教学设计：化学反应进行的方向

1、示范课教学设计第四节化学反响进行的方向霍邱一中 何兆祥教学目标：1、知识与技能：1理解化学反响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响的方向。2、过程与方法：通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反响方向的判据。学会运用比拟、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，使学生体会事物的开展、变化常常受多种因素的制约，要 全面分析问题。教学的重点和难点焓减和熵增与化学反响方向的关系1、了解熵的根本涵义及能量判据和熵判据的根本内容。2、能说出化学反响的焓变与熵变对反响进行方向的影响。教学方法：查阅资料、讨论、探究。教学过程：导课化

2、学反响原理有三个重要组成局部，反响进行的方向、快慢反响速率、反响限度化学平衡，后两个我们已经初步解决，今天我们解决，我们现在来学习第一个问 题：反响进行的方向。板书第四节化学反响进行的方向问题科学家是怎样根据什么原理来判断一个化学反响能否发生？学生阅读课本相 关内容后答复答复科学家根据体系存在着力图使自身能量“最低和由“有序变“无序的自然现象， 提出了相关联的能量判据和熵判据，为最终解决上述问题提供了依据。小组探讨不借助外力自发进行的自发过程的特点。汇报1体系趋于从高能态变为低能态对外做功或释放热量。投影讲解同学们所答复的就是所谓的能量判据：体系趋于从高能态变为低能态对外做 功或释放热量。板书

3、1、能量判据：体系趋于从高能态变为低能态。问题同学们在相互探讨一下由“有序变“无序的自然现象，举例说明。汇报2密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽(包括挥发性固体)，会通过分子扩散 自发形成均匀混合物。物质溶于水自发地向水中扩散，形成均匀的溶液等。讲解为解释这一类与能量无关的过程的自发性，科学家提出了另一推动体系变化的 因素：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。投影板书2、熵判据：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。讲解“熵是德国物理学家克劳修斯在1 8 5 0年创造的一个术语，他用它来表示任 何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀，熵就越大。如果对于我们所考

4、 虑的那个系统来说，能量完全均匀地分布，那么，这个系统的熵就到达最大值。思考气态、固态、液态三者熵值大小。板书熵值：气态 > 液态 > 固态。学与问发生离子反响条件之一是产生气体，利用熵判据进行解释？答复根据熵判据，在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。气态熵值 大，反响沿着从有序到无序方向进行。讲解早在一个世纪之前，在无数化学家的辛勤努力下，发现绝大多数放热的化学反 应都能自发地进行。因此提出用反响的焓变(H)作为判断反响自发性的依据。这样就得出：假设 H<0,正向反响能自发进行；假设 H>0，正向反响不能自发进行，而逆向反响能自发进行。并进一步提出，AH的

5、负值越大，放热越多，那么反响越完全。因为反响进行时假设放热，那么体系的能量必然降低。放出的热量越多，那么体系的能量降低得越多。因此，反响 体系有趋向于最低能量状态的倾向。板书3、能量判据与焓变关系：一般情况下，假设 H<0,正向反响能自发进行；假设 H>0，正向反响不能自发进行，而逆向反响能自发进行。讲解但有些吸热反响在室温下也能自发进行，且熵值增大。如：2N2O5 (g) = 4NO 2 ( g) +O 2 (g) ； H=56.7kJ/mol(NH4) 2CO3 (s) =NH 4HCO3 (s) +NH 3 (g) ； H=74.9kJ/mol有些吸热反响在室温下虽不能自发进

6、行，但当温度升高时却能自发进行。另如298 K ( 25 C)时，CaCO3能长期稳定存在，假设升温至1 106 K (833 C)时，反应立即自发地正向进行。碳酸钙的受热分解，是因为它能产生气体状态的二氧化碳分子， 使体系的熵值增大。但该反响因外界输入能量，不属于自发进行的反响。板书4、熵值作为判断反响自发性的依据：在化学变化中，体系趋向于最大无序的 方向进行。强调过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程一定会发生和过程发生 的速率。在实际的化学变化中，体系趋向于最低能量状态的倾向与体系趋向于最大无序的 倾向有时会出现矛盾。判断某种变化是否能够自发进行，要权衡这两种倾向，有时可能是

7、最低能量为主要因素，有时可能是最大无序起了主导作用，因此必须根据具体情况进行具 体分析，做出切合实际的结论。思考： CaCO3(s) = CaO (s) +CO2 (g) 这个反响能否自发进行？： H(298K)=178.2KJ?mol S(298K)=169.6J?mol - 1?K-1板书5、复合判据(自由能变化)G= H T S当厶G<0时，反响自发进行当厶G>0时，反响不自发进行当厶G=0时，平衡状态讲解注意：(1)很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反响，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为根底 )和熵判据组合成的复合判据(吉布斯自由

8、能变 G)将更适合于所有的过程。(2) 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发生的速 率。例如 :涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件，其发生腐蚀过程的自发性是相同的， 但只有后者可以实现；又如装在不同地方的气体等例子。(3) 在讨论过程的方向时，指的是没有外界对体系的干扰。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。如： 水泵可以把水从低水位升至高水位； 用高温可使石灰石分解； 高温高压石墨转化为金刚石。 实现的先决条件是要向体系中输入能量，该过程的本质仍然是非自发性的。练习：1、以下说法正确的选项是：()A、但凡放热反响都是自发的，由于吸热反响都是非

9、自发的；B、自发反响一定是熵增大，非自发反响一定是熵减少或不变；C、自发反响在恰当条件下才能实现；D、自发反响在任何条件下都能实现。2、 以下说法不正确的选项是()A. 焓变是一个与反响能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反响都是放热反 应。B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C. 一个反响能否自发进行取决于该反响放热还是吸热D. 一个反响能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关3、 以下自发反响可用能量判据来解释的是()A、硝酸铵自发地溶于水B、 2N2O5(g)=4NO 2(g)+O 2(g)； H=+56.7kJ/molC、 (NH4 )2CO3

10、(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);H=+74.9 kJ/molD、2H2(g)+O 2(g)=2H2O(l); H=-571.6 kJ/mol4、 能用能量判据判断以下过程的方向的是()A 水总是自发地由高处往低处流B. 放热反响容易自发进行，吸热反响不能自发进行C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列D 屡次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大5、以下说法中正确的选项是 ()A 能自发进行的反响一定能迅速发生反响B. 非自发进行的反响一定不可能发生反响C. 能自发进行的反响实际可能没有发生反响D 常温下通电，2H2O=H2 f + 02 f,即常温下水的分解反响是自发反响6、

11、“凡气体分子总数增多的反响一定是熵增大的反响。根据所学知识判断，以下反响 中，在任何温度下都不自发进行的是()A 2O3(g)=3O 2(g) AH < 0B. 2CO(g)=2C(s) + 02(g)AH > 0C. N2(g) + 3H2(g)=2NH 3(g) AH < 0D. CaCO3(s)=CaO(s) + CO2(g) AH > 0小结:化学反响的方向共同影响反响焓变反响熵变吸热放热熵增熵减作业：报纸第6期板书方案第四节化学反响进行的方向1、能量判据：体系趋于从高能态变为低能态。2、熵判据：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。3、 能量判据与焓变关系：一般情况下，假设A H<0,正向反响能自发进行；假设 A H> 0