人教版高中化学选择性必修1同步教案：2.3 化学反应的方向 教学设计

1、第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学反应的方向 教学设计教学目标1、了解自发过程和自发反应。2、了解熵变的概念。3、初步了解焓变和熵变与反应进行的方向之间的关系。4、根据G=HTS和所给数据判断化学反应进行的方向。教学重难点1.重点：化学反应进行的方向2.难点：H、S对化学反应方向的影响教学过程一、导入新课设问根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程。投影展示图片：高山流水、高空跳伞、铁制品生锈、冰块融化。导入生活中有一些过程是自发进行的，例如：水由高处往低处流，高空跳伞，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，室温下冰块会融化，这些都是自发过程，而它们相反的

2、过程却不能自发进行。二、讲授新课知识点一 自发过程与自发反应提问那刚刚提到的这些自发过程有什么共同点吗？投影水从高处往低处流的过程讲解可以看到的是，水总是自发地从高处往低处流，其他的几个现象也都是由一个高能状态趋向一个低能状态也就是有趋向于最低能量状态的倾向。小结1、自发过程（1）定义：在一定条件下不需要外力作用就可以自动进行的过程。（2）特点：体系趋向于从高能状态转变为低能状态。2、自发反应（1）定义：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。（2）特点：具有方向性，即反应在某个方向在一定条件下是自发的，其逆方向的反应在该条件下肯定不自发。3、非自发反应 ：在一定

3、条件下，需要外界做功才能进行的反应。4、关系：条件改变，非自发反应可能转变为自发反应。提问自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生，这句话对吗？说明理由。提示不对，某些自发反应需要在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。例如甲烷燃烧是自发反应，但需要点燃或加热才能发生；石灰石分解为氧化钙和二氧化碳常温下为非自发反应，在高温下可以发生。知识点二 化学反应进行方向的判据过渡酸碱中和、镁条燃烧等这些一定条件下能自发发生的反应有何共同特点？学生活动学生思考并回答。讲解放热反应使体系能量降低，能量越低越稳定，H0有利于反应自发进行。师自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状

4、态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这一经验规律就是焓判据。若H0，正向反应能自发进行；若H0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。投影室温下冰块的融化；常温常压下N2O5的分解；碳酸铵的分解结论H0有利于反应自发进行，自发反应不一定要H0强调焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是惟一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面的。提问一副崭新按顺序排列整齐的扑克牌被洗过后会怎样？如果没有法律的制约，世界会怎样？下课铃一响教室里会怎样？你能发现这些看似不相干的事件之间的联系吗？生都是由有序趋向于混乱。补充说明回答的很好。体系有由有序自发地转变为无序的倾向，这种推动体系变化的因素称作熵。熵

5、是体系混乱度的量度，即熵是用来描述体系的混乱度。投影a. 混乱程度越大，熵值越大；b. 同一条件下，不同的物质熵值不同；c. 同一物质：S(g)S(l)S(s)；d. 物质的量越大，分子数越多，熵值大。(2)熵变：反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变。用S表示。 S = S(生成物)S(反应物)(3)熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，反应的S越大，越有利于反应自发进行，这一经验规律叫做熵增原理。在用来判断化学反应方向时就称为熵判据。若S 0，正向反应能自发进行；若S 0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。强调注意，产生气体的反应、气体物质的量增大的反应，熵变通常

6、都是正值（S0），为熵增加的反应。提问自发反应一定是熵增加的反应吗？投影2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) S=39.35Jmol-1K-1提示S0有利于反应自发进行，自发反应不一定要S0强调焓判据中，自发过程趋向于最低能量状态。熵判据中，自发过程趋向于最大混乱度。很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应两个判据兼顾 。过渡化学反应进行方向的最终判据到底是什么呢？讲解在一定条件下，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：投影体系自由能变化（G）：G

7、= H - TS讲解 在恒温恒压下,自由能变化(G)的正负决定着化学反应自发进行的方向。体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。小结师很多情况下，简单地只用焓判据或熵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。由焓判据和熵判据组合成的复合判据(自由能变G)将更适合于所有的过程。反应的自发性只能用于判断反应的方向，不能确定反应是否一定会发生和发生的速率。 举例说明例如：金刚石有向石墨转化的倾向，但是能否发生，什么时候发生，多快才能完成，就不是焓判据和熵判据能解决的问题了。师在讨论反应的方向时，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加某种作用，就可能出现相反的结果。