的理论依据为布鲁纳的学习理论。的理论依据为布鲁纳的学习理论。布鲁布鲁纳学习理论认为：纳学习理论认为：

5、“认识是一个过程，认识是一个过程，而不是一种产品。学习不仅是让学生掌而不是一种产品。学习不仅是让学生掌握这些知识，更在于让学生去体验知识、握这些知识，更在于让学生去体验知识、原理的形成过程原理的形成过程。”化学反应的方向的化学反应的方向的判断过程，可以让学生在学习、形成这判断过程，可以让学生在学习、形成这个知识点的过程中，学会用实验进行分个知识点的过程中，学会用实验进行分析，检验的科学思想，从而达到能力培析，检验的科学思想，从而达到能力培养目标。养目标。3、教学重点、教学重点1 1教法：充分发挥学生主体作用，将教法：充分发挥学生主体作用，将教材中演示实验改为学生实验，按教材中演示实验改为学生实

6、验，按“实验、启思、引探实验、启思、引探”的教学模式进行的教学模式进行教学。充分利用网络教学资源，通过教学。充分利用网络教学资源，通过生活实例的图片形成从现象到本质到生活实例的图片形成从现象到本质到研究。研究。2 2学法：使学生掌握从宏观到微观、学法：使学生掌握从宏观到微观、现象到本质到科学研究方法。现象到本质到科学研究方法。二、教学方法二、教学方法三、教学程序设计三、教学程序设计 情景引入情景引入现象本质现象本质实验引探实验引探归纳小结归纳小结小组讨论小组讨论启思诱导启思诱导四、教学过程四、教学过程（引入新课）（引入新课）（引入新课）（引入新课）生活中到自发过程生活中到自发过程生活中到自发过

7、程生活中到自发过程讲述讲述这些生活中的现象将向何方发展，我们这些生活中的现象将向何方发展，我们非常清楚，因为它们有明显的自发性。非常清楚，因为它们有明显的自发性。T2 T1 P2 P1 h2 h1 墨滴 Q 气体 液体 扩散一、自发反应板书板书自发反应：在自发反应：在一定条件一定条件下，无需外下，无需外界帮助就能自动进行的反应界帮助就能自动进行的反应（P39 交流与讨论）交流与讨论）提问提问化学反应中的自发过程化学反应中的自发过程（P40 你知道吗？）你知道吗？）（经学生讨论得出结论）（经学生讨论得出结论）板书板书共同特点共同特点：H0，即体系趋向于，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态从高能

8、状态转变为低能状态 总结讲授总结讲授 焓判据：焓判据：体系趋向于从高能状态转变为低能体系趋向于从高能状态转变为低能状态（状态（H H 0 0）。）。对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全。反应越完全。焓变（焓变（HH）是决定反应能否自发进行的因素）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。之一，但不是唯一因素。二、焓变与反应方向学生实验学生实验氯化氨晶体和消石灰混合氯化氨晶体和消石灰混合 引导学生从以上实验现象出乎意料地发引导学生从以上实验现象出乎

9、意料地发现并非所有的自发反应都是放热的。现并非所有的自发反应都是放热的。观察与思考观察与思考 1.该反应是吸热反应还是放热反应？该反应是吸热反应还是放热反应？2.该反应能自发进行的可能原因是什么？该反应能自发进行的可能原因是什么？（1）多数能自发进行的化学反应是放热反应）多数能自发进行的化学反应是放热反应（2）有不少吸热过程也能自发进行）有不少吸热过程也能自发进行（3）有一些吸热反应在室温条件下不能自）有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行发进行，但在较高温度下则能自发进行 说明说明 如：硝酸铵溶于水如：硝酸铵溶于水如：如：引入引入 借用混乱度不同的房间借用混乱度不

10、同的房间及火柴图片及火柴图片混乱度混乱度#A#%B%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%#%始态始态终态终态初态有较高的初态有较高的“有序性有序性”；混合后有序；混合后有序性就降低了，也就是说混合过程中气体存在性就降低了，也就是说混合过程中气体存在状态的状态的“混乱度混乱度”增加了。增加了。有序有序混乱 再如，一盒火柴散落在地上，火柴头总再如，一盒火柴散落在地上，火柴头总是趋向于混乱排列。是趋向于混乱排列。三、熵变与反应方向 讲授讲授 研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因素因素体系的混乱度（熵体系的混

11、乱度（熵S S）熵：衡量一个体系熵：衡量一个体系混乱度混乱度的物理量叫做熵，用符号的物理量叫做熵，用符号S S表示。表示。对于同一物质：对于同一物质：S S（g g）SS（l l）SS（s s）熵变：反应前后体系熵变：反应前后体系熵的变化熵的变化叫做反应的熵变叫做反应的熵变.用用SS表表示。示。S=S S=S生成物总熵生成物总熵S S反应物总熵反应物总熵 反应的反应的SS越大越大,越有利于反应自发进行越有利于反应自发进行熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混熵判据：体系趋向于由有序状态转变为无序状态，即混乱度增加（乱度增加（S S0 0）。且）。且SS越大，越有利于反应自发越大，越有

12、利于反应自发进行。进行。焓判据中，自发过程取向于焓判据中，自发过程取向于最低能量最低能量状状态的倾向。态的倾向。熵判据中，自发过程取向于熵判据中，自发过程取向于最大混乱度最大混乱度的倾向。的倾向。很多情况下，简单地只用其中一个很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由的判断结果，所以应两个判据兼顾。由焓判据和熵判据组合成的焓判据和熵判据组合成的复合判据复合判据将更将更适合于所有的过程。适合于所有的过程。归纳总结归纳总结 讨论讨论 正确判断一个化学反应 是否能够自发进行必须综合考虑反应的必须综合考虑反应的焓

13、变焓变和和熵变熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行恒温恒压时判断反应是否能够自发进行 H 0 S0 H 0 S 0 H 0 S 0 H 0 S0自发自发非自发非自发不一定不一定不一定不一定判断反应自发进行的方向判断反应自发进行的方向 （不要求计算）（不要求计算）NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)H 0 S 0CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)H 0 S 0 设问设问 判判断这两个反应断这两个反应什么条件下自什么条件下自发进行发进行 0，非自发进行，非自发进行低温可行低温可行高温可行高温可行H-TS 四、焓变和熵变对反应方向的共同影响判断依据判断依据：HT S 0 反应能自发

14、进行反应能自发进行 交流与讨论交流与讨论 （P42 交流与讨论）交流与讨论）根据复合判据判断一些反应根据复合判据判断一些反应 实例能否自发进行。引导学生完成实例能否自发进行。引导学生完成 表表2-5。小结小结判断依据判断依据：HT S 0 反应能自发进行反应能自发进行1.1.HH 0 S0 0 该反应一定能自发该反应一定能自发 进行；进行；2.2.HH 0 0，SS0 0 该反应一定不能自该反应一定不能自发进行；发进行；3.3.HH 0 0，SS0 0，SS0 0 该反应在较高温该反应在较高温度下能自发进行度下能自发进行1 1过程的自发性只能用于判断过程的方向，过程的自发性只能用于判断过程的方

15、向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。速率。例如：金刚石有向石墨转化的倾向，例如：金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题成，就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。了。讲授讲授 注意注意2 2在讨论过程的方向时，指的是没有外界在讨论过程的方向时，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。加某种作用，就可能出现相反的结果。例如：石墨经高温高压是可以变为金刚石的。例如：石

16、墨经高温高压是可以变为金刚石的。课堂练习课堂练习练习:下列说法不正确的是下列说法不正确的是A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。多数的能自发进行的反应是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。的混乱程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关影响有关C下列反应中，熵减小的是下列反

17、应中，熵减小的是D.2CO(g)2C(s)O2(g)B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g)D课堂练习课堂练习练习:$rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQ

18、fNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0

19、y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*tmUjRfO

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21、w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkTh

22、PeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x

23、*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQ

24、fNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!UjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u

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30、F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#lThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYm

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33、OdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*umVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9